[发明专利]一种可再生的混凝剂及其制备和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可再生的混凝剂及其制备和使用方法，用于难降解印染废水和其它废水的处理，属于环保技术领域。

背景技术

印染行业是工业排污大户，目前我国印染废水排放总量达5.5×10⁸ t/a，约占整个工业废水的13%。纺织印染废水的处理难点是：(1)COD高，可生化性差；(2)色度高、成分复杂、脱色难度大。

印染废水处理方法大致可分为：(1)生物处理法，即利用微生物酶催化降解有机物分子，通过一系列氧化、还原、水解、化合等生命活动，最终将废水中有机物降解成简单无机物或转化为各种营养物及生物质。由于染料废水成分复杂，含有大量对微生物有毒害性的物质，直接生化效果不好，脱色能力有限，往往需进行预处理；(2)化学氧化法，包括高级氧化技术，即利用氧化剂使染料分子中发色基团的不饱和双键被氧化而断开，形成分子量较小的有机物或无机物，其中光敏化半导体作为催化剂处理印染废水，是近年来研究较多的一个分支，该方法中催化剂大多采用以TiO₂为代表的钛系半导体触媒或其他贵金属催化剂；(3)物理化学处理法，主要包括吸附法、电化学法和混凝法。吸附法，即利用多孔固体材料吸着分离水中污染物；电化学法，即利用电解氧化、电解还原、电解絮凝或电解上浮等作用破坏分子的结构达到脱色目的；混凝法应用广泛，作为废水预处理作业，明显减轻高浊度、高浓度印染废水生物处理的负荷，也可以放在生化处理之后，提高脱色率，确保达标排放，或为水深度处理回用创造条件。

随着染料工业的发展和后整理技术的进步，新型助剂、染料、整理剂等难生物降解有机物在印染行业被大量使用，致使印染废水中的COD增高、BOD/COD更低，废水处理难度也随之日益增大，采用传统印染废水处理工艺，出水指标难以达到排放标准。混凝作业往往不可或缺。选择合适的混凝剂，提高混凝效果，降低处理成本是研究开发的主要内容。

常用混凝剂包括：有机高分子混凝剂（如聚丙烯酰胺等）、无机混凝剂（如聚合氯化铝、聚合硫酸铝等）、有机无机复合混凝剂（如氯化铁-二甲基二烯丙基氯化铵均聚物、聚合氯化铁-二甲基二烯丙基氯化铵均聚物等）。常用混凝剂普遍存在价格高、对亲水性染料处理效果差等缺点，产生的污泥无法重复使用，填埋之前需固化稳定化处理，成本较高，且填埋场地有限。除此之外，传统混凝剂处理印染废水矾花沉降速度慢，污泥浓缩、过滤困难。如果污泥处理不当，极易造成二次污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低、混凝效率高、水质适应性强的混凝剂及其制备和使用方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种可再生的混凝剂，其特征在于，由废弃混凝土为原料制成。

本发明还提供了上述可再生的混凝剂的制备方法，其特征在于，具体步骤为：收集废弃的混凝土，剔除砂石，破碎，粉磨，过150目筛，在550-650℃温度下煅烧1~2 h，冷却后，磨细得到粒径为0.03 mm以下、比表面积为3000～4000 cm²/g的粉末，即为可再生的混凝剂。粉末的细度对混凝效果有一定影响，提高细度，可提高混凝效果，但同时电耗相应增大。研磨及筛分过程中存在扬尘现象，因此在设备进出口、输送过程及包装处均应安装收尘设备，如沉降室、旋风收尘器、袋式收尘器等。

使用时，将上述可再生的混凝剂加入到待处理的废水中，混凝剂加入量为1～15 g/L，在一定强度（如六联搅拌机，150 r/min）充分搅拌后静置30～50 min，利用其水解、水化产物的电中和、吸附、网捕卷扫、架桥作用，使废水中的各种物质混凝沉降，并利用沉淀、吸附等物理化学过程的协同作用，得到污泥和清水。

本发明还提供了上述可再生的混凝剂的再生利用方法，其特征在于，具体步骤为：将混凝沉淀所得的污泥抽滤，干燥，置于550-650℃温度下煅烧1～2 h，冷却后粉磨至粒径为0.03 mm以下、比表面积为3000～4000 cm²/g的粉末，再次作为混凝剂用于废水混凝处理。本发明所述的混凝剂至少可连续再生循环利用10次以上。该混凝剂的混凝效果随再生次数的增加，处理效果稍有降低，失效后的污泥不需另外固化、稳定化处理，即可直接填埋处置。

本发明实现的主要原理如下：

本发明是利用硅酸钙、铝酸钙、铁酸钙等人造矿物水化、水解产生的物质，使废水中的各种物质混凝沉降，并利用沉淀、吸附等物理化学过程的协同作用，实现污染物与水的分离。