一种利用废旧反光膜制备水处理混凝剂的方法与流程

本发明属于混凝剂制备技术领域，涉及一种环保处理废旧反光膜的方法，特别涉及一种利用废旧反光膜制备水处理混凝剂的方法，通过加酸分解，加温聚合方式实现废旧反光膜的回收处理。

背景技术：
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反光膜是一种已制成薄膜可直接应用的逆反射材料，也是应用最为广泛的一种逆反射材料，1937年，世界上第一块反光膜在美国的一家实验室诞生；20世纪40年代开始，这种最初制造的反光膜，被冠以“工程级”反光薄膜，广泛开始应用于日常生活的各个领域；近年来，在种植苹果树的地区，为了使苹果着色好大部分果农都要在苹果树下铺上反光膜，有不少已经破损的，被风吹出果园，废弃反光膜对人体、果园和供电设施造成极大的危害；反光膜是一种一次性的铝塑合成产品，被随意丢弃后其表层上镀的铝层经过雨水的冲刷或者与土粒的摩擦会脱落并渗入土壤，会加剧土壤酸化；反光膜中的塑化剂和添加剂很容易受到温度、使用时间、PH值的影响，释放到环境中污染地下水，从而危及人类饮水安全；再者，废弃反光膜质量较轻，很容易随风漂浮高飞低窜，其表面镀的一层铝使其可以导电，在高飞时，可能会对来往车辆和高压线造成威胁；此外，反光膜如果焚烧温度不当，则易产生毒素二噁英，会给吸入人造成心脏病、糖尿病、过敏、不孕、癌症等疾病隐患；综上所述，废旧反光膜的回收资源化利用已经成为当前环境下人们越来越关注且亟待解决的问题。因此，在解决这个突出的环境问题并在充分分析反光膜组成组分基础上，结合水环境治理需求，寻求一种利用废旧反光膜制备水处理混凝剂的方法，将废旧反光膜变废为宝，实现资源化可持续利用，具有良好的经济效益和社会效益。

技术实现要素：
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本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求提供一种利用废旧反光膜制备水处理混凝剂的方法，通过加酸分解，加温聚合方式实现废旧反光膜的回收处理。

为了实现上述目的，本发明涉及的利用废旧反光膜制备水处理混凝剂的具体工艺包括以下步骤：

(1)选纯清洗：

将废旧反光膜进行筛选与分拣，去除长度为0.5-10cm的杂质，将分拣后的废旧反光膜破碎至5目至18目大小的颗粒，使其进行液固反应时能够与液体充分接触，然后用清水进行清洗过滤，得废旧反光膜颗粒；

(2)去铝处理：

将步骤(1)中制得的0.5吨废旧反光膜颗粒放入反应池中，然后加入1.2倍的重量百分比浓度为35％的盐酸水溶液，然后控制器控制水泵不断加水控制反应温度在60-70℃下，打开搅拌机搅拌反应1-2个小时，反应时温度传感器将反应池中的水温信号不断传送至控制器中，以便控制器控制水泵加水速度，反应完成后将废旧反光膜颗粒表面的铝进行溶解，得到氯化铝水溶液和废旧反光膜颗粒基材的液固混合体；打开反应池阀门将反应池中的液固混合体通过反应池输送管送至过滤池中；

(3)过滤基材：

步骤(2)中的液固混合体进入过滤池时经过绝缘过滤网，将废旧反光膜颗粒基材过滤留存在绝缘过滤网5上，然后将废旧反光膜颗粒基材回收循环利用；过滤后的氧化铝水溶液通过过滤池阀门和过滤池输送管输送到聚合池中；

(4)聚合处理：

将步骤(3)中过滤后的氯化铝水溶液输送至聚合池中后，控制器控制加热器工作，维持温度在55-65℃下将氧化铝水溶液静置2-2.5小时进行熟化聚合、沉降处理得分层液体，上层为聚合氯化铝液体，下层为杂质液；打开聚合池上阀门将聚合氯化铝液体通过聚合池上输送管排出收集即得聚合氯化铝液体；最后打开聚合池下阀门将杂质液通过聚合池下阀门排出；

(5)干燥处理：

将步骤(4)制得的聚合氯化铝液体产品经过滤，浓缩，干燥制得混凝剂产品聚合氯化铝固体；或将步骤(2)的盐酸水溶液替换为浓度为70％的硫酸水溶液即制得另一种混凝剂产品聚合硫化铝固体。

