申請(qǐng)日2013.12.17

　　公開(公告)日2014.03.19

　　IPC分類號(hào)C02F1/28; C02F1/72; C02F1/52

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種化機(jī)漿廢水深度處理降COD劑及其制備，由5份重量有機(jī)高分子聚合物乳液，200～400份重量高電荷陽離子混凝劑，1-2份重量高錳酸鉀和2-4份重量改性硅藻土組成。其中有機(jī)高分子聚合物乳液由丙烯酰胺、苯乙烯磺酸鹽和木質(zhì)磺酸鹽等共聚而成;高電荷陽離子混凝劑由5-10份重量鋁鹽，90-95份重量鐵鹽，1份重量亞鐵和1份重量季胺型有機(jī)高分子絮凝劑混合而成。使用上述方法配制的藥劑，對(duì)經(jīng)生化處理后COD為300～500mg/L、色度為150～300倍的化機(jī)漿廢水進(jìn)行后續(xù)深度處理，一步即可將該化機(jī)漿廢水出水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，COD<100mg/L,COD的去除率達(dá)70%以上且脫色效果好。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種化機(jī)漿廢水深度處理降COD劑，其特征在于：由有機(jī)高分子聚合物乳液，高 電荷陽離子混凝劑，高錳酸鉀和改性硅藻土組成,其中按質(zhì)量份計(jì)：有機(jī)高分子聚合物乳 液5份，高電荷陽離子混凝劑200～400份，高錳酸鉀1-2份和改性硅藻土2-4份。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化機(jī)漿廢水深度處理降COD劑，其特征在于：所述的有機(jī) 高分子聚合物乳液是由丙烯酰胺、苯乙烯磺酸鹽和木質(zhì)磺酸鹽共聚而成。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化機(jī)漿廢水深度處理降COD劑，其特征在于：高電荷陽離 子混凝劑由5-10份重量鋁鹽，90-95份重量鐵鹽，1份重量亞鐵鹽和1份重量季胺型有機(jī)高分 子絮凝劑混合而成。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的化機(jī)漿廢水深度處理降COD劑，其特征在于：所述的季胺 型有機(jī)高分子絮凝劑為聚季銨鹽。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化機(jī)漿廢水深度處理降COD劑，其特征在于：高錳酸鉀為 市售工業(yè)級(jí)產(chǎn)品。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化機(jī)漿廢水深度處理降COD劑，其特征在于：改性硅藻土 為市售污水處理級(jí)產(chǎn)品。

　　7.一種制備權(quán)利要求1～6任一所述的化機(jī)漿廢水深度處理降COD劑的方法，其特征在 于：步驟為：第一步，制備有機(jī)高分子聚合物乳液：在攪拌的條件下，將丙烯酰胺、苯乙 烯磺酸鹽和木質(zhì)磺酸鹽進(jìn)行混合在引發(fā)劑過硫酸鉀或硝酸鈰銨作用下，進(jìn)行共聚反應(yīng)2-3 小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后形成均勻液體，待用;

　　第二步，制備高電荷陽離子混凝劑：在攪拌條件下，向反應(yīng)釜中加入鋁鹽、鐵鹽、亞 鐵鹽和季胺型有機(jī)高分子絮凝劑，攪拌混合反應(yīng)1小時(shí)后得到;

　　第三步，將第一步的有機(jī)高分子聚合物乳液加入第二步得到的高電荷陽離子混凝劑 中，再分批加入氧化劑高錳酸鉀，改性硅藻土，再攪拌反應(yīng)后，形成均勻的液體即得化機(jī) 漿廢水深度處理降COD劑。

　　說明書

　　一種化機(jī)漿廢水深度處理降COD劑及其制備

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　化學(xué)機(jī)械漿制漿廢水深度處理降COD劑及其應(yīng)用，涉及一種化機(jī)漿廢水深度處理降COD 劑配方，進(jìn)一步涉及其使用方法。屬于有機(jī)、無機(jī)高分子復(fù)合水處理劑技術(shù)。

　　背景技術(shù)

