高新粘胶含锌废水的处理技术与流程

高新粘胶含锌废水的处理技术与流程

1.本发明涉废水处理技术领域,具体涉及一种粘胶含锌废水的处理方法。

背景技术:

2.粘胶含锌废水主要来自于粘胶成型工段废水,其中,主要含有硫酸、硫酸钠、纤维素、硫化物(主要是h2s、cs2等)和锌盐,且锌盐主要以硫酸锌和纤维素磺酸锌的形式存在。现有技术主要是通过调节ph并添加无机絮凝剂例如聚合硫酸铁,使锌离子絮凝沉淀后过滤除去,但是纤维素在碱性条件下的粘度较大,加上锌离子本身在碱性条件下的水合作用,导致锌离子的絮凝沉淀速度非常慢,导致絮凝沉淀和过滤步骤进行的尤为困难,此外,加入的无机絮凝剂引入了新的铁离子,使得过滤所得含锌污泥中锌的回收处理更加困难。
3.真空玻璃微球是一种中空密闭的正球形、粉沫状的超轻质填充材料,通过改性处理后能够具有特异性的吸附能力,由于真空玻璃微球的密度非常小,在吸附了锌离子后不会沉淀,完成后能够在水上漂浮,通过漂浮物处理装置即可除去废水中一大部分的锌离子。目前,未见改性真空玻璃微球用于粘胶含锌废水的处理的现有技术公开。

技术实现要素:

4.针对现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种粘胶含锌废水的处理方法,本发明的技术方案能够解决现有技术中存在的粘胶含锌废水过滤困难以及使用无机絮凝剂带来的含锌污泥后处理困难的问题。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种粘胶含锌废水的处理方法,包括以下步骤:
6.1)预处理:粘胶含锌废水经曝气和过滤预处理除去废水中大部分的硫化物和粘胶纤维得一道处理废水;
7.2)漂浮吸附:用碱调节一道处理废水的ph为6-7后向其中加入壳聚糖改性低密度空心玻璃微球进行吸附,混合并静置2-3h,除去上层漂浮物,得二道处理废水;
8.3)沉淀:所述二道处理废水用碱调节滤液ph为7-10后再次进行锌离子沉淀,沉淀后的废水经板框过滤处理后完成含锌废水处理;
9.其中,壳聚糖改性低密度空心玻璃微球的制备方法为:将低密度空心玻璃微球采用硅烷偶联剂处理液进行表面处理后,加入壳聚糖的酸性溶液对表面处理后的低密度空心玻璃微球进行改性,过滤干燥即得。
10.在本发明的上述技术方案中,利用壳聚糖对低密度空心玻璃微球进行改性,壳聚糖能够在空心玻璃微球表面以及内部空腔结构中形成具有吸附功能的薄膜,将上述壳聚糖对低密度空心玻璃微球投入微酸性的粘胶含锌废水中,壳聚糖在ph6.5左右的废水中,其表面的氨基能够水解成正电荷的氨基离子,空心玻璃微球表面和内部的壳聚糖发生部分溶解形成凝胶状物质,借助壳聚糖的吸附能力,空心玻璃微球能够吸附废水中的纤维素(尤其是短纤维)和锌离子,由于空心玻璃微球的密度较低,因此能够在静置后漂浮在废水表面,无
需进行过滤处理,即可直接将上层的漂浮物除去,经此步骤处理后,能够除去粘胶含锌废水中绝大部分的纤维,并除去一部分的锌离子。
11.将经漂浮吸附处理后二道处理废水用碱继续调节ph至碱性,此时zn会发生大量沉降,二道废水中残留的壳聚糖在碱性条件下会转变为会进行固化而析出,从而与zn
2+
发生共沉降作用从而加速废水中锌离子的絮凝沉降。
12.进一步地,所述壳聚糖的酸性溶液的制备方法为,将壳聚糖加入质量浓度2%-3%的醋酸水溶液溶解制备得到壳聚糖质量浓度为2%-4%的壳聚糖酸性溶液。
13.进一步地,所述硅烷偶联剂处理液为质量浓度2%-3%苯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液。
14.进一步地,所述低密度空心玻璃微球在表面处理前,还包括使用浓度2%-5%的盐酸浸泡20-30min,过滤,水洗至滤液为中性,干燥。
15.进一步地,所述低密度空心玻璃微球的密度为0.2-0.4g/cm3。
16.进一步地,所述改性方法具体为,将表面处理后的低密度空心玻璃微球加入所述壳聚糖的酸性溶液,在转速800-1000rpm/min,温度为50-60℃下搅拌5-10min,冷却至20-30℃,在转速为200-300rpm/min下搅拌1-2h,维持温度静置处理2-3h。
17.进一步地,所述壳聚糖的脱乙酰度为55%-70%,所述壳聚糖的分子量为1.1-2
×
105。
18.进一步地,所述干燥方法为在温度60-100℃下减压干燥12-24h。
19.进一步地,所述漂浮吸附中所述壳聚糖改性低密度空心玻璃微球的使用量为4-10g/l废水。
20.进一步地,所述碱为质量浓度30%-50%的氢氧化钠溶液。
21.与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:利用壳聚糖对低密度空心玻璃微球进行改性,壳聚糖能够在空心玻璃微球表面以及内部空腔结构中形成具有吸附功能的薄膜,将上述壳聚糖对低密度空心玻璃微球投入微酸性的粘胶含锌废水中,壳聚糖在ph6.5左右的废水中,其表面的氨基能够水解成正电荷的氨基离子,空心玻璃微球表面和内部的壳聚糖发生部分溶解形成凝胶状物质,借助壳聚糖的吸附能力,空心玻璃微球能够吸附废水中的纤维素(尤其是短纤维)和锌离子,由于空心玻璃微球的密度较低,因此能够在静置后漂浮在废水表面,无需进行过滤处理,即可直接将上层的漂浮物除去,经此步骤处理后,能够除去粘胶含锌废水中绝大部分的纤维,并除去一部分的锌离子。将经漂浮吸附处理后二道处理废水用碱继续调节ph至碱性,此时废水中zn
2+
会发生大量沉降,二道废水中残留的壳聚糖在碱性条件下会转变为会进行固化而析出,从而与zn
2+
