制革准备工段废水处理剂及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及制革废水处理技术领域，尤其是涉及一种制革准备工段废水处理剂及其制备方法和应用。制革准备工段废水处理剂，包括按重量份数计的如下组分：反应型试剂60～80份和助剂10～30份；所述反应型试剂包括聚乙烯亚胺、壳聚糖、阳离子瓜尔胶中的任一种或多种；所述助剂包括活性炭和/或膨润土。本发明利用阳离子反应型试剂，如聚乙烯亚胺、壳聚糖、阳离子瓜尔胶等，与制革准备工段废水中污染物的阴离子基团结合，降低污染物的亲水性，使废水中的污染物沉淀下来；助剂则通过静电作用，将准备工段的废水中的少量小分子化工材料去除，实现制革工段废水的回用。

权利要求

1.制革准备工段废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：（a）制革准备工段废水与制革准备工段废水处理剂混合，在室温搅拌作用下反应15~

60min；

（b）将步骤（a）反应后的物料进行固液分离；

所述制革准备工段废水处理剂，包括按重量份数计的如下组分：聚乙烯亚胺70 80份、助剂10 20份和絮凝剂5 15份；

~ ~ ~

所述助剂包括按质量百分数计的活性炭70% 80%和膨润土20% 30%；

~ ~

所述絮凝剂包括聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁和聚合硫酸铝铁中的任一种或多种；

所述制革准备工段废水中，COD浓度为3000 20000mg/L；SS浓度为500 5000mg/L。

~ ~

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚乙烯亚胺的分子量为3000 40000。

~

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述助剂包括按质量百分数计的活性炭

75%和膨润土25%。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述废水处理剂为液体制剂；

所述液体制剂中，聚乙烯亚胺和助剂的总的质量分数为5% 15%。

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5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述制革准备工段废水处理剂的制备方法，包括如下步骤：将各组分按比例混合均匀后，与水混合配制得到液体制剂。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述废水处理剂的添加量为0.2 1kg/吨废~水。

说明书

制革准备工段废水处理剂及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及制革废水处理技术领域，尤其是涉及一种制革准备工段废水处理剂及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 皮革行业是我国的特色优势产业，在国民经济中占据着不可或缺的地位。传统制革过程由28～32个化工单元操作、10～15个物理机械单元操作构成。按照单元操作的目的，可以将整个制革过程划分为准备工段、鞣制工段、湿整饰工段和干整饰工段四个工序过程。其中，准备工段的主要目的是除去表皮、毛、油脂、水溶性蛋白质等非胶原成分，并使胶原纤维适当分散，每加工1吨原料皮需耗用约45吨水和350kg化工材料，而且这些化工材料大部分不与皮胶原结合，随废水排放，导致准备工段废水水量大，COD浓度高，大约在3000～
20000mg/L。

[0003] 准备工段废水中有机物主要是天然油脂和胶原蛋白水解物，以及化工材料(如表面活性剂等)等。准备工段废水呈乳浊液状，不透明，有机物分子量大，以80％左右胶体形态和20％左右溶解态存在。废水中不同的成分的处理方式不同，目前的废水处理剂，无法有效针对制革准备工段所产生的废水进行高效处理，导致大量的准备工段废水无法循环利用，对环境造成极大的污染。

[0004] 有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

[0005] 本发明的第一目的在于提供制革准备工段废水处理剂，以解决现有技术中存在的无法有效针对制革准备工段的废水进行处理的技术问题。

[0006] 本发明的第二目的在于提供制革准备工段废水处理剂的制备方法，简单方便，条件温和。

[0007] 本发明的第三目的在于提供废水处理剂在处理制革准备工段废水中的应用。

[0008] 为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

[0009] 制革准备工段废水处理剂，包括按重量份数计的如下组分：

[0010] 反应型试剂60～80份和助剂10～30份；

[0011] 所述反应型试剂包括聚乙烯亚胺、壳聚糖、阳离子瓜尔胶中的任一种或多种；

[0012] 所述助剂包括活性炭和/或膨润土。

[0013] 本发明利用特定阳离子反应型试剂，如聚乙烯亚胺、壳聚糖、阳离子瓜尔胶等，与制革准备工段废水中污染物的阴离子基团结合，降低污染物的亲水性，使废水中的污染物沉淀下来；处理剂中的助剂则是通过静电作用，将准备工段的废水中的少量小分子化工材料去除。

