专利名称：一种可再生的混凝剂及其制备和使用方法
技术领域：
本发明涉及一种可再生的混凝剂及其制备和使用方法，用于难降解印染废水和其 它废水的处理，属于环保技术领域。
背景技术：
印染行业是工业排污大户，目前我国印染废水排放总量达5. 5X IO8 t/a，约占整 个工业废水的13%。纺织印染废水的处理难点是=(I)COD高，可生化性差；(2)色度高、成分 复杂、脱色难度大。印染废水处理方法大致可分为(1)生物处理法，即利用微生物酶催化降解有机 物分子，通过一系列氧化、还原、水解、化合等生命活动，最终将废水中有机物降解成简单无 机物或转化为各种营养物及生物质。由于染料废水成分复杂，含有大量对微生物有毒害性 的物质，直接生化效果不好，脱色能力有限，往往需进行预处理；(2)化学氧化法，包括高级 氧化技术，即利用氧化剂使染料分子中发色基团的不饱和双键被氧化而断开，形成分子量 较小的有机物或无机物，其中光敏化半导体作为催化剂处理印染废水，是近年来研究较多 的一个分支，该方法中催化剂大多采用以Ti02为代表的钛系半导体触媒或其他贵金属催化 剂；(3)物理化学处理法，主要包括吸附法、电化学法和混凝法。吸附法，即利用多孔固体 材料吸着分离水中污染物；电化学法，即利用电解氧化、电解还原、电解絮凝或电解上浮等 作用破坏分子的结构达到脱色目的；混凝法应用广泛，作为废水预处理作业，明显减轻高浊 度、高浓度印染废水生物处理的负荷，也可以放在生化处理之后，提高脱色率，确保达标排 放，或为水深度处理回用创造条件。随着染料工业的发展和后整理技术的进步，新型助剂、染料、整理剂等难生物降解 有机物在印染行业被大量使用，致使印染废水中的COD增高、B0D/C0D更低，废水处理难度 也随之日益增大，采用传统印染废水处理工艺，出水指标难以达到排放标准。混凝作业往往 不可或缺。选择合适的混凝剂，提高混凝效果，降低处理成本是研究开发的主要内容。常用混凝剂包括有机高分子混凝剂(如聚丙烯酰胺等)、无机混凝剂(如聚合氯化 铝、聚合硫酸铝等)、有机无机复合混凝剂(如氯化铁-二甲基二烯丙基氯化铵均聚物、聚合 氯化铁-二甲基二烯丙基氯化铵均聚物等)。常用混凝剂普遍存在价格高、对亲水性染料处 理效果差等缺点，产生的污泥无法重复使用，填埋之前需固化稳定化处理，成本较高，且填 埋场地有限。除此之外，传统混凝剂处理印染废水矾花沉降速度慢，污泥浓缩、过滤困难。如 果污泥处理不当，极易造成二次污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本低、混凝效率高、水质适应性强的混凝剂及其制备 和使用方法。为了达到上述目的，本发明提供了一种可再生的混凝剂，其特征在于，由废弃混凝 土为原料制成。
本发明还提供了上述可再生的混凝剂的制备方法，其特征在于，具体步骤为收集 废弃的混凝土，剔除砂石，破碎，粉磨，过150目筛，在550-650°C温度下煅烧广2 h，冷却后， 磨细得到粒径为0. 03 mm以下、比表面积为3000 4000 cm2/g的粉末，即为可再生的混凝 剂。粉末的细度对混凝效果有一定影响，提高细度，可提高混凝效果，但同时电耗相应增大。 研磨及筛分过程中存在扬尘现象，因此在设备进出口、输送过程及包装处均应安装收尘设 备，如沉降室、旋风收尘器、袋式收尘器等。使用时，将上述可再生的混凝剂加入到待处理的废水中，混凝剂加入量为1 15 g/L，在一定强度(如六联搅拌机，150 r/min)充分搅拌后静置30 50 min，利用其水解、水 化产物的电中和、吸附、网捕卷扫、架桥作用，使废水中的各种物质混凝沉降，并利用沉淀、 吸附等物理化学过程的协同作用，得到污泥和清水。本发明还提供了上述可再生的混凝剂的再生利用方法，其特征在于，具体步骤为 将混凝沉淀所得的污泥抽滤，干燥，置于550-650°C温度下煅烧1 2 h，冷却后粉磨至粒径 为0. 03 mm以下、比表面积为3000 4000 cm2/g的粉末，再次作为混凝剂用于废水混凝处 理。本发明所述的混凝剂至少可连续再生循环利用10次以上。该混凝剂的混凝效果随再 生次数的增加，处理效果稍有降低，失效后的污泥不需另外固化、稳定化处理，即可直接填 埋处置。本发明实现的主要原理如下
