漆雾凝聚剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及工业废水处理化学药剂技术领域，尤其涉及一种漆雾凝聚剂及其制备方法。


背景技术：

2.涂装技术是改变产品外观及性能的常见手段，现代涂装工艺上漆率一般在40-60％左右，即有大约一半的涂料会以漆雾形式扩散而被浪费掉。其中，大部分的漆雾一般会被喷房水帘及喷淋塔吸收，形成涂装废水。涂装废水cod非常高，通常为6000-10000mg/l左右。这部分的废水排到废水处理端需要复杂的工艺和很高的成本才能处理达标。而且为了保证喷房水帘运行正常，往往需要不断换水，由此产生的废水量很大。给企业产生巨大的压力。
3.从涂料分类来看，日常使用的涂料分为水性涂料和油性涂料。目前市面也有不少针对这2种涂装废水处理的药剂。例如cn112028200a公开了一种适用于水性漆的漆雾凝聚剂及其制备方法，专门用于水性漆废水的处理，应用范围有局限。另外，经过漆雾凝聚剂处理后的水可以回用至喷房水帘和喷淋塔，这种循环回用可能会持续数月，容易导致水质发臭以及水管结垢的问题，所以漆雾凝聚剂在处理废水的过程中还要解决回用水可能发臭和防止水管结垢的问题。因此，开发一种通用型且多功能的漆雾凝聚剂是非常有必要的。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种漆雾凝聚剂，能够处理水性漆废水、油性漆废水以及两者混合的废水，并且该漆雾凝聚剂还能够防止回用水发臭，以及能够避免管道结垢。
5.本发明还提出一种制备上述漆雾凝聚剂的方法。
6.根据本发明的第一方面实施例的漆雾凝聚剂，包括：a剂和b剂，所述a剂的成分及质量占比为：聚合氯化铝3％～8％，膨润土0.2％～1％，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵0.1％～0.5％，混合碱0.2％～1％，余量为水；所述b剂的成分及质量占比为：植酸0.05％～0.5％，明矾0.05％～0.5％，淀粉0.05％～0.5％，阳离子聚丙烯酰胺0.3％～0.6％，氧化剂0.05％～0.5％，余量为水。
7.根据本发明实施例的漆雾凝聚剂，至少具有如下有益效果：该漆雾凝聚剂能够处理水性漆废水、油性漆废水以及两者混合的废水，提高了漆雾凝聚剂的适用范围，同时b剂中加入了植酸和氧化剂两个功能性配方，具有除臭和除垢的作用，使处理后的水能够长期回用，并且能够防止管道结垢。
8.根据本发明的一些实施例，所述混合碱为氢氧化钠、三乙醇胺和硅酸钾任意一种或多种的混合物。
9.根据本发明的一些实施例，所述混合碱为所述氢氧化钠、所述三乙醇胺和所述硅酸钾的混合物，且三者的混合比例为1：(0.5～1)：(0.5～1)。
10.根据本发明的一些实施例，所述氧化剂为过硫酸钾和过硫酸氢钾中的一种或两种的混合物。
11.根据本发明的一些实施例，所述氧化剂为过硫酸钾和过硫酸氢钾的混合物，且两者的混合比例为1：(0.8～1.2)。
12.根据本发明的第二方面实施例的漆雾凝聚剂的制备方法，包括以下步骤：
13.a剂的制备：
14.将混合碱加入水中，并以60rpm～500rpm的转速进行搅拌至均匀；
15.加入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵并搅拌均匀；
16.加入膨润土并搅拌至所述膨润土充分溶胀，以得到溶液一；
17.将聚合氯化铝加入水中，并以60rpm～500rpm的转速进行搅拌至均匀，得到溶液二；
18.将所述溶液一加入到所述溶液二中，并搅拌均匀，得到a剂；
19.b剂的制备：
20.向水中依次加入植酸、明矾、淀粉、氧化剂和阳离子聚丙烯酰胺，并搅拌搅拌使完全溶解，从而得到b剂。
21.根据本发明实施例的漆雾凝聚剂的制备方法，至少具有如下有益效果：通过该方法制备的漆雾凝聚剂能够处理水性漆废水、油性漆废水以及两者混合的废水，提高了漆雾凝聚剂的适用范围，同时b剂中加入了植酸和氧化剂两个功能性配方，具有除臭和除垢的作用，使处理后的水能够长期回用，并且能够防止管道结垢。