[0014] 在本发明的具体实施方式中，所述反应型试剂的分子量为2000～500000。

[0015] 在本发明的优选实施方式中，所述助剂包括活性炭和膨润土。进一步的，所述助剂包括按质量百分数计的活性炭50％～90％和膨润土10％～50％。

[0016] 在本发明的优选实施方式中，所述助剂包括按质量百分数计的活性炭70％～80％和膨润土20％～30％。更优选的，所述助剂包括按质量百分数计的活性炭75％和膨润土25％。

[0017] 在本发明的优选实施方式中，还包括按重量份数计的絮凝剂5～15份。

[0018] 在本发明的具体实施方式中，所述絮凝剂包括聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁和聚合硫酸铝铁中的任一种或多种。

[0019] 在本发明的具体实施方式中，所述废水处理剂为液体制剂。

[0020] 上述液体制剂中，包括活性成分和水，活性成分包括反应型试剂和助剂，或者活性成分包括反应型试剂、助剂和絮凝剂。其中，所述液体制剂中，活性成分的质量分数为5％～15％，优选为8％～12％，更优选为10％。

[0021] 本发明还提供了上述制革准备工段废水处理剂的制备方法，包括如下步骤：

[0022] 将各组分按比例混合均匀。

[0023] 进一步的，将各组分按比例混合均匀后，与水混合配制得到液体制剂。

[0024] 本发明还提供了上述任意一种所述制革准备工段废水处理剂在处理制革准备工段废水中的应用。

[0025] 针对目前制革准备工段废水量大、成分复杂、有机物浓度高，且制革厂取水成本高等问题，提供了一种高效、成本低廉的处理方法，实现废水的回用。本发明的废水处理剂，根据制革准备工段废水中成分的具体情况，有针对性的进行处理，具有高COD去除效率和除固效率。

[0026] 在本发明的具体实施方式中，所述处理的方法包括：

[0027] (a)制革准备工段废水与所述废水处理剂混合，搅拌作用下反应15～60min；

[0028] (b)将步骤(a)反应后的物料进行固液分离。

[0029] 步骤(a)中，混合后，在搅拌作用下，处理剂与废水中有机物发生结合、聚集、吸附等作用，将污染物变成不溶于水的颗粒物等。

[0030] 在本发明的具体实施方式中，采用离心分离或过滤分离的方式进行所述固液分离。

[0031] 在实际操作中，可采用离心机进行连续通过式离心分离。进一步的，所述离心的转速为2500～3500rpm，优选为2800～3200rpm，更优选为3000rpm。

[0032] 在实际操作中，可采用板框压滤器和/或沸腾床分离器进行所述过滤分离。

[0033] 在实际操作中，废水处理剂以液体制剂的形式加入，以保证处理效果的稳定性。

[0034] 在本发明的优选实施方式中，所述废水处理剂的添加量为0.2～1kg/吨废水。

[0035] 在本发明的具体实施方式中，所述制革准备工段废水中，COD浓度不高于20000mg/L，如为3000～20000mg/L；SS浓度不高于5000mg/L，如为500～5000mg/L。

[0036] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：

[0037] (1)本发明利用特定阳离子反应型试剂，如聚乙烯亚胺、壳聚糖、阳离子瓜尔胶等，与制革准备工段废水中污染物的阴离子基团结合，降低污染物的亲水性，使废水中的污染物沉淀下来；助剂则通过静电作用，将准备工段的废水中的少量小分子化工材料去除；

[0038] (2)本发明的废水处理剂制备方法简单，成本低廉；

[0039] (3)本发明针对目前制革准备工段废水量大、成分复杂、有机物浓度高，且制革厂取水成本高等问题，提供了一种高效、成本低廉的处理方法，实现制革工段废水的回用。

具体实施方式

[0040] 下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

[0041] 制革准备工段废水处理剂，包括按重量份数计的如下组分：

[0042] 反应型试剂60～80份和助剂10～30份；

[0043] 所述反应型试剂包括聚乙烯亚胺、壳聚糖、阳离子瓜尔胶中的任一种或多种；

[0044] 所述助剂包括活性炭和/或膨润土。

[0045] 本发明利用特定阳离子反应型试剂，如聚乙烯亚胺、壳聚糖、阳离子瓜尔胶等，与制革准备工段废水中污染物的阴离子基团结合，降低污染物的亲水性，使废水中的污染物沉淀下来；处理剂中的助剂则是通过静电作用，将准备工段的废水中的少量小分子化工材料去除。

