[发明专利]用于净化含铬工业废水的磁铁矿粉复合絮凝剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种絮凝剂，具体涉及一种用于净化含铬工业废水的磁铁矿粉复合絮凝剂；本发明还涉及到这种复合絮凝剂的制备方法。

背景技术

水资源是社会经济可持续发展的重要支柱之一，但是目前我国的水资源由于自然和人为双重因素已严重制约了社会经济的发展。全国已有300个城市缺水，7000多万农村人口和6000多万牲畜饮水困难，工业因缺水每年损失1200多亿元。然而，水环境的污染又进一步加重了水资源的短缺。据1997年的统计，我国年废水排放总量达416亿吨，COD排放量为1757万吨。全国七大水系中有一半河段被污染，86％的城市河段水质严重超标，约70％的淡水资源由于受到严重污染而不能直接饮用。江苏省1995年工业废水排放量达22亿吨，其中主要包括镉、六价铬、铅、砷、挥发酚、石油类、硫化物以及悬浮物等污染物。显然，水污染的控制和治理已成为一项刻不容缓的任务。

目前工业废水的处理方法主要有化学法(氧化法、混凝法、电解法)，物理化学法(吸附法、膜技术)以及生化法(投菌法、厌氧—好氧工艺)。对于造纸、制革等富含有机物的工业废水，多采用生化法和混凝法处理。由于这些废水中的有机物质生物代谢缓慢，难于彻底降解，因而生化处理时间长，处理设施及运转费用很高。

絮凝沉降分离法是废水处理中应用很普遍的技术，特别是高分子絮凝剂以其良好的絮凝效果、脱色能力和容易操作等优点而引起国内外的广泛关注。但是絮凝法是靠重力作用自然沉降，分离时间长，在工程应用中沉降池设计的停留时间也较长，并且部分絮团随水流紊动而被带出沉降分离池，导致出水质量下降。如何借助外力加速沉降、缩短沉降时间是絮凝分离技术在污水处理应用中需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种用于净化含铬工业废水的磁铁矿粉复合絮凝剂，利用该复合絮凝剂的絮凝与助凝作用去除铬含铬工业废水中的污染物，优化方案还利用该复合絮凝剂中的磁铁瞬时磁化磁铁矿石微粒从而加速絮凝剂快速集结、沉降的特点进行磁性絮凝剂在废水处理中的应用，以期开发新的水污染治理技术，特别要是提高废水中铬的去除率。同时，本申请还将提供这种复合絮凝剂的制备方法。

完成上述第一发明任务的技术方案是，一种用于净化含铬工业废水的磁铁矿粉复合絮凝剂，该复合絮凝剂由絮凝剂和助凝剂复合构成，其特征在于，所述的絮凝剂为阳离子型聚丙烯酰胺高分子絮凝剂(PAM-P)；所述的助凝剂为聚合硫酸亚铁(PFS)，所述的絮凝剂与助凝剂的复合比例是：铁/有机物之比(体系中铁与有机物的重量比，记为F/O)为0.6～1.2/1.8～2.8；本发明推荐：F/O为0.8～1.0/2.0～2.5。

更具体和更优化地说，本发明的复合絮凝剂是采用以下方法制备得到的复合物：

(1)、阳离子型聚丙烯酰胺高分子絮凝剂的制备(PAM-P絮凝剂)：

称取玉米淀粉，加入乙醇润湿，加入NaOH溶液，慢速搅拌，碱化；所述的玉米淀粉、乙醇、NaOH的比例为1∶0.8～1.2∶0.1～0.3；本申请推荐的NaOH的比例为1∶1∶0.2；

(2)、加入1～2ml的H₂O₂/Fe²⁺和8～12g聚丙烯酰胺(PAM)，并使反应物充分混合均匀，反应一小时后加入等摩尔的三乙胺、甲醛和数滴盐酸反应1小时；整个反应在55℃水浴中进行；

所述的“H₂O₂/Fe²⁺”是指：在H₂O₂中加入Fe²⁺配成的溶液，浓度在1ml左右。

(3)、将上述反应产物用蒸馏水配成8～12g/l的胶状液；本申请推荐：胶状液的浓度采用10g/l；

(4)、助凝剂PFS(聚合硫酸亚铁)与PAM-P高分子的复合：将PFS缓慢滴加到强烈磁力搅拌并微热的PAM-P中，至预定的铁/有机物之比(体系中铁与有机物的重量比，记为F/O)达到0.6～1.2/1.8～2.8；本发明推荐：F/O为0.8～1.0/2.0～2.5。

(5)、熟化一天；

(6)、将熟化后的絮凝剂及助凝剂配成15～30％的溶液。

本发明有以下优化方案：

所述的复合絮凝剂(PAM-P及PFS)中加有200～800mg/l的磁铁矿粉。磁铁矿粉的最佳用量为600mg/l。