用酞菁绿废水制备聚合氯化铝铁絮凝剂的方法 【技术领域】
本发明涉及一种聚合氯化铝铁絮凝剂的制备方法，具体地说是一种用酞菁绿废水制备聚合氯化铝铁絮凝剂的方法。
背景技术
酞菁绿是工业上应用非常广泛的颜料，其生产过程中产生大量含有高浓度铜、铝、氯的强酸性废水，目前工业上的处理流程是将废水用石灰等碱性物质中和，除去其中的铜和铝离子，之后用水稀释来消除氯离子对后续生化处理的影响。在该工艺中势必产生大量含金属氢氧化物的废渣，其中的金属物质会对其堆放地的生态环境形成潜在的威胁，目前还未被资源化利用。
聚合氯化铝铁絮凝剂是近年来新开发的一种无机高分子絮凝剂，它同时具有聚铝及聚铁的絮凝性能，其工业制备方法主要有三种：1、利用煤矸石、铁矿石、高岭石等为原料，将矿石粉碎焙烧，后用盐酸处理，调整溶液中Fe和Al的摩尔比，在一定温度下加入碱或Ca(OH)2进行聚合，通过8～9h的反应制取。2、利用硼砂生产中排出的硼泥为原料，与酸反应进行制取。3、以氯化铝和氯化铁为原料，在高温下加碱聚合。这三种制备方法均存在成本高、工艺复杂、处理废水的pH范围窄(只能处理pH在4-10内的废水)等缺点。
而酞菁绿废水中含有大量的可制取聚合氯化铝铁絮凝剂的成份，目前尚未被充分利用，是严重地资源浪费，同时虽然在排放时进行了一定的处理，但由于处理不彻底，仍会对环境产生不利影响。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种利用酞菁绿废水制备一种常用的无机高分子絮凝剂--聚合氯化铝铁絮凝剂的制备方法，从而达到以废治废、实现资源化的目的。
本发明的技术方案是：
本发明的工作原理是通过一定的预处理方法将废水中的铜离子去除，同时一定量的铁离子进入废水中，此时处理后的废水中含有制备聚合氯化铝铁的大部分成份，通过一定的工艺制备聚合氯化铝铁絮凝剂。
本发明的制备方法是：
一种用酞菁绿废水制备聚合氯化铝铁絮凝剂的方法，其特征是：
(1)首先，将酞菁绿废水用铁进行微电解，以置换酞菁绿废水中的铜离子，直至废水中的铜离子浓度达到或低于《污水综合排放标准GB8978-1996》中的二级标准；其中的铁可以采用铁块、铁片、铁丝或铁屑，而其中又以铁屑效果最好。采用铁屑对pH值为1.5～4的酞菁绿废水进行微电解时，铁屑用量为废水量的0.1％～10％，而又以采用铁屑处理pH值为1.5的酞菁绿废水，铁屑用量为废水量的1％的配置效果最好；铁屑粒径：10目～200目，最好为60目；反应时间：30分钟～180分钟，最好为40分钟。
(2)其次，将微电解后的酞菁绿废水过滤后进行浓缩，浓缩比为10％～80％，最佳的浓缩比为25％～50％；浓缩方法可采用加热浓缩或蒸汽浓缩。浓缩比是指：一定量的液体在加热或其它条件下，体积减少，最终剩余的体积与原体积的比即为浓缩比。
(3)搅拌浓缩后的微电解酞菁绿废水并加入碱化剂进行加热反应，调节酞菁绿废水呈弱酸性，并使其pH值范围为3～4.5，然后继续搅拌并进行加热反应1h～10h(h代表小时)，加热反应温度为30℃～100℃，即得到本发明的液体产品；也可将上述液体产品经干燥后制得其固体产品。其中加入的碱化剂可选用氢氧化钠或氢氧化钙(石灰)溶液，溶液的质量百分浓度范围为：10％～100％；
本发明的有益效果：
1、利用酞菁绿废水中的废弃成份制备絮凝剂实现了以废治废，废物利用目的，具有成本低、工艺简单的优点，提高了资源利用率，减少了对环境的污染，实现了资源化，有利于环境保护。
2、既解决了酞菁绿颜料生产企业废水处理的难题，又为其增加了创收的新渠道，且处理用的设备均为常规设备，无需大的投入即可实现。
3、用本发明方法制备的絮凝剂可广泛处理含油废水、印染废水、屠宰废水等有机废水。
4、用本发明方法制备的絮凝剂处理废水的pH值范围宽，在4～13之间都有明显的处理效果。
5、用本发明方法制备的絮凝剂处理废水有沉降速度快、除色度效果好等优点。
6、用本发明提供的方法从酞菁绿废水中提取的液态聚合氯化铝铁絮凝剂比例高达10％以上，具有较大的工业应用前景。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1。
以制备100千克聚合氯化铝铁絮凝剂为例。
取江苏某化工厂酞菁绿生产过程中排出的pH值为1.5的酞菁绿废水1000千克(最好选用吸附工段排出的酞菁绿废水，因为其铜离子的含量最高)，在该废水中加入10千克铁屑，粒径为80目，进行微电解反应，反应时间为60分钟，使得废水中的铜离子被基本除去(处理后废水中铜离子的浓度可达到或低于《污水综合排放标准GB8978-1996》中的二级标准)。微电解后的废水经过滤，滤出反应后的铁屑，再进行加热，使其浓缩，得到约250千克的酞菁绿废水的浓缩液。再将该浓缩液在强烈搅拌的条件下，并在加热至50℃左右时不断加入30％浓度的NaOH溶液，直至浓缩液的pH值达到4，然后仍在强烈搅拌下继续反应3小时，即得到约100千克的本发明的聚合氯化铝铁絮凝剂液体成品。