22.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
23.下面详细描述本发明的实施例，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。除特别说明，本发明使用的设备和试剂为本技术领域常规可购产品。
24.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
25.本发明第一方面实施例提出一种漆雾凝聚剂，包括a剂和b剂，其中a剂的成分及质量占比为：聚合氯化铝3％～8％，膨润土0.2％～1％，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵0.1％～0.5％，混合碱0.2％～1％，余量为水；b剂的成分及质量占比为：植酸0.05％～0.5％，明矾0.05％～0.5％，淀粉0.05％～0.5％，阳离子聚丙烯酰胺0.3％～0.6％，氧化剂0.05％～0.5％，余量为水。
26.本技术提出的漆雾凝聚剂能够处理水性漆废水、油性漆废水以及两者混合的废水，提高了漆雾凝聚剂的适用范围，同时b剂中加入了植酸和氧化剂两个功能性配方，具有除臭和除垢的作用，使处理后的水能够长期回用，并且能够防止管道结垢。
27.需要说明的是，a剂采用膨润土和聚合氯化铝作用絮凝剂，能够把废水中的漆雾微粒集聚变大，逐渐形成絮体并且与水分开，实现了废水净化的作用。并且聚合氯化铝和膨润
土是通用的絮凝剂，能同时净化水性或油性漆废水。甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵在a剂中起分散作用，能把容易沉降的膨润土充分分散在水中。
28.需要说明的是，漆雾凝聚剂用于处理废水时，a剂与所述废水的比例值为0.2％，b剂与所述废水的比例值为0.3％，药剂投入量占总废水的0.5％。
29.在本发明的一些实施例中，a剂中的混合碱为氢氧化钠、三乙醇胺和硅酸钾中的一种或多种的混合物，及可以为任意两种的混合物或三种的混合物。
30.需要说明的是，混合碱为氢氧化钠、三乙醇胺和硅酸钾为三种的混合物时，其混合比例可以为1：(0.5～1)：(0.5～1)，及混合比例可以为1:1:1、1:0.5:0.5或1:1:0.5。
31.需要说明的是，a剂中使用了氢氧化钠、三乙醇胺和硅酸钾作混合碱，混合碱能够调整a剂的ph值(氢离子浓度指数)，使a剂加入水中时能够达到触发絮凝反应的ph值，从而迅速发生絮凝反应。需要说明的是，氢氧化钠、三乙醇胺和硅酸钾也可以采用其他混合比例进行混合，可根据实际情况而定，在此不做具体限定。
32.在本发明的一些实施例中，b剂中的氧化剂为过硫酸钾和过硫酸氢钾中的一种，或是其两种的混合物。需要说明的是，氧化剂可以为过硫酸钾和过硫酸氢钾的混合物，其混合比例为1：(0.8～1.2)，如可以为1:0.8、1:1或是1:1.2。
33.还需要说明的是，过硫酸钾和过硫酸氢钾受水中的微量金属离子的影响而活化，从而具有氧化作用，可对溶解在废水中的有机物污染物进行降解，废水中的有机污染物被降解后，处理后的废水便可以持续使用并且不发臭。需要说明的是，废水净化回用过程一般会持续三个月以上，通过在b剂中添加氧化剂能够保证净化后的水在回用过程中不会发臭。
34.还需要说明的是，b剂的成分中的植酸是一种高效除垢剂，可以溶解回用水输送管道内的水垢，从而能够保证管道整洁通畅。
35.还需要说明的是，在b剂中加入的淀粉、明矾和阳离子聚丙烯酰胺可以使加入a剂后产生的絮体进一步团聚，形成更大的絮体，大絮体包裹气体后便能获得优异的上浮性能。
36.本发明第二方面实施例提出的上述漆雾凝聚剂的制备方法，包括a剂的制备和b剂的制备。
