利用废弃分子筛PASS絮凝剂处理高浊度颜料废水方法

利用废弃分子筛pass絮凝剂处理高浊度颜料废水方法
技术领域
1.本发明涉及一种处理高浊度颜料废水方法，特别是涉及利用废弃分子筛pass絮凝剂处理高浊度颜料废水方法。


背景技术：

2.由于污水的污染情况日益复杂，处理标准的要求越来越高，初代pac絮凝剂难以满足。由此，一种应用范围广泛、稳定性好、且对环境影响较小的高效无机高分子复合型絮凝剂——聚硅酸硫酸铝（pass）走进了人们的视野，并被广泛应用于提升水质净化纯度中。
3.分子筛催化剂由于其独特的孔结构和酸性特性，在物质的提纯、分离以及气体的干燥、石油生产中的催化等方面展现出优异性能而被广泛使用。
4.然而在工业生产中大量失效的废弃分子筛被替换下来，它们的堆积，不仅占用土地面积，而且严重污染环境，危害健康。但其硅铝含量十分丰富，具有巨大的回收与再利用经济价值，是一种制备pass的优质原材料。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供利用废弃分子筛pass絮凝剂处理高浊度颜料废水方法，本发明利用废弃分子筛制备pass絮凝剂处理高浊度群青蓝颜料废水，不仅保留了传统絮凝剂pas的优点，同时原料采购便捷高效、价格低廉，有利于大规模化的工业产出，净水后水质中残留物少，易于降解，去污除浊能力强，无二次污染。
6.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：利用废弃分子筛pass絮凝剂处理高浊度颜料废水方法，所述方法包括以下过程： （1）原料预处理：取废弃分子筛置于烧杯中，加入清水洗涤，以去除其中的大部分可溶性盐及其他杂质，清洗数次后静置一段时间，除去上清液，在电热鼓风干燥箱60-80℃下将其脱水干燥，冷却后密封保存备用；（2）废弃分子筛的基本浸出试验：称取工业废弃分子筛，按比例加入酸或碱溶液，装入锥形瓶中，放入恒温水浴锅中浸取，将浸出液冷却至室温后放入离心机中固液分离，取上层清液，用edta返滴定法测定浸出液中的铝含量，通过分光光度法检测浸出液中的硅含量；酸浸或碱浸提取废弃分子筛中硅铝浓度，在单因素实验的基础上，对上述方法进行了系统的正交实验，选定酸浸或碱浸的最优条件；（3）碱式聚硅酸硫酸铝（pass）絮凝剂的合成：用共聚法制备聚硅酸硫酸铝絮凝剂，通过控制酸碱浸出液体积比改变si/al摩尔比，混合均匀后共聚，步骤如下：称取废弃分子筛，放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率，在高温下煅烧，随炉冷却后，取出备用；将煅烧处理后的废弃分子筛装入锥形瓶中，按固液比加入酸，在50-100℃下恒温浸取，将浸出液冷却至室温后放入离心机中固液分离，上层清液保存备用；将酸浸渣按固液比加入碱性溶液，在50-100℃下恒温浸取，上层清液保存备用；用共聚法制备聚硅酸硫酸铝絮凝剂，在si/al摩尔比条件下，共聚，去除上清液后放入60-80℃的高温箱式马弗炉
中烘干获得pass絮凝剂；利用制备所得的pass絮凝剂处理高浊度群青蓝颜料模拟废水：分别取100 ml的模拟废水7份，加入pass絮凝剂；调节模拟废水ph值为8.0-10.0，控制絮凝剂的投加量为0.5-1.0 g/l，静置时间10-20 min，搅拌时间为10-20 min，经絮凝沉淀后，测量tss去除率即可。
7.所述的利用废弃分子筛pass絮凝剂处理高浊度颜料废水方法，所述步清洗液为蒸馏水，所用分子筛是石油化工生产中废弃催化剂的载体。
8.所述的利用废弃分子筛pass絮凝剂处理高浊度颜料废水方法，所述煅烧温度为300-800℃。
9.所述的利用废弃分子筛pass絮凝剂处理高浊度颜料废水方法，所述所用酸溶液为盐酸、硫酸、硝酸中的一种。
10.所述的利用废弃分子筛pass絮凝剂处理高浊度颜料废水方法，所述所用碱溶液为氧化钙、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种，固液比为1:5～11。
11.所述的利用废弃分子筛pass絮凝剂处理高浊度颜料废水方法，所述si/al摩尔比为1.5-2.0，煅烧时间为5-10小时。
12.本发明的优点与效果是：1.本发明方法利用具有优良的硅铝骨架的分子筛为原料，代替传统煤矸石、沸石原料，使大量废弃分子筛资源再利用，变废为宝。既解决了废弃分子筛堆积问题，又保护了生态环境。
13.2. 本发明方法制备工艺简单，原料廉价且数量巨大，反应条件温和，能耗低，反应周期短，产率高，产物纯净，具有较高的催化活性，稳定性较强。在高浊度模拟废水处理过程中，能以较短的时间，获得更好的絮凝效果。
附图说明