[0046] 如在不同实施方式中，所述反应型试剂的用量可以为60份、65份、70份、75份、80份等等；所述助剂的用量可以为10份、15份、20份、25份、30份等等。

[0047] 在本发明的具体实施方式中，所述反应型试剂的分子量为2000～500000。

[0048] 在本发明的优选实施方式中，所述助剂包括活性炭和膨润土。进一步的，所述助剂包括按质量百分数计的活性炭50％～90％和膨润土10％～50％。

[0049] 在本发明的优选实施方式中，所述助剂包括按质量百分数计的活性炭70％～80％和膨润土20％～30％。更优选的，所述助剂包括按质量百分数计的活性炭75％和膨润土25％。

[0050] 采用上述配比的助剂，能够进一步提高对废水中小分子化工材料的去除效果。

[0051] 在本发明的优选实施方式中，还包括按重量份数计的絮凝剂5～15份。

[0052] 如在不同实施方式中，所述絮凝剂的用量可以为5份、8份、10份、12份、15份等等。

[0053] 由于准备工段的废水中的有机物多以大分子形式存在，絮凝剂并不必须添加。但加入絮凝剂后，可以将亲水性降低后的有机物颗粒变大，更利于沉淀，进一步提高去除率以及去除效率。

[0054] 在本发明的具体实施方式中，所述絮凝剂包括聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁和聚合硫酸铝铁中的任一种或多种。

[0055] 在本发明的具体实施方式中，所述废水处理剂为液体制剂。

[0056] 上述液体制剂中，包括活性成分和水，活性成分包括反应型试剂和助剂，或者活性成分包括反应型试剂、助剂和絮凝剂。其中，所述液体制剂中，活性成分的质量分数为5％～15％，优选为8％～12％，更优选为10％。

[0057] 本发明还提供了上述制革准备工段废水处理剂的制备方法，包括如下步骤：

[0058] 将各组分按比例混合均匀。

[0059] 进一步的，将各组分按比例混合均匀后，与水混合配制得到液体制剂。

[0060] 本发明还提供了上述任意一种所述制革准备工段废水处理剂在处理制革准备工段废水中的应用。

[0061] 针对目前制革准备工段废水量大、成分复杂、有机物浓度高，且制革厂取水成本高等问题，提供了一种高效、成本低廉的处理方法，实现废水的回用。本发明的废水处理剂，根据制革准备工段废水中成分的具体情况，有针对性的进行处理，具有高COD去除效率和除固效率。

[0062] 在本发明的具体实施方式中，所述处理的方法包括：

[0063] (a)制革准备工段废水与所述废水处理剂混合，搅拌作用下反应15～60min；

[0064] (b)将步骤(a)反应后的物料进行固液分离。

[0065] 通过本发明的上述处理，固液分离后的液体中，COD值和SS值大大降低，可达到回用的标准，极大的减少了废水的排放，减轻对环境的污染，同时，资源利用率提高。

[0066] 步骤(a)中，混合后，在搅拌作用下，处理剂与废水中有机物发生结合、聚集、吸附等作用，将污染物变成不溶于水的颗粒物等。

[0067] 在本发明的具体实施方式中，采用离心分离或过滤分离的方式进行所述固液分离。

[0068] 在实际操作中，可采用离心机进行连续通过式离心分离。进一步的，所述离心的转速为2500～3500rpm，优选为2800～3200rpm，更优选为3000rpm。

[0069] 在实际操作中，可采用板框压滤器和/或沸腾床分离器进行所述过滤分离。

[0070] 在实际操作中，废水处理剂以液体制剂的形式加入，以保证处理效果的稳定性。

[0071] 在本发明的优选实施方式中，所述废水处理剂的添加量为0.2～1kg/吨废水。

[0072] 在本发明的具体实施方式中，所述制革准备工段废水中，COD浓度不高于20000mg/L，如为3000～20000mg/L；SS浓度不高于5000mg/L，如为500～5000mg/L。