37.a剂的制备的步骤包括：先将混合碱加入水中并搅拌均匀，再加入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵并搅拌均匀，加入膨润土并搅拌至所述膨润土充分溶胀，以得到溶液一。需要说明的是，加入膨润土后可以再继续搅拌2h～3h，使膨润土充分溶胀，例如可以搅拌2小时或3小时，只需能够使膨润土充分溶胀即可，可根据实际情况而定。
38.再将聚合氯化铝加入水中并搅拌均匀，从而得到溶液二。
39.将溶液一缓慢加入到溶液二中，搅拌均匀后得到a剂。
40.需要说明的是，将溶液一缓慢加入到溶液二中，能够保证a剂的ph值缓慢升高，并稳定在合适的值，以使a剂不易凝固。
41.还需要说明的是，a剂制备过程中，将混合碱加入水中以60rpm～500rpm转速搅拌，例如可以为60rpm、100rpm、200rpm或500rpm，可根据实际情况而定，在此不做具体限定。
42.还需要说明的是，a剂制备过程中，将聚合氯化铝加入水中也以60rpm～500rpm转速搅拌，例如可以为60rpm、100rpm或500rpm，可根据实际情况而定，在此不做具体限定。
43.b剂的制备步骤包括：向水中依次加入植酸、明矾、淀粉、氧化剂和阳离子聚丙烯酰胺，并且同时搅拌使这些材料完全溶解，从而得到b剂。
44.通过上述方法制备的漆雾凝聚剂能够处理水性漆废水、油性漆废水以及两者混合的废水，提高了漆雾凝聚剂的适用范围，同时b剂中加入了植酸和氧化剂两个功能性配方，具有除臭和除垢的作用，使处理后的水能够长期回用，并且能够防止管道结垢。
45.在本发明的一些实施例中，分别取a剂和b剂加入到浊度相同的水性漆废水、油性漆废水和两者混合废水中，漆雾凝聚剂的加入量为废水的5
‰
，搅拌均匀，静置，去除表面浮渣后，取水面下5cm的水样，测试水样的浊度，浊度测试方法参照hj1075～2019《水质浊度的测定浊度计法》。
46.实施例一：
47.漆雾凝聚剂包括a剂和b剂。
48.a剂的成分及质量占比为：聚合氯化铝6％，膨润土0.3％，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵0.3％，混合碱0.5％，余量为水。其中混合碱为氢氧化钠、三乙醇胺和硅酸钾三种按照1:1:1的混合物。
49.b剂的成分及质量占比为：植酸0.05％，明矾0.2％，淀粉0.2％，阳离子聚丙烯酰胺0.4％，氧化剂0.5％，余量为水。
50.漆雾凝聚剂的制备方法包括：
51.a剂的制备：步骤1：将混合碱加入水中，以60～500rpm转速搅拌，然后在搅拌下依次加入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和膨润土，继续搅拌2小时，待膨润土充分溶胀，该溶液标记为溶液一；
52.步骤2：将聚合氯化铝加入到水中，以60～500rpm转速搅拌，该溶液标记为溶液二；
53.步骤3：将溶液一缓慢加入到溶液二中，继续以60～500rpm转速搅拌均匀，得到a剂。
54.b剂的制备：在水中边搅拌边依次加入植酸、明矾、淀粉、氧化剂和阳离子聚丙烯酰胺，搅拌使其完全溶解，得到b剂。
55.实施例二：
56.与实施例1的区别仅在于，本实施例中，a剂中未添加聚合氯化铝。
57.实施例三：
58.与实施例1的区别仅在于，本实施例中，a剂中未添加膨润土。
59.实施例四：
60.与实施例1的区别仅在于，本实施例中，a剂中未添加甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。
61.实施例五：
62.与实施例1的区别仅在于，本实施例中，a剂中未添加混合碱。
63.将上述实施例一至实施例五制备的漆雾凝聚剂分别加入到水性漆废水、油性漆废水和两者混合废水这3种废水中，测试浊度。浊度去除率如表1所示：
64.表1各实施方式得到的浊度去除率
[0065][0066]
从上表可知，使用实施例一配方处理后的水样可获得很高的浊度去除率，水性漆废水、油漆性废水以及混合废水的净化效果均较好，满足净化要求。
