焦化废水絮凝剂的制备方法及应用与流程

本发明涉及焦化废水处理，尤其涉及一种焦化废水絮凝剂的制备方法及应用。

背景技术：

1、焦化废水是煤焦化过程产生的废水，焦化废水所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的成分复杂、高毒性、难降解的工业废水。絮凝沉淀法是焦化废水处理的重要环节，一般采用简单的聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铝铁、聚丙烯酰胺等无机或有机絮凝剂，但现有的絮凝剂对于焦化废水的处理并不理想，并不能很好的满足焦化废水的脱氮、降碳、降低色度和浊度等的各类要求。因此有必要开发一种新型焦化废水絮凝剂。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种焦化废水絮凝剂的制备方法及应用。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

3、一种焦化废水絮凝剂的制备方法，所述焦化废水絮凝剂的制备方法包括以下步骤：

4、s1、取摩尔比为3：1.8～2.2的氯化铝和氯化铁加至无水乙醇中，混合均匀，得混合溶液a；

5、取无水乙醇、水和盐酸混合均匀后，加入aptes，得混合溶液b；

6、s2、在混合溶液b中缓慢滴加混合溶液a，滴加完毕继续反应后，加入氢氧化钠碱化，所得体系继续反应，得均匀的溶胶；

7、s3、取溶胶进行老化，直到溶胶变成为干凝胶，然后将干凝胶继续干燥，粉碎，即得所述焦化废水絮凝剂。

8、进一步的，步骤s1中，加入的aptes中的硅与混合溶液a中铝的摩尔比为1：0.05～0.06(即si/al的摩尔比为1：0.05～0.06)。

9、进一步的，步骤s2中，加入氢氧化钠至所得体系的ph值为9.0～10.0。

10、进一步的，步骤s2中，混合溶液b于剧烈搅拌条件下，滴加混合溶液a。

11、进一步的，步骤s2中，混合溶液b滴加完毕后，反应的时间为30～40min；

12、加入氢氧化钠碱化后，所得体系继续反应的时间为60min以上。

13、进一步的，步骤s2中，混合溶液b滴加完毕后，反应的温度为室温(一般室温是指15～40℃)；

14、加入氢氧化钠碱化后，所得体系继续反应的温度为室温(一般室温是指15～40℃)；

15、步骤s3中，老化和干燥的温度均为室温(一般室温是指15～40℃)。

16、一种焦化废水絮凝剂的应用，所述应用是利用上述制备方法制得焦化废水絮凝剂配合使用微涡流絮凝反应器，处理焦化废水。

17、进一步的，所述应用的具体过程是取焦化废水直接进入微涡流絮凝反应器，加入焦化废水絮凝剂，进行絮凝反应，然后加入聚丙烯酰胺继续絮凝，沉淀，流出上清液。

18、进一步的，焦化废水絮凝剂的加入量为2000～5000ppm。

19、进一步的，加入焦化废水絮凝剂后，絮凝反应的时间为15～20min。

20、本发明的焦化废水絮凝剂的制备方法及应用的有益效果为：

21、本发明利用氯化铝和氯化铁作为无机金属盐，以aptes作为硅源，制成离子键和共价键共存的焦化废水絮凝剂，并配合使用微涡流絮凝反应器，能够同时去除焦化废水中的cod、硫氰酸根、色度、浊度等成分，从而有效提高处理效果；

22、本发明通过改变硅源，并选择合适比例的铝和铁元素，制成了离子键和共价键共存的无机-有机杂化絮凝剂，同时通过离子键和共价键配合将无机组分与有机组分进行连接，使制得的焦化废水絮凝剂具有致密的孔隙形貌和三维空间网络结构；本发明的焦化废水絮凝剂中的硅铝聚合大分子、硅铁聚合大分子、氨基基团、碳链以及致密的空间结构相互协同，能够有效增加体系中颗粒物浓度、促进核絮体生成、吸附有机物和强化絮凝作用，促进混凝过程速度加快，提升混凝效果；

23、本发明利用焦化废水絮凝剂配合使用微涡流絮凝，使焦化废水絮凝剂中的胶粒更易脱稳生成微小胶团，并且焦化废水在微涡流絮凝反应器内能够形成大小不同的涡流，从而产生不同流层间存在较大的速度差，进而增加微小胶团与焦化废水间的相对运动，提高碰撞几率，促进其加速凝聚形成絮体；同时涡流运动会产生离心力，带动微小胶团产生径向方向上的速度，同样增加微小胶团与焦化废水间的碰撞几率，使其凝聚形成絮体；当絮体增长到一定程度时，在涡流剪切力作用下，密实度较低的絮体会破碎，而破碎后的絮体会再次进行絮凝，形成密实度较大的絮体，从而有利于后续工艺的处理；

24、本发明的焦化废水絮凝剂制备工艺简单，对于焦化废水的处理效果好，适合工业化推广。

技术特征：

1.一种焦化废水絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述焦化废水絮凝剂的制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的焦化废水絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中，加入的aptes中的硅与混合溶液a中铝的摩尔比为1：0.05～0.06。

3.根据权利要求1或2所述的焦化废水絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，加入氢氧化钠至所得体系的ph值为9.0～10.0。

4.根据权利要求1或2所述的焦化废水絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，混合溶液b于剧烈搅拌条件下，滴加混合溶液a。

5.根据权利要求1或2所述的焦化废水絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，混合溶液b滴加完毕后，反应的时间为30～40min；

6.根据权利要求1或2所述的焦化废水絮凝剂的制备方法，其特征在于，

7.一种焦化废水絮凝剂的应用，其特征在于，所述应用是利用权利要求1-6中任一项所述的制备方法制得焦化废水絮凝剂配合使用微涡流絮凝反应器，处理焦化废水。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述应用的具体过程是取焦化废水直接进入微涡流絮凝反应器，加入焦化废水絮凝剂，进行絮凝反应，然后加入聚丙烯酰胺絮凝，沉淀，流出上清液。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，焦化废水絮凝剂的加入量为2000～5000ppm。

10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于，加入焦化废水絮凝剂后，絮凝反应的时间为15～20min。

技术总结
本发明提供一种焦化废水絮凝剂的制备方法及应用，属于焦化废水处理技术领域，所述制备方法是利用氯化铝和氯化铁作为无机金属盐，以APTES作为硅源，制成离子键和共价键共存的焦化废水絮凝剂；所述焦化废水絮凝剂配合使用微涡流絮凝反应器能够有效去除焦化废水中的COD、硫氰酸根、色度、浊度等成分。

技术研发人员：王崇璞,倪境泽,齐志龙,李欢
受保护的技术使用者：河北协同水处理技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10