若将上述液体成品进行干燥处理可得本发明的絮凝剂聚合氯化铝铁固体成品。
实施例2。
以制备100千克聚合氯化铝铁絮凝剂为例。
取江苏某化工厂酞菁绿生产过程中排出的酞菁绿废水1000千克(最好选用吸附工段排出的酞菁绿废水，因为其铜离子的含量最高)，调节其pH值到2，在该废水中加入5千克铁屑，铁屑粒径：10目，进行微电解反应，反应时间为30分钟，使得废水中的铜离子被基本除去(处理后废水中铜离子的浓度可达到或低于《污水综合排放标准GB8978-1996》中的二级标准)。微电解后的废水经过滤，滤出反应后的铁屑，再进行加热，使其浓缩，得到约100千克的酞菁绿废水的浓缩液。再将该浓缩液在强烈搅拌的条件下，并在加热至30℃左右时不断加入10％浓度的NaOH溶液，直至浓缩液的pH值达到3，然后仍在强烈搅拌下继续反应1小时，即得到约100千克的本发明的聚合氯化铝铁絮凝剂液体成品。
若将上述液体成品进行干燥处理可得本发明的絮凝剂聚合氯化铝铁固体成品。
实施例3。
以制备100千克聚合氯化铝铁絮凝剂为例。
取江苏某化工厂酞菁绿生产过程中排出的酞菁绿废水1000千克(最好选用吸附工段排出的酞菁绿废水，因为其铜离子的含量最高)，调节其pH值到2.5，在该废水中加入50千克铁屑，铁屑粒径：50目，进行微电解反应，反应时间为40分钟，使得废水中的铜离子被基本除去(处理后废水中铜离子的浓度可达到或低于《污水综合排放标准GB8978-1996》中的二级标准)。微电解后的废水经过滤，滤出反应后的铁屑，再进行加热，使其浓缩，得到约350千克的酞菁绿废水的浓缩液。再将该浓缩液在强烈搅拌的条件下，并在加热至80℃左右时不断加入50％浓度的NaOH溶液，直至浓缩液的pH值达到4.5，然后仍在强烈搅拌下继续反应5小时，即得到约100千克的本发明的聚合氯化铝铁絮凝剂液体成品。
若将上述液体成品进行干燥处理可得本发明的絮凝剂聚合氯化铝铁固体成品。
实施例4。
以制备100千克聚合氯化铝铁絮凝剂为例。
取江苏某化工厂酞菁绿生产过程中排出的废水1000千克(最好选用吸附工段排出的酞菁绿废水，因为其铜离子的含量最高)，调节其pH值到3，在该废水中加入60千克铁屑，铁屑粒径：100目，进行微电解反应，反应时间为100分钟，使得废水中的铜离子被基本除去(处理后废水中铜离子的浓度可达到或低于《污水综合排放标准GB8978-1996》中的二级标准)。微电解后的废水经过滤，滤出反应后的铁屑，再进行加热，使其浓缩，得到约500千克的酞菁绿废水的浓缩液。再将该浓缩液在强烈搅拌的条件下，并在加热至80℃左右时不断加入30％浓度的NaOH或石灰溶液，直至浓缩液的pH值达到3.5，然后仍在强烈搅拌下继续反应8小时，即得到约100千克的本发明的聚合氯化铝铁絮凝剂液体成品。
若将上述液体成品进行干燥处理可得本发明的絮凝剂聚合氯化铝铁固体成品。
实施例5。
以制备100千克聚合氯化铝铁絮凝剂为例。
取江苏某化工厂酞菁绿生产过程中排出的酞菁绿废水1000千克(最好选用吸附工段排出的酞菁绿废水，因为其铜离子的含量最高)，调节其pH值到4，在该废水中加入80千克铁屑，铁屑粒径：150目，进行微电解反应，反应时间：150分钟，使得废水中的铜离子被基本除去(处理后废水中铜离子的浓度可达到或低于《污水综合排放标准GB8978-1996》中的二级标准)。微电解后的废水经过滤，滤出反应后的铁屑，再进行加热，使其浓缩，得到约700千克的酞菁绿废水的浓缩液。再将该浓缩液在强烈搅拌的条件下，并在加热至90℃左右时不断加入80％浓度的NaOH或溶液，直至浓缩液的pH值达到4.5，然后仍在强烈搅拌下继续反应9小时，即得到约100千克的本发明的聚合氯化铝铁絮凝剂液体成品。
若将上述液体成品进行干燥处理可得本发明的絮凝剂聚合氯化铝铁固体成品。
实施例6。
以制备100千克聚合氯化铝铁絮凝剂为例。
取江苏某化工厂酞菁绿生产过程中排出的酞菁绿废水1000千克(最好选用吸附工段排出的酞菁绿废水，因为其铜离子的含量最高)，调节其pH值到3，在该废水中加入100千克铁屑，铁屑粒径：80目，进行微电解反应，反应时间为180分钟，使得废水中的铜离子被基本除去(处理后废水中铜离子的浓度可达到或低于《污水综合排放标准GB8978-1996》中的二级标准)。微电解后的废水经过滤，滤出反应后的铁屑，再进行加热，使其浓缩，得到约800千克的酞菁绿废水的浓缩液。再将该浓缩液在强烈搅拌的条件下，并在加热至100℃左右时不断加入100％浓度的NaOH或石灰溶液，直至浓缩液的pH值达到4.5，然后仍在强烈搅拌下继续反应10小时，即得到约100千克的本发明的聚合氯化铝铁絮凝剂液体成品。
若将上述液体成品进行干燥处理可得本发明的絮凝剂聚合氯化铝铁固体成品。