发生共沉降作用从而加速废水中锌离子的絮凝沉降。由于在废水处理中,没有引入额外的金属离子,使得过滤所得含锌污泥中锌的回收处理不涉及对fe离子的分离。
具体实施方式
22.下述实施例中的实验方法,如无特别说明,均为常规方法。下述实施例涉及的原料若无特别说明,均为普通市售品,皆可通过市场购买获得。下面结合实施例对本发明作进一步详细描述:
23.实施例1
24.本实施例提供一种壳聚糖改性低密度空心玻璃微球的制备方法,包括以下步骤:
25.1)壳聚糖酸性溶液配制:将壳聚糖加入质量浓度2%的醋酸水溶液溶解制备得到壳聚糖质量浓度为3%的壳聚糖酸性溶液,备用;
26.2)玻璃微球酸洗预处理:选择密度为0.3g/cm3的低密度空心玻璃微球作为原料,采用浓度3%的盐酸浸泡25min后过滤,水洗至滤液呈中性,在90℃下烘烤2天;
27.3)玻璃微球表面处理:将苯基三乙氧基硅烷加入到无水乙醇,搅拌混合均匀制备质量浓度2.5%苯基三乙氧基硅烷的硅烷偶联剂处理液,将酸洗预处理后的空心玻璃微球加入上述硅烷偶联剂处理液充分混合均匀,其中苯基三乙氧基硅烷与空心玻璃微球按等质量比例添加,充分混合均匀得到表面处理后的玻璃微球;
28.4)壳聚糖改性:将步骤3)得到的玻璃微球加入步骤1)中得到的壳聚糖酸性溶液中,壳聚糖酸性溶液按照玻璃微球体积的4倍加入以使玻璃微球能够被充分浸润,先在转速800rpm/min,温度为60℃下搅拌10min,冷却至30℃后在转速为300rpm/min下搅拌1h,维持该温度下静置处理3h,经过滤后,在温度80℃下减压干燥24h即得。
29.实施例2
30.本实施例提供一种壳聚糖改性低密度空心玻璃微球的制备方法,包括以下步骤:
31.1)壳聚糖酸性溶液配制:将壳聚糖加入质量浓度3%的醋酸水溶液溶解制备得到壳聚糖质量浓度为4%的壳聚糖酸性溶液,备用;
32.2)玻璃微球酸洗预处理:选择密度为0.4g/cm3的低密度空心玻璃微球作为原料,采用浓度3%的盐酸浸泡20min后过滤,水洗至滤液呈中性,在80℃下烘烤3天;
33.3)玻璃微球表面处理:将苯基三乙氧基硅烷加入到无水乙醇,搅拌混合均匀制备质量浓度3%苯基三乙氧基硅烷的硅烷偶联剂处理液,将酸洗预处理后的空心玻璃微球加入上述硅烷偶联剂处理液充分混合均匀,其中苯基三乙氧基硅烷与空心玻璃微球按等质量比例添加,充分混合均匀得到表面处理后的玻璃微球;
34.4)壳聚糖改性:将步骤3)得到的玻璃微球加入步骤1)中得到的壳聚糖酸性溶液中,壳聚糖酸性溶液可按照玻璃微球体积的5倍加入以使玻璃微球能够被充分浸润,先在转速1000rpm/min,温度为60℃下搅拌5min,冷却至20℃后在转速为300rpm/min下搅拌1h,维持该温度下静置处理2h,经过滤后,在温度90℃减压干燥12h即得。
35.实施例3
36.一种粘胶含锌废水的处理方法,包括以下步骤:
37.1)预处理:粘胶含锌废水经曝气和过滤预处理除去废水中大部分的硫化物和粘胶纤维得一道处理废水;
38.2)漂浮吸附:用质量浓度40%的氢氧化钠溶液调节一道处理废水的ph为6.5后,向废水中加入实施例1方法制备得到的壳聚糖改性低密度空心玻璃微球进行吸附,其中,壳聚糖改性低密度空心玻璃微球按照6g/l废水的量进行投加,缓慢搅拌混合,然后静置2.5h,除去上层漂浮物,得二道处理废水;
39.3)沉淀:二道处理废水用用质量浓度40%的氢氧化钠溶液调节滤液ph为9后进行沉淀,沉淀后废水经板框式过滤后完成含锌废水处理。
40.实施例4
41.一种粘胶含锌废水的处理方法,包括以下步骤:
42.1)预处理:粘胶含锌废水经曝气和过滤预处理除去废水中大部分的硫化物和粘胶纤维得一道处理废水;
43.2)漂浮吸附:用质量浓度30%的氢氧化钠溶液调节一道处理废水的ph为6后,向废水中加入实施例1方法制备得到的壳聚糖改性低密度空心玻璃微球进行吸附,其中,壳聚糖改性低密度空心玻璃微球按照10g/l废水的量进行投加,缓慢搅拌混合,然后静置3h,除去上层漂浮物,得二道处理废水;
44.3)沉淀:二道处理废水用用质量浓度30%的氢氧化钠溶液调节滤液ph为9.5后进行沉淀,沉淀后废水经板框式过滤后完成含锌废水处理。
45.实施例5
46.一种粘胶含锌废水的处理方法,包括以下步骤:
47.1)预处理:粘胶含锌废水经曝气和过滤预处理除去废水中大部分的硫化物和粘胶纤维得一道处理废水;
48.2)漂浮吸附:用质量浓度50%的氢氧化钠溶液调节一道处理废水的ph为7后,向废水中加入实施例2方法制备得到的壳聚糖改性低密度空心玻璃微球进行吸附,其中,壳聚糖改性低密度空心玻璃微球按照4g/l废水的量进行投加,缓慢搅拌混合,然后静置2h,除去上层漂浮物,得二道处理废水;