[0073] 针对在上述条件范围内的制革准备工段废水，采用本发明的废水处理剂进行上述处理，能够使制革准备工段废水中的COD去除效率达到70％以上，除固效率达到90％以上。

[0074] 在如下具体实施方式中，采用的试剂种类可以如下：

[0075] 聚乙烯亚胺，分子量3000～40000，广州市梅古化工有限公司；

[0076] 阳离子瓜尔胶，分子量50000～200000，山东赫盾新材料有限公司；

[0077] 壳聚糖，分子量100000～500000，潍坊海之源生物制品有限公司；

[0078] 聚合氯化铝，巩义市锦江净水材料有限公司；

[0079] 聚合硫酸铁，巩义市锦江净水材料有限公司；

[0080] 聚合硫酸铝铁，巩义市锦江净水材料有限公司；

[0081] 活性炭，巩义市锦江净水材料有限公司；

[0082] 膨润土，信阳欣宇膨润土销售有限公司。

[0083] 实施例1

[0084] 本实施例提供了制革准备工段废水处理剂，包括按重量份数计的如下组分：

[0085] 70份聚乙烯亚胺、10份聚合氯化铝、15份活性炭和5份膨润土，以及900份水。

[0086] 本实施例的制革准备工段废水处理剂的制备方法，包括如下步骤：

[0087] 按比例称取上述各组分，混合均匀后，得到废水处理剂。

[0088] 实施例2‑8

[0089] 实施例2‑8的制革准备工段废水处理剂的组分种类及用量见表1。

[0090] 表1不同实施例的制革准备工段废水处理剂的组分种类及用量

[0091]

[0092] 实施例2‑8的制革准备工段废水处理剂的制备方法参考实施例1的制革准备工段废水处理剂的制备方法。

[0093] 实施例9‑16

[0094] 本实施例提供了制革准备工段废水处理剂处理制革准备工段废水的方法，包括如下步骤：

[0095] (1)取制革准备工段废水1000份，加入一定量废水处理剂，于室温下，搅拌反应30min，得到反应后的溶液；

[0096] (2)采用离心机，将步骤(1)得到的反应后的溶液，在转速3000rpm下连续通过式离心，将固液分离开，收集上清液，用于回用。

[0097] 具体各实施例采用的制革准备工段废水处理剂的种类和用量见表2。

[0098] 表2不同实施例的废水处理剂种类及用量

[0099] 编号 废水处理剂种类 废水处理剂用量实施例9 实施例1 10份
实施例10 实施例2 10份
实施例11 实施例3 10份
实施例12 实施例4 10份
实施例13 实施例5 10份
实施例14 实施例6 10份
实施例15 实施例7 10份
实施例16 实施例8 10份

[0100] 比较例1

[0101] 比较例1参考实施例9的处理制革准备工段废水的方法，区别在于，废水处理剂不同。

[0102] 比较例1的废水处理剂包括按重量份数计的如下组分：70份聚乙烯亚胺和10份聚合氯化铝，以及720份水。

[0103] 比较例2

[0104] 比较例2参考实施例9的处理制革准备工段废水的方法，区别在于，废水处理剂不同。

[0105] 比较例2的废水处理剂包括按重量份数计的如下组分：70份聚乙烯亚胺，以及630份水。

[0106] 比较例3

[0107] 比较例3参考实施例9的处理制革准备工段废水的方法，区别在于，废水处理剂不同。

[0108] 比较例3的废水处理剂包括按重量份数计的如下组分：40份聚乙烯亚胺、40份聚合氯化铝、15份活性炭和5份膨润土，以及900份水。

[0109] 实验例

[0110] 为了对比说明本发明各实施例和比较例的废水处理后，得到的上清液的成分差别，对各实施例和比较例处理后的水(收集的上清液)进行了检测，测试结果见表3。

[0111] 表3不同废水处理后的水质测试结果

[0112]编号 COD(mg/L) SS(mg/L)
处理前 8950 2900
实施例9 1060 170
实施例10 1270 190
实施例11 1690 185
实施例12 1545 210
实施例13 1460 205
实施例14 940 145
实施例15 1150 185
实施例16 1030 160
比较例1 3580 440
比较例2 4230 475
比较例3 3290 370

[0113] 其中，COD根据国标GB11914‑89化学需氧量测定，SS根据国标GB11901‑1989水质悬浮物的测定重量法标准测定。

[0114] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。