[发明专利]用于处理脱硫废水的复合壳聚糖絮凝剂及制备方法和应用

说明书

本发明公开了用于处理脱硫废水的复合壳聚糖絮凝剂及制备方法和应用。将壳聚糖加入至乙酸溶液中混合均匀后，然后在加入搅拌和加热的条件下加入硫酸铁和硫酸镁，搅拌均匀后烘干获得的粉末即为复合壳聚糖絮凝剂，其中，所述壳聚糖、硫酸铁和硫酸镁的投入质量比为100:0.4～0.6:0.4～0.6。采用该絮凝剂替代原有三联箱中的有机硫处理工艺和铁絮凝剂处理工艺，可以提高悬浮物的处理效率，同时可以减少石灰的投加量，在保证对脱硫废水提标改造的同时，减少药品的投加量。

技术领域

本发明属于污水处理领域，涉及絮凝法处理脱硫废水领域，具体涉及用于处理脱硫废水的复合壳聚糖絮凝剂及制备方法和应用。

背景技术

脱硫废水主要是锅炉烟气湿法脱硫(石灰石/石膏法)过程中吸收塔的排放水。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量，必须从系统中排放一定量的废水，即脱硫废水，脱硫废水主要来自石膏脱水和清洗系统。脱硫废水中含有的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属，其中很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。

脱硫废水的一般处理过程为：向脱硫废水中加入石灰浆液，使脱硫废水的pH值升高，而且使得铁离子、锌离子、铜离子、镍离子、铬离子等重金属离子生产氢氧化物沉淀。同时石灰浆液中的Ca²⁺还能与废水中的部分氟离子反应，生成难溶的CaF₂；与As³⁺络合生成难溶物质。此时Pb²⁺、Hg²⁺仍以离子形态留在废水中，再加入有机硫化物(TMT-15)，使其与Pb²⁺、Hg²⁺反应形成难溶的硫化物沉积下来。经过化学沉淀反应后，脱硫废水中还含有许多细小而分散的颗粒和胶体物质，再加入一定比例的絮凝剂FeClSO₄，使它们凝聚成大颗粒而沉积下来，然后加入阳离子高分子聚合电解质作为助凝剂，来降低颗粒的表面张力，强化颗粒的长大过程，进一步促进氢氧化物和硫化物的沉淀，使细小的絮凝物慢慢变成更大、更容易沉积的絮状物，同时脱硫废水中的悬浮物也沉降下来。

当前随着各类行业的发展，各行业的用电量也随行业规模的扩大而不断增大，而火电厂占发电行业比例最高，因此，在电厂不断发电的同时，大量的脱硫废水也就随之产生。目前各电厂脱硫废水常用的处理方法为三联箱工艺，即先后用石灰法，有机硫法和铁絮凝剂-聚丙烯酰胺絮凝法对脱硫废水进行处理。而三联箱工艺主要是起到降低悬浮物浓度，去除重金属的作用。但是随着当前水质的不断恶化，特别是进入脱硫系统补充水水质的不断降低，传统的三联箱处理工艺越来越不能满足当前的脱硫废水处理要求，使得脱硫废水无法达标排放。

发明内容

壳聚糖是一种天然高分子聚合物，在化工，水处理，重金属回收等领域具有广泛应用。壳聚糖在水处理方面主要包括两方面的应用：一是絮凝作用，去除水体中的悬浮物，降低浊度，二是具有一定的吸附作用，可以吸附相应种类的重金属。单纯壳聚糖的水处理范围相对狭隘，目前，通常是根据水体的性质和壳聚糖的种类来合成壳聚糖絮凝剂，来处理相应种类的废水。由于壳聚糖表明主要负载大量羟基和氨基，因此，通常经过对壳聚糖表面基团的改性和掺杂相应的添加剂来制备相应的改性壳聚糖。适用于作为絮凝剂的改性壳聚糖，不仅需要有较高絮凝效率，同时絮凝后的聚集体可以快速沉降，以满足废水处理的需求。

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种用于处理脱硫废水的复合壳聚糖絮凝剂，采用该絮凝剂替代原有三联箱中的有机硫处理工艺和铁絮凝剂处理工艺，可以提高悬浮物的处理效率，同时可以减少石灰的投加量，在保证对脱硫废水提标改造的同时，减少药品的投加量。

为了实现上述目的，本发明的絮凝剂的技术方案为：