　　化機(jī)漿廢水是采用化學(xué)機(jī)械法制漿過程中產(chǎn)生的廢水，具有高懸浮物，高COD濃度和高 溫度等特點(diǎn)。廢水成分復(fù)雜，含有大量的熱水抽出物和堿抽出物等有機(jī)污染物，其中主要成 分為木質(zhì)素類、半纖維素類和纖維素類的水溶或堿溶產(chǎn)物。從官能團(tuán)角度來分類，含有酚類， 醇類、單環(huán)和多環(huán)芳香族化合物等。目前典型的處理方法為厭氧和好氧處理，生化出水COD 為200mg/L～300mg/L左右，后續(xù)增加三級(jí)物化處理可滿足原有的GB3544-2001的排放標(biāo)準(zhǔn)， 但卻難以達(dá)到自2011年開始實(shí)施的GB3544-2008標(biāo)準(zhǔn)。這是由于化機(jī)漿廢水中含有一定量的 難生物降解的有機(jī)物，使用傳統(tǒng)活性污泥法難以將其去除。國(guó)內(nèi)目前對(duì)化機(jī)漿廢水的處理大 多數(shù)采用常規(guī)的厭氧和好氧處理工藝，經(jīng)該法處理后的出水COD難以達(dá)到行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，從 而影響了化機(jī)漿行業(yè)的健康發(fā)展。因此，化機(jī)漿廢水的深度處理具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

　　化機(jī)漿廢水深度處理方法主要有物化法如混凝沉淀法等、高級(jí)氧化法(O3、ClO2、Fenton 和濕式催化氧化法等)、生物處理方法(曝氣生物濾池)等方法。

　　高級(jí)氧化法(O3、ClO2、Fenton和濕式催化氧化法等)具有氧化效率高，處理效果好等特點(diǎn)， 但由于建設(shè)投資和運(yùn)行成本都較高，該類方法的推廣應(yīng)用受到一定程度的制約。目前在造紙 行業(yè)應(yīng)用較多的是Fenton工藝。通過實(shí)際運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，該工藝存在用藥量大，運(yùn)行成本高，運(yùn) 行條件苛刻，操作管理復(fù)雜，使用危險(xiǎn)化學(xué)品等缺點(diǎn)，一定程度上制約了該工藝的發(fā)展。

　　化學(xué)混凝法作為一項(xiàng)高效的污水處理技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，而混凝劑的運(yùn)用是化學(xué)法處 理污水的關(guān)鍵所在，是實(shí)現(xiàn)低耗和污水回用的技術(shù)亮點(diǎn)。而混凝沉淀法設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、 運(yùn)行費(fèi)用低，同時(shí)絮凝劑在廢水中與有機(jī)膠質(zhì)微粒進(jìn)行迅速的混合、凝聚和吸附，可以使廢 水深度處理取得更好的效果。無機(jī)高分子混凝劑應(yīng)用較廣的有聚合氯化鋁(PAC)和聚合硫酸 鐵(PFS)。具有較高的去除效率，但往往不能達(dá)到現(xiàn)有的排放標(biāo)準(zhǔn)。鋁鹽處理廢水存在不溶物 殘留、鋁離子殘留等問題。另一類無機(jī)混凝劑就是鐵系絮凝劑，具有形成絮體大，沉降速度 快等優(yōu)點(diǎn)。但也存在廢水堿度消耗大、投加不當(dāng)返色等問題。正在逐漸被復(fù)合類混凝劑所替 代。

　　將鋁系和鐵系產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)合，得到聚合鋁鐵類無機(jī)高分子。這類復(fù)合混凝劑兼有聚鋁和 聚鐵的優(yōu)點(diǎn)，既能克服鋁鹽處理的礬花小、沉降慢的缺點(diǎn)，又能克服鐵鹽的易“造色”的缺 點(diǎn)。將聚硅酸和硫酸鋁或聚合硫酸鐵等復(fù)合，得到聚硅硫酸鋁(PASS)、聚硅硫酸鐵(PFSS)、 聚硅硫酸鋁鐵(PSAFS)等復(fù)合產(chǎn)品。這類混凝劑由于其優(yōu)良的性能受到了廣泛的關(guān)注，發(fā)表的 論文和公布的專利也較多。諸如中國(guó)專利公告號(hào)CN200610164427.0，CN200610017141.X， CN200710063749.0，CN200710019268.X，CN200710131436.4等，但現(xiàn)有的凈水劑用于深度處 理化機(jī)漿廢水時(shí)，仍然存在用量大，降COD能力較差，脫色效果不理想，對(duì)水質(zhì)的依賴程度 高等缺點(diǎn)，不能滿足化機(jī)漿廢水的深度處理需要。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是公開一種化機(jī)漿廢水深度處理降COD劑的組成。對(duì)于不同化機(jī)漿原料的生 產(chǎn)廢水水質(zhì)均有良好的處理效果，并在化機(jī)漿廢水深度處理領(lǐng)域具有較好的適用性。

　　為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)混凝劑和現(xiàn)有復(fù)合藥劑在處理化機(jī)漿廢水上存在的 問題，研制出新型復(fù)配氧化絮凝劑，生化法在工藝和經(jīng)濟(jì)效益上的不足，用于化機(jī)漿廢水的 深度處理。