本发明是利用硅酸钙、铝酸钙、铁酸钙等人造矿物水化、水解产生的物质，使废水中的 各种物质混凝沉降，并利用沉淀、吸附等物理化学过程的协同作用，实现污染物与水的分
1 O(1)铝酸一钙(CA)由于晶体结构中钙、铝的配位极不规则，水化极快。在不同温度 下水化产物不同，室温下的主要水化产物为CAHltl或C2AH8，均属于六方晶系，其晶体呈片状 或针状，相互交错攀附，重叠结合，可以形成坚强的结晶合生体，从而达到吸附、网捕卷扫、 架桥的混凝效果。将混凝污泥在600 ！条件下煅烧再生，水化产物被还原为CxA(0<x<l)以及Al2O3， 再次投入使用，仍具有混凝效果，可重复再生使用。(2)硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、铝酸三钙(C3A)及铁铝酸四钙C4AF是硅酸盐 水泥中主要矿物。C3S和C2S水化生成水化硅酸钙(C_S_H)凝胶以及氢氧化钙(CH)，这些 物质有电中和、吸附、网捕卷扫、架桥等混凝作用，并能调整PH值。另外，C3A&C4AF水化 生成六方形的水化铝酸钙和胶体状的铁酸钙，也具有混凝作用。硅酸三钙C3S具有比较强烈的水化反应能力，在常温下的水化反应可以用下式表 示
权利要求
1.一种可再生的混凝剂，其特征在于，由废弃混凝土为原料制成。
2.权利要求1所述的可再生的混凝剂的制备方法，其特征在于，具体步骤为收集废弃 的混凝土，剔除砂石，破碎，粉磨，过150目筛，在550-650°C温度下煅烧广2 h，冷却后，磨细 得到粒径为0. 03 mm以下、比表面积为3000 4000 cm2/g的粉末，即为可再生的混凝剂。
3.权利要求1所述的可再生的混凝剂的使用方法，其特征在于，具体步骤为将权利要 求1所述的可再生的混凝剂加入到待处理的废水中，混凝剂加入量为1 15 g/L，充分搅拌 后静置30 50 min，得到污泥和清水。
4.如权利要求3所述的可再生的混凝剂的使用方法，其特征在于，将混凝沉淀所得的 污泥抽滤，干燥，置于阳0-6501温度下煅烧1 2 h，冷却后粉磨至粒径为0.03 mm以下、 比表面积为3000 4000 cm2/g的粉末，再次作为混凝剂用于废水混凝处理。
全文摘要
本发明涉及一种可再生的混凝剂及其制备和使用方法。所述的可再生的混凝剂，其特征在于，由废弃混凝土为原料制成。具体步骤为收集废弃的混凝土，剔除砂石，破碎，粉磨，过150目筛，煅烧2小时，冷却后，磨细得到粒径为0.03mm以下、比表面积为3000～4000cm2/g的粉末，即为可再生的混凝剂。本发明充分利用铝酸一钙、硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙及铁铝酸四钙等人造矿物的水化、水解产物的电中和、吸附、网捕卷扫作用及混凝、沉淀的协同作用，达到良好的混凝效果，并利用混凝污泥良好的沉降性能，采用过滤、干燥、煅烧流程进行混凝剂再生，实现混凝剂多次循环使用。
文档编号C02F1/52GK102079563SQ20101059769
公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者兰清, 谢学报, 陈泉源, 黄璐 申请人:东华大学