一种利用活性白土废酸液制备复合型水处理剂的方法与流程

本发明涉及固体废物资源化，具体为一种利用活性白土废酸液制备复合型水处理剂的方法。

背景技术：

1、固体废物经过一定的处理或加工，可使其中所含的有用物质提取出来，继续在工、农业生产过程中发挥作用，也可使有些固体废物改变形式成为新的能源或资源。

2、目前，由于活性白土生产过程中废酸液与固渣协同处置技术不完善，在进行废酸液预处理时，未同步实施ph调节与曝气除杂，无法实时调控废酸液中游离酸与杂质离子的平衡，会造成后续反应体系波动大，产物组分不均；同时，在固渣活化阶段，未采用破碎后改性淀粉预混与阶梯升温反应，会造成固渣中有效成分包括氢氧化铝、氢氧化铁的溶出率低，会造成原料浪费。

3、因此，现提出一种利用活性白土废酸液制备复合型水处理剂的方法解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用活性白土废酸液制备复合型水处理剂的方法，解决了上述背景技术中提出的无法实时调控废酸液中游离酸与杂质离子的平衡的情况，以及会造成原料浪费的问题。

2、为实现以上目的，本发明提供如下技术方案予以实现：一种利用活性白土废酸液制备复合型水处理剂的方法，包括以下步骤：

3、步骤一：废酸液预处理，收集活性白土生产过程中产生的废酸液，向废酸液中加入重金属螯合剂混合搅拌，然后再加入中和剂调节ph值至1.5-3.0，静置沉降后取上清液备用。

4、步骤二：固渣活化，取活性白土生产产生的固渣，将固渣破碎至粒径小于5mm，然后和改性淀粉混合，得到混合物，加入步骤一所得上清液中，控制上清液和混合物的质量比（3-5）:1，于80℃-95℃下搅拌反应1h-2h，然后采用板框压滤机进行固液分离，得到滤饼和滤液。

5、步骤三：络合转化，向步骤二所得滤液中加入硅酸盐改性剂，所述硅酸盐改性剂的添加量为滤液质量的0.5%-2%，升温至100℃-110℃保温反应0.5h-1h，得到产物。

6、步骤四：陈化调配，将步骤三所得产物自然冷却至室温，于密闭容器中陈化12h-24h，得陈化物，然后向陈化物中加入稳定剂混合，即得复合型水处理剂。

7、优选的，步骤一中所述中和剂为石灰乳或氢氧化钠溶液中的一种或两种组合，调节ph值时同步通入压缩空气进行曝气，曝气强度为0.5m3/(m2∙h)-1.5m3/(m2∙h)，曝气时间10min-30min。

8、优选的，步骤二中所述固渣的含水率为30%-50%，所述改性淀粉的质量为固渣质量的5%-10%，所述改性淀粉为羧甲基淀粉钠或氧化淀粉。

9、优选的，步骤二中搅拌反应时采用阶梯式升温程序：先以5℃/min-10℃/min速率升温至60℃-70℃，恒温反应20min-30min，再以2℃/min-5℃/min速率升温至80℃-95℃，继续反应40min-90min。

10、优选的，步骤三中所述硅酸盐改性剂的制备方法为：将水玻璃与质量浓度10%-20%的硫酸按质量比（3-5）:1混合，于40℃-50℃下搅拌水解30min-60min，水解度控制在40%-60%，得到硅酸盐改性剂，其中水玻璃的模数为2.8-3.5。

11、优选的，步骤三中保温反应阶段同步施加超声波辅助，超声波频率为20khz-50khz，功率密度为0.3w/cm2-0.8w/cm2，每间隔10min超声处理5min，累计超声时间占总反应时间的30%-50%。

12、优选的，步骤四中陈化过程分阶段进行：先在20℃-25℃下静态陈化6h-8h，再降温至5℃-10℃动态陈化6h-16h，动态陈化时以10r/min-30r/min转速缓慢搅拌。

13、优选的，步骤四中稳定剂的添加量为陈化物质量的0.01%-0.05%的稳定剂，所述稳定剂为六偏磷酸钠与酒石酸钠按质量比（1-3）:1组成的复合物。

14、优选的，滤饼返回活性白土生产工序循环利用。

15、优选的，所述废酸液中含有游离硫酸、硫酸铝、硫酸铁及可溶性二氧化硅，所述重金属螯合剂为二硫代氨基甲酸盐或巯基乙酸异辛酯中的一种，所述重金属螯合剂为废酸液质量的0.1%-0.3%；所述固渣含有氢氧化铝、氢氧化铁及硫酸钙。

