[发明专利]一种粉煤灰沸石的改性及用于造纸废水处理的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种废水处理的方法，具体的说是一种改性粉煤灰沸石在处理造纸废水中的应用，属环保技术领域。

背景技术

粉煤灰是燃煤电厂废弃物，目前的应用仅限于建材行业，但利用率不到20％，大量的粉煤灰堆积，不仅占用了大量土地，而且造成了严重的环境污染。粉煤灰合成沸石是将粉煤灰变废为宝、获得高附加值产品的有效途径。目前，天然沸石及商品沸石得到比较广泛的开发应用，但其产量有限，且价格昂贵。利用粉煤灰合成沸石的技术已比较成熟，常用的合成方法有水热合成法、碱熔融法、混碱气相合成法等，到目前为止已合成Na-A型、Na-P1型、13X型等各种类型的沸石。

中国专利CN1296129C授权了粉煤灰沸石的制备方法及其应用，该方法是利用粉煤灰合成沸石实现对污水的同步脱氮除磷处理，但该专利方法仅适合处理氮磷等小分子污染物。

国内外利用天然及商品沸石在处理废水中的应用比较广泛，但粉煤灰沸石目前的应用仅限于处理重金属离子、磷酸盐等简单离子废水和有害气体NH3，NOx，SOn，Hg等的净化。合成粉煤灰沸石没有被用于处理造纸废水等复杂体系。

造纸废水色度高、含碱量大、耗氧量高，是重要的污染源，对水产养殖、农作物生长，畜牧业和人体健康构成极大的危害。目前造纸废水的处理方法主要有碱回收法、气浮法、酸性法、絮凝法、生物法、化学氧化法和膜分离法等。这些方法都存在投资大、设备多、能耗高、成本高，占地面积大等不足。有些适用范围较小，不能普遍推广，特别在我国以草纤维为原料的中小造纸企业占有相当大的比例，废水处理问题远没有从根本上解决。《岩石矿物学杂志》杂志1999年12月第8卷第4期第335～339页介绍了一种沸石净化剂的制备及用于处理造纸废水，终端废水为450mg/L，只达到国家二级排放标准；中国专利CN1994941A公开了造纸废水的处理方法，该方法是用清水将造纸废水稀释预处理后再向其中均匀泼洒石灰水，沉淀12～48小时后的沉淀水进入生化处理池，用尿素和过磷酸钙调节水的pH，存放90天，培养水中的微生物植物提高水的溶氧量，该方法运行周期长，只适用于部分较小造纸企业的废水处理。

发明内容：

本发明的目的是提供一种改性粉煤灰沸石处理造纸废水的方法。即以粉煤灰沸石为原料，用改性剂对其进行改性处理，用改性后的粉煤灰沸石处理造纸废水。克服现有技术处理造纸废水时出水不能达标，不能直接排放，处理效果较差，成本高，不利于普遍推广等缺陷，提供了一种成本低，操作简单，出水可达标的造纸废水处理方法。

发明的具体内容，包括如下的步骤：

a)分别配制盐酸和硫酸溶液，将盐酸溶液和硫酸溶液按体积配比1∶X混合均匀，即得 改性剂；其中混合前盐酸的浓度为0.5～2.0mol/L，混合前硫酸的浓度为0.3～2.0mol/L，X的取值为0.1～6；

b)将粉煤灰沸石和改性剂按质量体积配比为1∶4Kg/L混合均匀，得到粉煤灰沸石和改性剂的固液混合物；然后将混合均匀的固液混合物在常温下搅拌反应；

c)将搅拌反应后的固液混合物烘干，研细，得到改性粉煤灰沸石；

d)称取改性粉煤灰沸石加入造纸废水中，调节pH值，在常温下振荡或搅拌后，静置沉降30～60min，对沉降后排放的废水进行有关水质参数测定。

如上所述的步骤a)中混合前硫酸和盐酸的浓度分别为1.0～2.0mol/L和0.5～2.0mol/L，X的取值为1～6。

如上所述的步骤b)中粉煤灰沸石为燃煤电厂的固体废弃物粉煤灰，通过微波多段合成法制得的[CN101164884]；改性粉煤灰沸石时，混合搅拌反应的时间是0～12h，搅拌速度为110～300r/min。

如上所述的步骤c)中将搅拌反应后的固液混合物在80～120℃下烘干6～8小时，用研磨至100～200目，得到改性粉煤灰沸石。

如上所述的步骤d)中改性粉煤灰沸石的用量为(1～10)Kg/t造纸废水，调节pH值范围为1～9，振荡或搅拌处理时间为0～180min。

优选的，如上述步骤a)中，用改性剂对粉煤灰沸石改性处理时，X的取值为2～4。

优选的，如上述步骤b)中，用改性剂对粉煤灰沸石改性处理时，搅拌反应时间为3～7h。

优选的，如上述步骤d)中，处理造纸废水时调节pH值为5.10～7.10。

优选的，如上述步骤d)中，处理造纸废水时改性粉煤灰沸石的用量为(2～4)Kg/t造纸废水。

优选的，如上述步骤d)中，处理造纸废水时振荡或搅拌时间为1～30min。