本发明涉及污染处理技术领域，具体是一种工业污水处理用混凝剂及其制备方法及应用。
背景技术：
我国是一个水资源匮乏的国家，如何缓解水资源匮乏以及污染等问题已经成为一个刻不容缓的问题。
目前污水处理剂常用的混凝剂主要有无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂两类，无机絮凝剂是在传统的铝盐、铁盐絮凝剂基础上发展起来的一类新型水处理药剂，随着工厂排放的废水种类和数量越来越多，水质越来越复杂，单纯的铝盐及铁盐类无机高分子絮凝剂已不能满足废水处理过程中提出的越来越高的要求。所以，聚硅酸铁铝混凝剂、聚铁铝硅絮凝剂、聚铝铁硅絮凝剂等研究成为发展的技术重点。但这类絮凝剂仍然存在絮凝体强度较差、絮凝剂使用量较大的问题，絮凝效果也有待于进一步改善。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种环保无毒、反应速度快、处理效果好的工业污水处理用混凝剂及其制备方法及应用。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种工业污水处理用混凝剂，按照质量份数计，由以下原料组成：改性蛭石45-51份、老枪谷根12-17份、乙二胺四乙酸二钠4-7份、亚硫酸氢钠3-5份、松香甘油脂7-10份、木质素磺酸钠8-12份、去离子水78-84份；所述的改性蛭石的制备步骤为：将蛭石粉碎，过80-120目筛，置于105-110℃温度下烘干，备用；将蛭石置于其质量的6-8倍的浓度为25-30％的氢氧化钠溶液中浸泡4-5h后，以3500-4000r/min速度离心分离得滤渣；接着将滤渣置于其质量的3-4倍量的浓度为3-5％的柠檬酸溶液中，在微波功率为300-340W、微波频率为15-18GHz的条件下进行微波处理35-40s，过滤，烘干，研磨过200-250目筛，得改性蛭石。
作为本发明进一步的方案：按照质量份数计，由以下原料组成：改性蛭石48-50份、老枪谷根14-16份、乙二胺四乙酸二钠5-6份、亚硫酸氢钠4-5份、松香甘油脂8-9份、木质素磺酸钠9-11份、去离子水80-83份；所述的改性蛭石的制备步骤为：将蛭石粉碎，过120目筛，置于108℃温度下烘干，备用；将蛭石置于其质量的7倍的浓度为27-30％的氢氧化钠溶液中浸泡5h后，以3800r/min速度离心分离得滤渣；接着将滤渣置于其质量的4倍量的浓度为3-4％的柠檬酸溶液中，在微波功率为320W、微波频率为17GHz的条件下进行微波处理36-38s，过滤，烘干，研磨过250目筛，得改性蛭石。
作为本发明进一步的方案：按照质量份数计，由以下原料组成：改性蛭石49份、老枪谷根15份、乙二胺四乙酸二钠6份、亚硫酸氢钠4份、松香甘油脂8份、木质素磺酸钠10份、去离子水82份；所述的改性蛭石的制备步骤为：将蛭石粉碎，过120目筛，置于108℃温度下烘干，备用；将蛭石置于其质量的7倍的浓度为28％的氢氧化钠溶液中浸泡5h后，以3800r/min速度离心分离得滤渣；接着将滤渣置于其质量的4倍量的浓度为4％的柠檬酸溶液中，在微波功率为320W、微波频率为17GHz的条件下进行微波处理36s，过滤，烘干，研磨过250目筛，得改性蛭石。
所述的工业污水处理用混凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将老枪谷根烘干，超微粉碎至420-450目，得老枪谷根粉末，备用；
(2)按比例将改性蛭石、亚硫酸氢钠和去离子水混合，加热至75-82℃并保温4-9min，得到混合物A；
(3)按比例将老枪谷根粉末与松香甘油脂加入到步骤(2)的混合物A中混合，加热至74-79℃并保温12-18min，得到混合物B；
(4)按比例将木质素磺酸钠、乙二胺四乙酸二钠加入到步骤(3)的混合物B中混合，加热至65-70℃并保温18-24min，得到混合物C；
(5)采用热空气进口温度为130-135℃、热空气出口温度为75-80℃的喷雾干燥方式，将步骤(4)得到的混合物C制成球形颗粒状，即为所述的工业污水处理用混凝剂。