49.3)沉淀:二道处理废水用用质量浓度40%的氢氧化钠溶液调节滤液ph为8后进行沉淀,沉淀后废水经板框式过滤后完成含锌废水处理。
50.对比例1
51.1)预处理:粘胶含锌废水经曝气和过滤预处理除去废水中大部分的硫化物和粘胶纤维得一道处理废水;
52.2)一次沉淀:用质量浓度40%的氢氧化钠溶液调节一道处理废水的ph为6.5后,静置沉淀,过滤得二道处理废水;
53.3)二次沉淀:用质量浓度50%的氢氧化钠溶液调节一道处理废水的ph为9后,向其中加入聚合硫酸铁,其中聚合硫酸铁按照4g/l废水的量进行投加,搅拌混合,然后静置2h,过滤除去沉淀物完成含锌废水的处理。
54.比较实施例3-5以及对比例1对粘胶含锌废水的处理结果,结果如表1所示:
55.表1不同处理方法对污水的处理情况
[0056][0057]
由表1可知,与对比例1相比,采用本发明中的壳聚糖改性低密度空心玻璃微球与常用的聚合硫酸铁絮凝剂对锌离子的处理效果相当,对于悬浮物的处理效果更好。
[0058]
最后需要强调的是,以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种变化和更改,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种粘胶含锌废水的处理方法,其特征在于,包括以下步骤:1)预处理:粘胶含锌废水经曝气和过滤预处理除去废水中大部分的硫化物和粘胶纤维得一道处理废水;2)漂浮吸附:用碱调节一道处理废水的ph为6-7后向其中加入壳聚糖改性低密度空心玻璃微球,混合并静置,除去上层漂浮物,得二道处理废水;3)沉淀:所得二道处理废水用碱调节滤液ph为7-10,静置沉淀后的废水经板框过滤处理后完成含锌废水处理;其中,壳聚糖改性低密度空心玻璃微球的制备方法为,将低密度空心玻璃微球采用硅烷偶联剂处理液进行表面处理后,加入壳聚糖的酸性溶液对表面处理后的低密度空心玻璃微球进行改性,过滤干燥即得。2.根据权利要求1所述一种粘胶含锌废水的处理方法,其特征在于,所述壳聚糖的酸性溶液的制备方法为,将壳聚糖加入质量浓度2%-3%的醋酸水溶液溶解制备得到壳聚糖质量浓度为2%-4%的壳聚糖酸性溶液。3.根据权利要求1所述一种粘胶含锌废水的处理方法,其特征在于,所述硅烷偶联剂处理液为质量浓度2%-3%苯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液。4.根据权利要求1或3所述一种粘胶含锌废水的处理方法,其特征在于,所述低密度空心玻璃微球在表面处理前,还包括使用浓度2%-5%的盐酸浸泡20-30min,过滤,水洗至滤液为中性,干燥。5.根据权利要求1或4所述一种粘胶含锌废水的处理方法,其特征在于,所述低密度空心玻璃微球的密度为0.2-0.4g/cm3。6.根据权利要求1所述一种粘胶含锌废水的处理方法,其特征在于,所述改性方法具体为,将表面处理后的低密度空心玻璃微球加入所述壳聚糖的酸性溶液,在转速800-1000rpm/min,温度为50-60℃下搅拌5-10min,冷却至20-30℃,在转速为200-300rpm/min下搅拌1-2h,维持温度静置处理2-3h。7.根据权利要求1所述一种粘胶含锌废水的处理方法,其特征在于,所述所述壳聚糖的脱乙酰度为55%-70%,所述壳聚糖的分子量为1.1-2
×
105。8.根据权利要求1所述一种粘胶含锌废水的处理方法,其特征在于,所述漂浮吸附中所述壳聚糖改性低密度空心玻璃微球的使用量为4-10g/l废水。9.根据权利要求1所述一种粘胶含锌废水的处理方法,其特征在于,所述干燥方法为在温度60-100℃下减压干燥12-24h。10.根据权利要求1所述一种粘胶含锌废水的处理方法,其特征在于,所述碱为质量浓度30%-50%的氢氧化钠溶液。
技术总结
本发明涉废水处理技术领域,具体涉及一种粘胶含锌废水的处理方法。所述方法包括:1)预处理:粘胶含锌废水经曝气和过滤预处理除去废水中大部分的硫化物和粘胶纤维得一道处理废水;2)漂浮吸附:用碱调节一道处理废水的pH为6

技术开发人、权利持有人:姜术丹 张彬 王兵 徐朝辉 马驰 高磊 付敏波 兰伟宝 彭善俊 张文涛

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