14.图1是本发明流程图；图2 是本发明制备的pass絮凝剂的产品图；图3是本发明制备的pass絮凝剂的xrd图谱；图4 是本发明制备的pass絮凝剂的sem-eds图。
实施方式
15.下面结合附图所示实施例对本发明进行详细说明。
16.利用废弃分子筛制备pass絮凝剂，以及将其用于处理高浊度群青蓝颜料模拟废水的实例：
实施例1
17.进行pass絮凝剂的制备，具体为：取废弃分子筛置于烧杯中，加入清水洗涤，以去除其中的大部分可溶性盐及其他杂质。清洗数次后静置一段时间，除去上清液，在电热鼓风干燥箱60-80℃下将其脱水干燥，冷却后密封保存备用。称取废弃分子筛，放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率，在高温下煅烧，随炉冷却后，取出备用。将煅烧处理后的废弃分子筛装入锥形瓶中，按固液比加入酸，在50-100℃下恒温浸取，将浸出液冷却至室温后放入离心
机中固液分离，上层清液保存备用。
18.将酸浸渣按固液比加入碱性溶液，在50-100℃下恒温浸取，上层清液保存备用。用共聚法制备聚硅酸硫酸铝絮凝剂，在si/al摩尔比条件下，共聚，去除上清液后放入60-80℃的高温箱式马弗炉中烘干以获得pass絮凝剂。
实施例2
19.利用制备出的pass絮凝剂处理高浊度群青蓝颜料模拟废水,具体实施如下：控制pass絮凝剂共聚时间为12 h、投加量为1.0 g/l、搅拌时间为10 min、静置15 min。调节模拟废水的ph值在8-10之间，通过调整废弃分子筛酸、碱浸出液体积比，改变pass絮凝剂中si/al摩尔比，当si/al的摩尔比从0.32上升到1.62时，tss的去除率从83.13%上升到93.34%。但当si/al的摩尔比高于1.62时，pass的絮凝能力下降。
实施例3
20.利用制备出的pass絮凝剂处理高浊度群青蓝颜料模拟废水,具体实施如下：调节模拟废水的ph值为8-10之间，控制pass絮凝剂si/al摩尔比为1.5-2.0、投加量为1.0 g/l、搅拌时间为10min、静置15min。改变pass絮凝剂共聚时间。随着聚合时间的增加，tss去除率随之增加，在聚合时间达到9 h之后，趋于稳定。
实施例4
21.利用制备出的pass絮凝剂处理高浊度群青蓝颜料模拟废水,具体实施如下：分别取100 ml的模拟废水9份，加入pass絮凝剂（制备条件：si/al摩尔比为1.5-2.0、共聚时间9 h），调节模拟废水ph值为8-10、控制搅拌时间为10 min、静置时间15 min，改变絮凝剂的投加量，经絮凝沉淀后，测定其剩余浊度和tss去除率，在投加量为0.2～0.8 g/l的范围内，随着pass絮凝剂投加量的增加，模拟废水的tss去除率上升，在投加量为1.0 g/l时，tss去除率有最大值为93.2%。
实施例5
22.利用制备出的pass絮凝剂处理高浊度群青蓝颜料模拟废水,具体实施如下：分别取100 ml的模拟废水7份，加入pass絮凝剂（制备条件：si/al摩尔比为1.5-2.0、共聚时间9 h），调节模拟废水ph值为9，控制絮凝剂的投加量为1.0 g/l、静置时间15 min，改变搅拌时间，经絮凝沉淀后，测量其剩余浊度和tss去除率，随着搅拌时间的增加，pass的絮凝效果先提高后降低，在搅拌时间为10 min时，tss去除率达到最大值为93.0%。
实施例6
23.利用制备出的pass絮凝剂处理高浊度群青蓝颜料模拟废水,具体实施如下：分别取100 ml的模拟废水7份，加入pass絮凝剂（制备条件：si/al摩尔比为1.5-2.0、共聚时间9 h），调节模拟废水ph值在8-10之间、控制絮凝剂的投加量为1.0 g/l、搅拌时间10 min，改变静置时间，经絮凝沉淀后，测量并其剩余浊度和tss去除率，随着静置时间的增加，pass的絮凝效果呈陡然增加而后趋于平稳的趋势。当静置时间为15min时，tss去除率也达到了
92.6%。当静置时间继续增加至30 min时，tss去除率达到93.7%。当静置时间继续增加至30 min之后，絮凝剂对模拟废水的处理效果变化不大，考虑到工业废水处理实际情况以及能耗等因素，选择最佳静置时间为15 min。
实施例7
24.利用制备出的pass絮凝剂处理高浊度群青蓝颜料模拟废水,具体实施如下：分别取100 ml的模拟废水8份，加入pass絮凝剂（制备条件：si/al摩尔比为1.5-2.0、共聚时间9 h），控制絮凝剂的投加量为1.0 g/l、搅拌时间10 min，静置时间15 min，用适量酸和碱溶液调节模拟废水ph值，经絮凝沉淀后，测量tss去除率，ph为8-10之间时，pass的絮凝效果最好，tss去除率也达到了92.1%。