16、与现有技术相比，本发明提供了一种利用活性白土废酸液制备复合型水处理剂的方法，具备以下有益效果：

17、1.本发明中，在进行废酸液预处理时，通过向活性白土生产废酸液中加入中和剂调节ph值并同步通入压缩空气进行曝气，能够实时调控废酸液中游离酸与杂质离子的平衡，解决因废酸液成分波动导致的反应体系不稳定的问题，保证后续固渣活化与络合转化过程的稳定性，避免产物组分不均。

18、2.本发明中，在进行固渣活化时，通过将固渣破碎后与改性淀粉混合，并采用阶梯式升温程序进行反应，能够提高固渣中有效成分的溶出效率，解决传统工艺中固渣利用率低的问题，实现固废资源的充分转化。

19、3.本发明中，在进行络合转化时，通过对硅酸盐改性剂进行酸化预处理并在超声波辅助下进行保温反应，能够促进硅、铝、铁多相组分的络合交联，解决所得复合型水处理剂结构松散的问题，增强产物的电荷中和能力与吸附络合性能。

1.一种利用活性白土废酸液制备复合型水处理剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种利用活性白土废酸液制备复合型水处理剂的方法，其特征在于，步骤一中所述中和剂为石灰乳或氢氧化钠溶液中的一种或两种组合，调节ph值时同步通入压缩空气进行曝气，曝气强度为0.5m3/(m2∙h)-1.5m3/(m2∙h)，曝气时间10min-30min。

3.根据权利要求1所述的一种利用活性白土废酸液制备复合型水处理剂的方法，其特征在于，步骤二中所述固渣的含水率为30%-50%，所述改性淀粉的质量为固渣质量的5%-10%，所述改性淀粉为羧甲基淀粉钠或氧化淀粉。

4.根据权利要求1所述的一种利用活性白土废酸液制备复合型水处理剂的方法，其特征在于，步骤二中搅拌反应时采用阶梯式升温程序：先以5℃/min-10℃/min速率升温至60℃-70℃，恒温反应20min-30min，再以2℃/min-5℃/min速率升温至80℃-95℃，继续反应40min-90min。

5.根据权利要求1所述的一种利用活性白土废酸液制备复合型水处理剂的方法，其特征在于，步骤三中所述硅酸盐改性剂的制备方法为：将水玻璃与质量浓度10%-20%的硫酸按质量比（3-5）:1混合，于40℃-50℃下搅拌水解30min-60min，水解度控制在40%-60%，得到硅酸盐改性剂，其中水玻璃的模数为2.8-3.5。

6.根据权利要求1所述的一种利用活性白土废酸液制备复合型水处理剂的方法，其特征在于，步骤三中保温反应阶段同步施加超声波辅助，超声波频率为20khz-50khz，功率密度为0.3w/cm2-0.8w/cm2，每间隔10min超声处理5min，累计超声时间占总反应时间的30%-50%。

7.根据权利要求1所述的一种利用活性白土废酸液制备复合型水处理剂的方法，其特征在于，步骤四中陈化过程分阶段进行：先在20℃-25℃下静态陈化6h-8h，再降温至5℃-10℃动态陈化6h-16h，动态陈化时以10r/min-30r/min转速缓慢搅拌。

8.根据权利要求1所述的一种利用活性白土废酸液制备复合型水处理剂的方法，其特征在于，步骤四中稳定剂的添加量为陈化物质量的0.01%-0.05%的稳定剂，所述稳定剂为六偏磷酸钠与酒石酸钠按质量比（1-3）:1组成的复合物。

9.根据权利要求1所述的一种利用活性白土废酸液制备复合型水处理剂的方法，其特征在于，滤饼返回活性白土生产工序循环利用。

10.根据权利要求1所述的一种利用活性白土废酸液制备复合型水处理剂的方法，其特征在于，所述废酸液中含有游离硫酸、硫酸铝、硫酸铁及可溶性二氧化硅，所述重金属螯合剂为二硫代氨基甲酸盐或巯基乙酸异辛酯中的一种，所述重金属螯合剂为废酸液质量的0.1%-0.3%；所述固渣含有氢氧化铝、氢氧化铁及硫酸钙。