本发明涉及的利用废旧反光膜制备水处理混凝剂的方法是在制备水处理混凝剂装置中实现，其主体结构包括处理池、处理池阀门、处理池输送管、过滤池、绝缘过滤网、过滤池阀门、过滤池输送管、聚合池、聚合池上阀门、聚合池上出水管、聚合池下阀门、聚合池下出水管、搅拌机、温度传感器、水泵、控制器和加热器；处理池为2m×1.5m×1m大小的混凝土水池，处理池的底部从左端向右端倾斜，处理池1底部右端固定设置有处理池输送管，处理池输送管沿处理池的底部向下倾斜与过滤池的上端以下0.1m处连通，处理池输送管上设置有处理池阀门以便控制处理池输送管开闭，搅拌机固定设置在处理池的底部，以便使处理池内原料充分反应，处理池的左侧壁上固定设置有水泵以便加水，处理池的左侧壁下端和聚合池的左侧壁下端设置有温度传感器，以便检测处理池内温度并将温度信息传送至控制器中；过滤池结构和大小与处理池相同，过滤池底部从左端向右端倾斜，倾斜角度大于处理池底部倾斜角度，过滤池底部右端固定设置有过滤池输送管，过滤池输送管沿过滤池的底部向下倾斜与聚化池的上端以下0.1m处连通，过滤池输送管上设置有过滤池阀门以便控制处理池输送管开闭，在过滤池4距离底部右侧高度0.7m处密封设置有20目的绝缘过滤网，绝缘过滤网与过滤池的四壁密封式连接，绝缘过滤网为防腐蚀耐高温材料制成，以便过滤氯化铝水溶液；聚合池的大小与过滤池结构和大小与处理池相同，聚合池底部从左端向右端倾斜，倾斜角度等于处理池底部倾斜角度，聚合池底部设置有加热器以便控制池内聚合温度，聚合池右侧壁距离池底0.5m处设置有聚合池上出水管，聚合池上出水管上设置有聚合池上阀门，以便控制聚合池中上层液体的排出，聚合池底部右端设置有聚合池下出水管，聚合池上出水管上设置有聚合池上阀门，以便控制聚合池中下层液体的排出；处理池、过滤池和聚合池的高度依次降低，过滤池的顶部低于处理池的底部最低点，聚合池的顶部低于过滤池的底部最低点，每个池物料在重力作用下通过各对应输送管输送至下一池中；控制器设置在处理池的下方通过电线分别与搅拌机、温度传感器、水泵和加热器电信息连接，以便接收温度信号并控制搅拌机、水泵和加热器工作。

本发明涉及的制备水处理混凝剂的装置还包括一个支架，支架为阶梯状钢架结构分别与处理池、过滤池和聚合池固定连接，以便支撑和稳定处理池、过滤池和聚合池。

本发明涉及的处理池输送管、过滤池输送管、聚合池上出水管和聚合池下出水管的管道横截面直径均为0.3m，其管道内壁覆盖设置有一层防腐蚀耐高温绝缘橡胶。

本发明涉及的处理池和聚合池的底部倾斜角度为25°，过滤池4的底部倾斜角度为30°。

本发明与现有技术相比，其制备流程明确，反光膜原料易得，化学反应迅速，通过去铝处理和聚化处理制备的聚合氯化铝和聚合硫化铝纯度高，质量可靠；其制备装置结构合理，原理简单，制造成本低，无人工参与，省时省力；其制备方法应用环境友好。

附图说明：

图1为本发明的制备工艺流程框图。

图2为本发明涉及的制备水处理混凝剂装置的结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

本实施例涉及的利用废旧反光膜制备水处理混凝剂的具体工艺包括以下步骤：

(1)选纯清洗：

将废旧反光膜进行筛选与分拣，去除长度为0.5-10cm的杂质，将分拣后的废旧反光膜破碎至5目至18目大小的颗粒，使其进行液固反应时能够与液体充分接触，然后用清水进行清洗过滤，得废旧反光膜颗粒；

(2)去铝处理：

将步骤(1)中制得的0.5吨废旧反光膜颗粒放入反应池1中，然后加入1.2倍的重量百分比浓度为35％的盐酸水溶液，然后控制器16控制水泵15不断加水控制反应温度在60-70℃下，打开搅拌机13搅拌反应1-2个小时，反应时温度传感器14将反应池1中的水温信号不断传送至控制器16中，以便控制器16控制水泵15加水速度，反应完成后将废旧反光膜颗粒表面的铝进行溶解，得到氯化铝水溶液和废旧反光膜颗粒基材的液固混合体；打开反应池阀门2将反应池1中的液固混合体通过反应池输送管3送至过滤池4中；