所述的混凝剂在制备处理工业污水用药剂方面的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明生产原料来源广，环保无毒，处理的污染物范围广。本发明无需增加设备和附加材料，工艺流程短，反应速度快，反应过程中无有毒有害气体产生，反应后的生成物稳定，不会再分解成有毒物质，工艺操作安全性高，处理效果好，出水质量好。本发明混凝剂可以处理各种污水，例如油田、矿山、钢铁、电镀废水，染料、农药、制酒、化工等化学废水，以及生活污水、造纸厂废水、江河湖水、垃圾渗出水、制革废水等。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种工业污水处理用混凝剂，按照质量份数计，由以下原料组成：改性蛭石45份、老枪谷根17份、乙二胺四乙酸二钠4份、亚硫酸氢钠5份、松香甘油脂7份、木质素磺酸钠12份、去离子水78份；改性蛭石的制备：将蛭石粉碎，过80目筛，置于110℃温度下烘干，备用；将蛭石置于其质量的6倍的浓度为30％的氢氧化钠溶液中浸泡4h后，以4000r/min速度离心分离得滤渣；接着将滤渣置于其质量的3倍量的浓度为5％的柠檬酸溶液中，在微波功率为300W、微波频率为18GHz的条件下进行微波处理35s，过滤，烘干，研磨过250目筛，得改性蛭石。
所述的工业污水处理用混凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将老枪谷根烘干，超微粉碎至420目，得老枪谷根粉末，备用；
(2)按比例将改性蛭石、亚硫酸氢钠和去离子水混合，加热至82℃并保温4min，得到混合物A；
(3)按比例将老枪谷根粉末与松香甘油脂加入到步骤(2)的混合物A中混合，加热至79℃并保温12min，得到混合物B；
(4)按比例将木质素磺酸钠、乙二胺四乙酸二钠加入到步骤(3)的混合物B中混合，加热至70℃并保温18min，得到混合物C；
(5)采用热空气进口温度为135℃、热空气出口温度为75℃的喷雾干燥方式，将步骤(4)得到的混合物C制成球形颗粒状，即为所述的工业污水处理用混凝剂。
实施例2
本发明实施例中，一种工业污水处理用混凝剂，按照质量份数计，由以下原料组成：改性蛭石51份、老枪谷根12份、乙二胺四乙酸二钠7份、亚硫酸氢钠3份、松香甘油脂10份、木质素磺酸钠8份、去离子水84份；改性蛭石的制备：将蛭石粉碎，过120目筛，置于105℃温度下烘干，备用；将蛭石置于其质量的8倍的浓度为25％的氢氧化钠溶液中浸泡5h后，以3500r/min速度离心分离得滤渣；接着将滤渣置于其质量的4倍量的浓度为3％的柠檬酸溶液中，在微波功率为340W、微波频率为15GHz的条件下进行微波处理40s，过滤，烘干，研磨过200目筛，得改性蛭石。
所述的工业污水处理用混凝剂的制备方法，与实施例1相同。
实施例3
本发明实施例中，一种工业污水处理用混凝剂，按照质量份数计，由以下原料组成：改性蛭石48份、老枪谷根16份、乙二胺四乙酸二钠5份、亚硫酸氢钠5份、松香甘油脂8份、木质素磺酸钠11份、去离子水80份；改性蛭石的制备：将蛭石粉碎，过120目筛，置于108℃温度下烘干，备用；将蛭石置于其质量的7倍的浓度为27％的氢氧化钠溶液中浸泡5h后，以3800r/min速度离心分离得滤渣；接着将滤渣置于其质量的4倍量的浓度为4％的柠檬酸溶液中，在微波功率为320W、微波频率为17GHz的条件下进行微波处理36s，过滤，烘干，研磨过250目筛，得改性蛭石。
所述的工业污水处理用混凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将老枪谷根烘干，超微粉碎至450目，得老枪谷根粉末，备用；
(2)按比例将改性蛭石、亚硫酸氢钠和去离子水混合，加热至75℃并保温9min，得到混合物A；
(3)按比例将老枪谷根粉末与松香甘油脂加入到步骤(2)的混合物A中混合，加热至74℃并保温18min，得到混合物B；
