專利名稱：一種可再生的混凝劑及其制備和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可再生的混凝劑及其制備和使用方法，用于難降解印染廢水和其 它廢水的處理，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
印染行業(yè)是工業(yè)排污大戶，目前我國(guó)印染廢水排放總量達(dá)5. 5X IO8 t/a，約占整 個(gè)工業(yè)廢水的13%。紡織印染廢水的處理難點(diǎn)是=(I)COD高，可生化性差；(2)色度高、成分 復(fù)雜、脫色難度大。印染廢水處理方法大致可分為(1)生物處理法，即利用微生物酶催化降解有機(jī) 物分子，通過(guò)一系列氧化、還原、水解、化合等生命活動(dòng)，最終將廢水中有機(jī)物降解成簡(jiǎn)單無(wú) 機(jī)物或轉(zhuǎn)化為各種營(yíng)養(yǎng)物及生物質(zhì)。由于染料廢水成分復(fù)雜，含有大量對(duì)微生物有毒害性 的物質(zhì)，直接生化效果不好，脫色能力有限，往往需進(jìn)行預(yù)處理；(2)化學(xué)氧化法，包括高級(jí) 氧化技術(shù)，即利用氧化劑使染料分子中發(fā)色基團(tuán)的不飽和雙鍵被氧化而斷開(kāi)，形成分子量 較小的有機(jī)物或無(wú)機(jī)物，其中光敏化半導(dǎo)體作為催化劑處理印染廢水，是近年來(lái)研究較多 的一個(gè)分支，該方法中催化劑大多采用以Ti02為代表的鈦系半導(dǎo)體觸媒或其他貴金屬催化 劑；(3)物理化學(xué)處理法，主要包括吸附法、電化學(xué)法和混凝法。吸附法，即利用多孔固體 材料吸著分離水中污染物；電化學(xué)法，即利用電解氧化、電解還原、電解絮凝或電解上浮等 作用破壞分子的結(jié)構(gòu)達(dá)到脫色目的；混凝法應(yīng)用廣泛，作為廢水預(yù)處理作業(yè)，明顯減輕高濁 度、高濃度印染廢水生物處理的負(fù)荷，也可以放在生化處理之后，提高脫色率，確保達(dá)標(biāo)排 放，或?yàn)樗疃忍幚砘赜脛?chuàng)造條件。隨著染料工業(yè)的發(fā)展和后整理技術(shù)的進(jìn)步，新型助劑、染料、整理劑等難生物降解 有機(jī)物在印染行業(yè)被大量使用，致使印染廢水中的COD增高、B0D/C0D更低，廢水處理難度 也隨之日益增大，采用傳統(tǒng)印染廢水處理工藝，出水指標(biāo)難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)?；炷鳂I(yè)往往 不可或缺。選擇合適的混凝劑，提高混凝效果，降低處理成本是研究開(kāi)發(fā)的主要內(nèi)容。常用混凝劑包括有機(jī)高分子混凝劑(如聚丙烯酰胺等)、無(wú)機(jī)混凝劑(如聚合氯化 鋁、聚合硫酸鋁等)、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合混凝劑(如氯化鐵-二甲基二烯丙基氯化銨均聚物、聚合 氯化鐵-二甲基二烯丙基氯化銨均聚物等)。常用混凝劑普遍存在價(jià)格高、對(duì)親水性染料處 理效果差等缺點(diǎn)，產(chǎn)生的污泥無(wú)法重復(fù)使用，填埋之前需固化穩(wěn)定化處理，成本較高，且填 埋場(chǎng)地有限。除此之外，傳統(tǒng)混凝劑處理印染廢水礬花沉降速度慢，污泥濃縮、過(guò)濾困難。如 果污泥處理不當(dāng)，極易造成二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種成本低、混凝效率高、水質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)的混凝劑及其制備 和使用方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種可再生的混凝劑，其特征在于，由廢棄混凝 土為原料制成。
本發(fā)明還提供了上述可再生的混凝劑的制備方法，其特征在于，具體步驟為收集 廢棄的混凝土，剔除砂石，破碎，粉磨，過(guò)150目篩，在550-650°C溫度下煅燒廣2 h，冷卻后， 磨細(xì)得到粒徑為0. 03 mm以下、比表面積為3000 4000 cm2/g的粉末，即為可再生的混凝 劑。粉末的細(xì)度對(duì)混凝效果有一定影響，提高細(xì)度，可提高混凝效果，但同時(shí)電耗相應(yīng)增大。 研磨及篩分過(guò)程中存在揚(yáng)塵現(xiàn)象，因此在設(shè)備進(jìn)出口、輸送過(guò)程及包裝處均應(yīng)安裝收塵設(shè) 備，如沉降室、旋風(fēng)收塵器、袋式收塵器等。