(3)过滤基材：

步骤(2)中的液固混合体进入过滤池4时经过绝缘过滤网5，将废旧反光膜颗粒基材过滤留存在绝缘过滤网5上，然后将废旧反光膜颗粒基材回收循环利用；过滤后的氧化铝水溶液通过过滤池阀门6和过滤池输送管7输送到聚合池8中；

(4)聚合处理：

将步骤(3)中过滤后的氯化铝水溶液输送至聚合池8中后，控制器16控制加热器17工作，维持温度在55-65℃下将氧化铝水溶液静置2-2.5小时进行熟化聚合、沉降处理得分层液体，上层为聚合氯化铝液体，下层为杂质液；打开聚合池上阀门9将聚合氯化铝液体通过聚合池上输送管10排出收集即得聚合氯化铝液体；最后打开聚合池下阀门11将杂质液通过聚合池下阀门12排出；

(5)干燥处理：

将步骤(4)制得的聚合氯化铝液体产品经过滤，浓缩，干燥制得混凝剂产品聚合氯化铝固体；或将步骤(2)的盐酸水溶液替换为浓度为70％的硫酸水溶液即制得另一种混凝剂产品聚合硫化铝固体。

本实施例涉及的利用废旧反光膜制备水处理混凝剂的方法是在制备水处理混凝剂装置中实现，其主体结构包括处理池1、处理池阀门2、处理池输送管3、过滤池4、绝缘过滤网5、过滤池阀门6、过滤池输送管7、聚合池8、聚合池上阀门9、聚合池上出水管10、聚合池下阀门11、聚合池下出水管12、搅拌机13、温度传感器14、水泵15、控制器16和加热器17；处理池1为2m×1.5m×1m大小的混凝土水池，处理池1的底部从左端向右端倾斜，处理池1底部右端固定设置有处理池输送管3，处理池输送管3沿处理池1的底部向下倾斜与过滤池4的上端以下0.1m处连通，处理池输送管3上设置有处理池阀门2以便控制处理池输送管3开闭，搅拌机13固定设置在处理池1的底部，以便使处理池1内原料充分反应，处理池1的左侧壁上固定设置有水泵15以便加水，处理池1的左侧壁下端和聚合池8的左侧壁下端设置有温度传感器14，以便检测处理池1内温度并将温度信息传送至控制器16中；过滤池4结构和大小与处理池1相同，过滤池4底部从左端向右端倾斜，倾斜角度大于处理池1底部倾斜角度，过滤池4底部右端固定设置有过滤池输送管7，过滤池输送管3沿过滤池4的底部向下倾斜与聚化池8的上端以下0.1m处连通，过滤池输送管7上设置有过滤池阀门6以便控制处理池输送管3开闭，在过滤池4距离底部右侧高度0.7m处密封设置有20目的绝缘过滤网5，绝缘过滤网5与过滤池4四壁密封式连接，绝缘过滤网5为防腐蚀耐高温材料制成，以便过滤氯化铝水溶液；聚合池8的大小与过滤池4结构和大小与处理池1相同，聚合池4底部从左端向右端倾斜，倾斜角度等于处理池1底部倾斜角度，聚合池8底部设置有加热器17以便控制池内聚合温度，聚合池8右侧壁距离池底0.5m处设置有聚合池上出水管10，聚合池上出水管10上设置有聚合池上阀门9，以便控制聚合池8中上层液体的排出，聚合池8底部右端设置有聚合池下出水管12，聚合池上出水管12上设置有聚合池上阀门11，以便控制聚合池8中下层液体的排出；处理池1、过滤池4和聚合池8的高度依次降低，过滤池4的顶部低于处理池1的底部最低点，聚合池8的顶部低于过滤池1的底部最低点，每个池物料在重力作用下通过各对应输送管输送至下一池中；控制器16设置在处理池1的下方通过电线分别与搅拌机13、温度传感器14、水泵15和加热器17电信息连接，以便接收温度信号并控制搅拌机13、水泵15和加热器17工作。

本实施例涉及的制备水处理混凝剂的装置还包括一个支架18，支架为阶梯状钢架结构分别与处理池1、过滤池4和聚合池8固定连接，以便支撑和稳定处理池1、过滤池4和聚合池8。

本实施例涉及的处理池输送管3、过滤池输送管7、聚合池上出水管10和聚合池下出水管12的管道横截面直径均为0.3m，其管道内壁覆盖设置有一层防腐蚀耐高温绝缘橡胶。

本实施例涉及的处理池1和聚合池8的底部倾斜角度为25°，过滤池4的底部倾斜角度为30°。