(4)按比例将木质素磺酸钠、乙二胺四乙酸二钠加入到步骤(3)的混合物B中混合，加热至65℃并保温24min，得到混合物C；
(5)采用热空气进口温度为130℃、热空气出口温度为80℃的喷雾干燥方式，将步骤(4)得到的混合物C制成球形颗粒状，即为所述的工业污水处理用混凝剂。
实施例4
本发明实施例中，一种工业污水处理用混凝剂，按照质量份数计，由以下原料组成：改性蛭石50份、老枪谷根14份、乙二胺四乙酸二钠6份、亚硫酸氢钠4份、松香甘油脂9份、木质素磺酸钠9份、去离子水83份；改性蛭石的制备：将蛭石粉碎，过120目筛，置于108℃温度下烘干，备用；将蛭石置于其质量的7倍的浓度为30％的氢氧化钠溶液中浸泡5h后，以3800r/min速度离心分离得滤渣；接着将滤渣置于其质量的4倍量的浓度为3％的柠檬酸溶液中，在微波功率为320W、微波频率为17GHz的条件下进行微波处理38s，过滤，烘干，研磨过250目筛，得改性蛭石。
所述的工业污水处理用混凝剂的制备方法，与实施例3相同。
实施例5
本发明实施例中，一种工业污水处理用混凝剂，按照质量份数计，由以下原料组成：改性蛭石49份、老枪谷根15份、乙二胺四乙酸二钠6份、亚硫酸氢钠4份、松香甘油脂8份、木质素磺酸钠10份、去离子水82份；改性蛭石的制备：将蛭石粉碎，过120目筛，置于108℃温度下烘干，备用；将蛭石置于其质量的7倍的浓度为28％的氢氧化钠溶液中浸泡5h后，以3800r/min速度离心分离得滤渣；接着将滤渣置于其质量的4倍量的浓度为4％的柠檬酸溶液中，在微波功率为320W、微波频率为17GHz的条件下进行微波处理36s，过滤，烘干，研磨过250目筛，得改性蛭石。
所述的工业污水处理用混凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将老枪谷根烘干，超微粉碎至450目，得老枪谷根粉末，备用；
(2)按比例将改性蛭石、亚硫酸氢钠和去离子水混合，加热至78℃并保温7min，得到混合物A；
(3)按比例将老枪谷根粉末与松香甘油脂加入到步骤(2)的混合物A中混合，加热至76℃并保温15min，得到混合物B；
(4)按比例将木质素磺酸钠、乙二胺四乙酸二钠加入到步骤(3)的混合物B中混合，加热至68℃并保温22min，得到混合物C；
(5)采用热空气进口温度为135℃、热空气出口温度为75℃的喷雾干燥方式，将步骤(4)得到的混合物C制成球形颗粒状，即为所述的工业污水处理用混凝剂。
对比例1
在实施例5的基础上，以蛭石取代改性蛭石，其余与实施例5完全相同。
对比例2
在实施例5的基础上，删除老枪谷根这一组分，其余与实施例5完全相同。
对比例3
在实施例5的基础上，以蛭石取代改性蛭石，并删除老枪谷根这一组分，其余与实施例5完全相同。
将待处理污水质量的0.001倍的上述实施例1-5以及对比例1-3制得的工业污水处理用混凝剂分别用于处理垃圾渗出液和化工废水，然后对处理前和处理后的垃圾渗出液和化工废水进行采样分析检测其中的COD、氨氮和悬浮物，其中垃圾渗出液处理前上述污染物的含量为：COD为29000mg/L，氨氮为1310mg/L，悬浮物为1850mg/L；化工废水处理前上述污染物的含量为：COD为3700mg/L，氨氮为18.8mg/L，悬浮物为250mg/L。处理后的垃圾渗出液和化工废水中上述污染物的含量如表1所示。
表1各组处理后的垃圾渗出液和化工废水中污染物的含量
由表1可以看出：本发明利用实施例1-5制得的工业污水处理用混凝剂对垃圾渗出液和化工废水进行处理，能有效去除其中的COD、氨氮和悬浮物，且可以明显观察到污水中的悬浮物被高效去除，浊度明显降低，水质变清。同时，实施例5与对比例1-3的比较，可知本发明中经亚硫酸氢钠处理后的改性蛭石以及经松香甘油脂处理后的老枪谷根的共同作用，对工业污水处理的效果非常明显。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。