[0067]
实施例二与实施例一相比缺少了聚合氯化铝，处理后废水的浊度去除率明显低很多，废水很浑浊，说明聚合氯化铝在a剂配方中起主要絮凝作用。
[0068]
实施例三与实施例一相比缺少了膨润土，处理后废水的浊度去除率有所下降，说明膨润土在a剂配方中起辅助絮凝作用。
[0069]
实施例四与实施例一相比缺少了甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，处理后废水的浊度去除率有所下降，说明甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵在a剂配方中作为表面活性剂对废水净化有促进作用。
[0070]
实施例五与实施例一相比缺少了混合碱，处理后废水的浊度去除率很低，废水很浑浊，原因是混合碱可以调整废水的ph值，使其在絮凝剂的反应范围内，从而实现高效净化效果。
[0071]
实施例六：
[0072]
与实施例一的区别仅在于，本实施例中，混合碱为三乙醇胺和硅酸钾两种按照1:1的混合物。
[0073]
实施例七：
[0074]
与实施例一的区别仅在于，本实施例中，混合碱为氢氧化钠和硅酸钾两种按照1:1的混合物。
[0075]
实施例八：
[0076]
与实施例一的区别仅在于，本实施例中，混合碱为氢氧化钠和三乙醇胺两种按照1:1的混合物。
[0077]
实施例九：
[0078]
与实施例一的区别仅在于，本实施例中，混合碱替代为单一的氢氧化钠。
[0079]
实施例十：
[0080]
与实施例一的区别仅在于，本实施例中，混合碱替代为单一的三乙醇胺。
[0081]
实施例十一：
[0082]
与实施例一的区别仅在于，本实施例中，混合碱替代为单一的硅酸钾。
[0083]
将上述实施例一和实施例六至实施例十一制备的漆雾凝聚剂分别加入到水性漆
废水、油性漆废水和两者混合废水这3种废水中，测试浊度。浊度去除率如表2所示：
[0084]
表2各实施方式得到的浊度去除率
[0085][0086]
从表2可知，实施例六至十一，把实施例一的三种混合碱替换为两种或一种，从浊度去除率可见，使用氢氧化钠、三乙醇胺和硅酸钾三种碱的混合物作ph调节剂，水样更清洁。
[0087]
需要说明的是，当混合碱为氢氧化钠、三乙醇胺和硅酸钾三种碱中的一种，或任意两种的混合物，对废水的浊度去除率均能够处于较高水平。
[0088]
实施例十二：
[0089]
与实施例一的区别仅在于，本实施例中，b剂中未添加植酸。
[0090]
实施例十三：
[0091]
与实施例一的区别仅在于，本实施例中，b剂中未添加明矾。
[0092]
实施例十四：
[0093]
与实施例一的区别仅在于，本实施例中，b剂中未添加淀粉。
[0094]
实施例十五：
[0095]
与实施例一的区别仅在于，本实施例中，b剂中未添加阳离子聚丙烯酰胺。
[0096]
实施例十六：
[0097]
与实施例一的区别仅在于，本实施例中，b剂中未添加氧化剂。
[0098]
将上述实施例一和实施例十二至实施例十六制备的漆雾凝聚剂分别加入到水性漆废水、油性漆废水和两者混合废水这3种废水中，测试浊度。浊度去除率如表3所示：
[0099]
表3各实施方式得到的浊度去除率
[0100][0101]
从表3可知，实施例十二和实施例十六对比实施例一分别缺少了除垢剂植酸和氧化剂，浊度去除率大致接近，说明植酸和氧化剂在配方中为功能性作用，即提供除垢和氧化除臭的作用。
[0102]
实施例十三和实施例十四对比实施例一分别缺少了明矾和淀粉，浊度去除率有明显降低，说明明矾和淀粉在配方中起辅助凝聚的作用。
[0103]
实施例十五与实施例一相比缺少了阳离子聚丙烯酰胺，浊度去除率大幅降低，说明阳离子聚丙烯酰胺在配方中起主要凝聚作用。
[0104]
上面结合表格数据对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。