技术特征：
1.利用废弃分子筛pass絮凝剂处理高浊度颜料废水方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：（1）原料预处理：取废弃分子筛置于烧杯中，加入清水洗涤，以去除其中的大部分可溶性盐及其他杂质，清洗数次后静置一段时间，除去上清液，在电热鼓风干燥箱60-80℃下将其脱水干燥，冷却后密封保存备用；（2）废弃分子筛的基本浸出试验：称取工业废弃分子筛，按比例加入酸或碱溶液，装入锥形瓶中，放入恒温水浴锅中浸取，将浸出液冷却至室温后放入离心机中固液分离，取上层清液，用edta返滴定法测定浸出液中的铝含量，通过分光光度法检测浸出液中的硅含量；酸浸或碱浸提取废弃分子筛中硅铝浓度，在单因素实验的基础上，对上述方法进行了系统的正交实验，选定酸浸或碱浸的最优条件；（3）碱式聚硅酸硫酸铝（pass）絮凝剂的合成：用共聚法制备聚硅酸硫酸铝絮凝剂，通过控制酸碱浸出液体积比改变si/al摩尔比，混合均匀后共聚，步骤如下：称取废弃分子筛，放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率，在高温下煅烧，随炉冷却后，取出备用；将煅烧处理后的废弃分子筛装入锥形瓶中，按固液比加入酸，在50-100℃下恒温浸取，将浸出液冷却至室温后放入离心机中固液分离，上层清液保存备用；将酸浸渣按固液比加入碱性溶液，在50-100℃下恒温浸取，上层清液保存备用；用共聚法制备聚硅酸硫酸铝絮凝剂，在si/al摩尔比条件下，共聚，去除上清液后放入60-80℃的高温箱式马弗炉中烘干获得pass絮凝剂；（4）利用制备所得的pass絮凝剂处理高浊度群青蓝颜料模拟废水：分别取100 ml的模拟废水7份，加入pass絮凝剂；调节模拟废水ph值为8.0-10.0，控制絮凝剂的投加量为0.5-1.0 g/l，静置时间10-20 min，搅拌时间为10-20 min，经絮凝沉淀后，测量tss去除率即可。2.根据权利要求1所述的利用废弃分子筛pass絮凝剂处理高浊度颜料废水方法，其特征在于，所述步清洗液为蒸馏水，所用分子筛是石油化工生产中废弃催化剂的载体。3.根据权利要求1所述的利用废弃分子筛pass絮凝剂处理高浊度颜料废水方法，其特征在于，所述煅烧温度为300-800℃。4.根据权利要求1所述的利用废弃分子筛pass絮凝剂处理高浊度颜料废水方法，其特征在于，所述所用酸溶液为盐酸、硫酸、硝酸中的一种。5.根据权利要求1所述的利用废弃分子筛pass絮凝剂处理高浊度颜料废水方法，其特征在于，所述所用碱溶液为氧化钙、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种，固液比为1:5～11。6.根据权利要求1所述的利用废弃分子筛pass絮凝剂处理高浊度颜料废水方法，其特征在于，所述si/al摩尔比为1.5-2.0，煅烧时间为5-10小时。

技术总结
本发明提供一种利用废弃分子筛PASS絮凝剂处理高浊度颜料废水方法，涉及一种处理高浊度颜料废水方法，本发明利用某石油化工行业用于制备甲醇而失活的废弃分子筛为主要原料，制备一种无机高分子絮凝剂——聚硅酸硫酸铝（PASS）并用于处理高浊度颜料废水。先将废弃分子筛放入马弗炉中在300-800℃下煅烧，处理后的原料采用酸溶液进行酸浸。利用含硅铝的酸碱浸出液中和共聚，制备了PASS絮凝剂。将其用于处理高浊度颜料污水，TSS去除率达到94.64%。本发明处理高浊度颜料废水去污除浊力强，变废为宝，既实现了二次资源利用，又保护了生态环境。又保护了生态环境。又保护了生态环境。


技术研发人员：姚淑华 卞梦阳 余颖翾 邰佳跃 张静
受保护的技术使用者：沈阳化工大学
技术研发日：2023.04.25
技术公布日：2023/9/23