使用時(shí)，將上述可再生的混凝劑加入到待處理的廢水中，混凝劑加入量為1 15 g/L，在一定強(qiáng)度(如六聯(lián)攪拌機(jī)，150 r/min)充分?jǐn)嚢韬箪o置30 50 min，利用其水解、水 化產(chǎn)物的電中和、吸附、網(wǎng)捕卷掃、架橋作用，使廢水中的各種物質(zhì)混凝沉降，并利用沉淀、 吸附等物理化學(xué)過(guò)程的協(xié)同作用，得到污泥和清水。本發(fā)明還提供了上述可再生的混凝劑的再生利用方法，其特征在于，具體步驟為 將混凝沉淀所得的污泥抽濾，干燥，置于550-650°C溫度下煅燒1 2 h，冷卻后粉磨至粒徑 為0. 03 mm以下、比表面積為3000 4000 cm2/g的粉末，再次作為混凝劑用于廢水混凝處 理。本發(fā)明所述的混凝劑至少可連續(xù)再生循環(huán)利用10次以上。該混凝劑的混凝效果隨再 生次數(shù)的增加，處理效果稍有降低，失效后的污泥不需另外固化、穩(wěn)定化處理，即可直接填 埋處置。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的主要原理如下
本發(fā)明是利用硅酸鈣、鋁酸鈣、鐵酸鈣等人造礦物水化、水解產(chǎn)生的物質(zhì)，使廢水中的 各種物質(zhì)混凝沉降，并利用沉淀、吸附等物理化學(xué)過(guò)程的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)污染物與水的分
1 O(1)鋁酸一鈣(CA)由于晶體結(jié)構(gòu)中鈣、鋁的配位極不規(guī)則，水化極快。在不同溫度 下水化產(chǎn)物不同，室溫下的主要水化產(chǎn)物為CAHltl或C2AH8，均屬于六方晶系，其晶體呈片狀 或針狀，相互交錯(cuò)攀附，重疊結(jié)合，可以形成堅(jiān)強(qiáng)的結(jié)晶合生體，從而達(dá)到吸附、網(wǎng)捕卷掃、 架橋的混凝效果。將混凝污泥在600 ！條件下煅燒再生，水化產(chǎn)物被還原為CxA(0<x<l)以及Al2O3， 再次投入使用，仍具有混凝效果，可重復(fù)再生使用。(2)硅酸三鈣(C3S)、硅酸二鈣(C2S)、鋁酸三鈣(C3A)及鐵鋁酸四鈣C4AF是硅酸鹽 水泥中主要礦物。C3S和C2S水化生成水化硅酸鈣(C_S_H)凝膠以及氫氧化鈣(CH)，這些 物質(zhì)有電中和、吸附、網(wǎng)捕卷掃、架橋等混凝作用，并能調(diào)整PH值。另外，C3A&C4AF水化 生成六方形的水化鋁酸鈣和膠體狀的鐵酸鈣，也具有混凝作用。硅酸三鈣C3S具有比較強(qiáng)烈的水化反應(yīng)能力，在常溫下的水化反應(yīng)可以用下式表 示
權(quán)利要求
1.一種可再生的混凝劑，其特征在于，由廢棄混凝土為原料制成。
2.權(quán)利要求1所述的可再生的混凝劑的制備方法，其特征在于，具體步驟為收集廢棄 的混凝土，剔除砂石，破碎，粉磨，過(guò)150目篩，在550-650°C溫度下煅燒廣2 h，冷卻后，磨細(xì) 得到粒徑為0. 03 mm以下、比表面積為3000 4000 cm2/g的粉末，即為可再生的混凝劑。
3.權(quán)利要求1所述的可再生的混凝劑的使用方法，其特征在于，具體步驟為將權(quán)利要 求1所述的可再生的混凝劑加入到待處理的廢水中，混凝劑加入量為1 15 g/L，充分?jǐn)嚢?后靜置30 50 min，得到污泥和清水。
4.如權(quán)利要求3所述的可再生的混凝劑的使用方法，其特征在于，將混凝沉淀所得的 污泥抽濾，干燥，置于陽(yáng)0-6501溫度下煅燒1 2 h，冷卻后粉磨至粒徑為0.03 mm以下、 比表面積為3000 4000 cm2/g的粉末，再次作為混凝劑用于廢水混凝處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可再生的混凝劑及其制備和使用方法。所述的可再生的混凝劑，其特征在于，由廢棄混凝土為原料制成。具體步驟為收集廢棄的混凝土，剔除砂石，破碎，粉磨，過(guò)150目篩，煅燒2小時(shí)，冷卻后，磨細(xì)得到粒徑為0.03mm以下、比表面積為3000～4000cm2/g的粉末，即為可再生的混凝劑。本發(fā)明充分利用鋁酸一鈣、硅酸二鈣、硅酸三鈣、鋁酸三鈣及鐵鋁酸四鈣等人造礦物的水化、水解產(chǎn)物的電中和、吸附、網(wǎng)捕卷掃作用及混凝、沉淀的協(xié)同作用，達(dá)到良好的混凝效果，并利用混凝污泥良好的沉降性能，采用過(guò)濾、干燥、煅燒流程進(jìn)行混凝劑再生，實(shí)現(xiàn)混凝劑多次循環(huán)使用。
文檔編號(hào)C02F1/52GK102079563SQ20101059769
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者蘭清, 謝學(xué)報(bào), 陳泉源, 黃璐 申請(qǐng)人:東華大學(xué)