　　本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種化機(jī)漿廢水深度處理降COD劑，由有機(jī)高分子聚合物乳液， 高電荷陽離子混凝劑，高錳酸鉀和改性硅藻土組成,其中按質(zhì)量份計(jì)：有機(jī)高分子聚合物乳液 5份，高電荷陽離子混凝劑200～400份，高錳酸鉀1-2份和改性硅藻土2-4份。

　　有機(jī)高分子聚合物乳液是由丙烯酰胺、苯乙烯磺酸鹽和木質(zhì)磺酸鹽共聚而成。

　　高電荷陽離子混凝劑由5-10份重量鋁鹽，90-95份重量鐵鹽，1份重量亞鐵鹽和1份重量 季胺型有機(jī)高分子絮凝劑混合而成。

　　所述的季胺型有機(jī)高分子絮凝劑為聚季銨鹽。

　　高錳酸鉀為市售工業(yè)級(jí)產(chǎn)品。

　　改性硅藻土為市售污水處理級(jí)產(chǎn)品。

　　一種制備所述的化機(jī)漿廢水深度處理降COD劑的方法，步驟為：第一步，制備有機(jī)高分 子聚合物乳液：在攪拌的條件下，將丙烯酰胺、苯乙烯磺酸鹽和木質(zhì)磺酸鹽進(jìn)行混合在引發(fā) 劑過硫酸鉀或硝酸鈰銨作用下，進(jìn)行共聚反應(yīng)2-3小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后形成均勻液體，待用;

　　第二步，制備高電荷陽離子混凝劑：在攪拌條件下，向反應(yīng)釜中加入鋁鹽、鐵鹽、亞鐵 鹽和季胺型有機(jī)高分子絮凝劑，攪拌混合反應(yīng)1小時(shí)后得到;

　　第三步，將第一步的有機(jī)高分子聚合物乳液加入第二步得到的高電荷陽離子混凝劑中， 再分批加入氧化劑高錳酸鉀，改性硅藻土，再攪拌反應(yīng)后，形成均勻的液體即得化機(jī)漿廢水 深度處理降COD劑。

　　該深度處理降COD劑采用高錳酸鉀或氯酸鈉作為氧化劑，有機(jī)高分子聚合物，改性硅藻 土和高電荷陽離子高分子混凝劑作為絮凝吸附劑，屬多元復(fù)配組合藥劑。

　　本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果如下：

　　1.本發(fā)明產(chǎn)品中含有過硫酸鹽、或氯酸鈉、或高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑，可有效氧化(或部 分氧化)化機(jī)漿廢水中的有機(jī)污染物，從而改變其結(jié)構(gòu)，使其降解、易于分離或被吸附而除 去;改性硅藻土可有效吸附水中可溶性的膠體和小分子溶解性有機(jī)物，并促進(jìn)絮體的形成; 高電荷陽離子混凝劑利用其強(qiáng)大的電中和能力，使水中的膠體類污染物從水中失穩(wěn)析出。本 發(fā)明產(chǎn)品中各種有效成份可發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)生較強(qiáng)的氧化、絮凝和吸附等協(xié)同作用，對(duì) 于化機(jī)漿廢水深度處理具有良好的效果。

　　2.本發(fā)明產(chǎn)品加入了高分子的陽離子絮凝劑，通過較長(zhǎng)的分子鏈對(duì)水中的顆粒進(jìn)行吸附 架橋、網(wǎng)捕和卷掃作用，使小顆粒聚集形成較大的聚集體而沉降，因此大大地改善了絮凝沉 降條件，固液分離效率高、效果好。

　　3.對(duì)于化機(jī)漿廢水深度處理，普通市售混凝劑(如PAC、PFS及其復(fù)合產(chǎn)品)對(duì)化機(jī)漿 生化處理出水的COD的去除率在30%～50%之間，一般普通混凝劑COD去除率很難突破50%。 本發(fā)明藥劑具有氧化和混凝雙重作用，對(duì)于化機(jī)漿廢水COD的去除率可達(dá)到65%～75%，且 脫色效果好，處理出水可直接達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(GB3544-2002)。

　　4.本發(fā)明的化機(jī)漿廢水深度處理劑同時(shí)具有氧化、吸附和絮凝協(xié)同作用，，吸附沉降速 度快，處理效果好，產(chǎn)泥量少，運(yùn)行成本低，能廣泛適用于化機(jī)漿廢水深度處理。對(duì)化機(jī)漿 廢水水質(zhì)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，對(duì)不同原料生產(chǎn)的化機(jī)漿廢水處理都能夠取得較好的效果。當(dāng) 生化出水COD小于280mg/l時(shí)，采用本發(fā)明產(chǎn)品處理可達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。