一种利用纤维素基絮凝剂混凝脱色印染废水的方法

摘要

本发明提供了一种利用纤维素基絮凝剂混凝脱色印染废水的方法。采用方法的要点是将印染废水引入废水贮存池，先经聚合硫酸铝脱稳预处理，再投入纤维素基絮凝剂和一定量助凝剂，进行搅拌、静置和沉淀，最终得到较为清澈的上清液和絮凝沉淀物，上清液可以考虑回用印染工段或进一步生化处理。该工艺过程简易、高效、环保，处理成本较低，特别适用于印染废水的絮凝脱色过程。本发明将预过滤的印染废水直接进行纤维素基絮凝剂的絮凝脱色处理，简化了印染废水脱色的处理工艺，进一步提高了印染废水净化效率，有望实现印染废水部分循环回用，以减少生产过程清水消耗和降低外排废水污染负荷，具有重要的生产和环保意义。

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝脱色印染废水的方法，特别涉及一种利用纤维素基絮凝剂混凝脱色印染废水的方法，属于纺织工程技术领域。

背景技术

纺织工业是我国国民经济的重要支柱产业，纺织工业给我国带来巨大经济和社会效益的同时，其潜在的环境影响问题也不容忽视、亟待解决。纺织工业涉及的染色、整理工段会产生大量印染废水，此类废水含有浆料、染料、酸碱、助剂、无机盐、油剂、砂类物质和纤维杂质等成分，具有产水量大、组成复杂、有机污染物含量大、色度高等特点，属较难处理的工业废水之一。因此，印染废水的高效处理、循环回用技术，已经成为纺织工业污染控制领域的研发热点。

混凝作为废水处理过程固液分离的重要手段之一，是目前国内外提高废水处理效率的一种经济、简便的水处理方式。其中，絮凝剂的合理选择以及正确使用是混凝处理最为关键的环节。由于印染废水成分复杂，存在处理工艺难度较大、工艺较复杂等问题，因此，寻找一种简便、高效和环保的印染废水处理方法具有重要的现实意义。

在印染废水处理技术领域，中国专利（ZL 201010299329.4）“一种印染废水处理方法”先将印染废水引入脉冲厌氧反应器进行厌氧处理，厌氧处理出水进入生物接触氧化池，生物接触氧化池的出水自流进入二沉池进行固液分离，二沉池出水进入深度处理系统进行深度处理最终得到可回用的中水；中国专利（ZL 201410291722.7）“印染废水处理工艺”向废水内加入助滤剂，污水絮凝后进行过滤，将其中的悬浮物过滤掉，余下含有颜色的细小悬浮物及溶解物。向一级过滤后的废水中加入还原性脱色剂，处理直接染料染色废水，使废水中的染料分子形成还原降解产物。将含有还原降解产物的废水通过吸附物，将非水溶性有机溶剂倒入吸附后的废水中，一同震荡，当两相分离时，水相中便呈无色；中国专利（ZL 201310475325.0）“印染废水去除系统”介绍了一种废水处理装置：印染废水去除系统由依次相连的氧气罐，臭氧发生器，反应器和吸收瓶组成，印染废水终沉池出水中相对含量较高的有机物为苯乙酮、三氯甲烷、2-氯-2-甲基戊烷，其中苯乙酮占出水总有机污染物的24.5%，苯乙酮的去除率明显增加，臭氧-活性炭协同作用增大，COD去除率高达83.8%；美国专利（US 20081156005）“Preparation Method of Titanium Dioxide Sol for Catalyzing the Dye Decolouration”涉及二氧化钛溶胶与光催化剂活性制备方法，以及它们在染料脱色的应用：采用钛酸酯、醇溶剂、水和催化剂制备二氧化钛溶胶，并将该溶液中加入添加剂，如过氧化氢、铁、铜、氯、溴等。二氧化钛溶胶作为催化剂能有效地脱色活性染料、直接染料、酸性染料、阳离子染料等。截至目前，在印染废水处理领域，还未见到利用纤维素基絮凝剂混凝脱色印染废水的相关工艺技术出现。

本发明将预过滤印染废水直接进行混凝脱色处理，简化了废水处理工艺，提高了废水净化效率，有望实现印染废水部分循环回用，减少生产过程的清水消耗。同时资源化利用了纺织工业产生的纺织废料，提取其中纤维素作为基本骨架制备纤维素基絮凝剂，将其应用于印染废水的絮凝脱色过程，具有重要的生产和环保意义。

发明内容

为了克服传统印染废水处理工艺复杂、设备要求高、处理成本高等不足，同时资源化利用纺织废料，制备出高附加值、环境友好的纤维素基絮凝剂并将其应用于印染废水的混凝脱色过程，本发明的目的是提供一种利用纤维素基絮凝剂混凝脱色印染废水的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是采用以下步骤：

1）将印染废水经80目斜筛过滤，斜筛安装角度35度，获得固形物粒径小于等于0.18 mm的预过滤废水；

2）向步骤1）得到的预过滤废水中投入1-2.5 mg/L聚合硫酸铝，快速搅拌1-4 min，搅拌均匀后沉降5-8 min，进行固液分离取上层清液，即为脱稳沉淀处理出水；

3）向步骤2）得到的脱稳沉淀处理出水中投入250-600 mg/L纤维素基絮凝剂和35-50 mL/L 3% AlCl₃溶液，250 rpm快速搅拌6-10 min，降低搅拌速度至60 rpm，加入0.1 mol/L稀硫酸溶液调整溶液pH为4-6，继续缓慢搅拌8-10 min，停止搅拌静置25 min，进行固液分离取上层清液，即为纤维素基絮凝剂混凝脱色出水。

所述的印染废水为退浆废水、染色废水、整理工序废水中的一种。

所述的纤维素基絮凝剂是通过以纤维素为基本骨架，经过自由基引发后接枝丙烯酰胺单体的方法所制得。

所述的纤维素基絮凝剂中纤维素来源为亚麻废纱、棉短绒、全棉边角料、麻布下脚料中的一种。

与背景技术相比，本发明具有的有益效果是：

本发明打破了传统印染废水处理工艺复杂、成本高等缺点，利用一种新型纤维素基絮凝剂混凝脱色预过滤印染废水，工艺过程简单、高效、成本较低、处理效果明显，同时资源化利用了纺织工业产生的纺织废料，具有双重的经济和社会效益。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1:

1）将退浆废水经80目斜筛过滤，斜筛安装角度35度，获得固形物粒径小于等于0.18 mm的预过滤废水；

2）向步骤1）得到的预过滤废水中投入1 mg/L聚合硫酸铝，快速搅拌4 min，搅拌均匀后沉降8 min，进行固液分离取上层清液，即为脱稳沉淀处理出水；

3）向步骤2）得到的脱稳沉淀处理出水中投入600 mg/L亚麻废纱纤维素基絮凝剂和50 mL/L 3% AlCl₃溶液，250 rpm快速搅拌6 min，降低搅拌速度至60 rpm，加入0.1 mol/L稀硫酸溶液调整溶液pH为4，继续缓慢搅拌8 min，停止搅拌静置25 min，进行固液分离取上层清液，即为亚麻废纱纤维素基絮凝剂混凝脱色出水（a）。

实施例2:

1）将退浆废水经80目斜筛过滤，斜筛安装角度35度，获得固形物粒径小于等于0.18 mm的预过滤废水；

2）向步骤1）得到的预过滤废水中投入1.5 mg/L聚合硫酸铝，快速搅拌3 min，搅拌均匀沉降7 min，进行固液分离取上层清液，即为脱稳沉淀处理出水；

3）向步骤2）得到的脱稳沉淀处理出水中投入500 mg/L棉短绒纤维素基絮凝剂和45 mL/L 3% AlCl₃溶液，250 rpm快速搅拌7 min，降低搅拌速度至60 rpm，加入0.1 mol/L稀硫酸溶液调整溶液pH为4，继续缓慢搅拌9 min，停止搅拌静置25 min，进行固液分离取上层清液，即为棉短绒纤维素基絮凝剂混凝脱色出水（b）。

实施例3:

1）将染色废水经80目斜筛过滤，斜筛安装角度35度，获得固形物粒径小于等于0.18 mm的预过滤废水；

2）向步骤1）得到的预过滤废水中投入2 mg/L聚合硫酸铝，快速搅拌2 min，搅拌均匀沉降6 min，进行固液分离取上层清液，即为脱稳沉淀处理出水；

3）向步骤2）得到的脱稳沉淀处理出水中投入400 mg/L全棉边角料纤维素基絮凝剂和40 mL/L 3% AlCl₃溶液，250 rpm快速搅拌9 min，降低搅拌速度至60 rpm，加入0.1 mol/L稀硫酸溶液调整溶液pH为5，继续缓慢搅拌9 min，停止搅拌静置25 min，进行固液分离取上层清液，即为全棉边角料纤维素基絮凝剂混凝脱色出水（c）。

实施例4:

1）将染色废水经80目斜筛过滤，斜筛安装角度35度，获得固形物粒径小于等于0.18 mm的预过滤废水；

2）向步骤1）得到的预过滤废水中投入2.5 mg/L聚合硫酸铝，快速搅拌1 min，搅拌均匀沉降5 min，进行固液分离取上层清液，即为脱稳沉淀处理出水；

3）向步骤2）得到的脱稳沉淀处理出水中投入250 mg/L麻布下脚料纤维素基絮凝剂和35 mL/L 3% AlCl₃溶液，250 rpm快速搅拌10 min，降低搅拌速度至60 rpm，加入0.1 mol/L稀硫酸溶液调整溶液pH为6，继续缓慢搅拌10 min，停止搅拌静置25 min，进行固液分离取上层清液，即为麻布下脚料纤维素基絮凝剂混凝脱色出水（d）。

测定实施例1、2、3、4利用纤维素基絮凝剂混凝脱色印染废水后的出水色度和COD_Cr，同时将其应用于印染废水的混凝脱色过程。表1为实施例1、2、3、4利用纤维素基絮凝剂混凝脱色印染废水的实际效果。由表1数据可知，采用本发明所述的纤维素基絮凝剂混凝脱色得到的出水（a）、（b）、（c）、（d）的浊度和色度去除率均较高，分别在92.4-98.1%和90.6-93.7%；COD_Cr去除率在53.5-60.5%，说明该纤维素基絮凝剂混凝脱色过程对印染废水有较优的去除悬浮物和脱色效果。

表1

以上列举的仅是本发明的具体实施例。本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。