[发明专利]无机复合型聚硅酸氯化铝铁絮凝剂的制备方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种无机复合型聚硅酸氯化铝铁絮凝剂的制备方法，用于水处理领域。

二、背景技术

在水处理领域中，絮凝法净化水是最古老的固液分离方法之一，由于其适用性广、工艺简单、处理成本低等特点，絮凝法目前仍广泛应用于饮用水、生活污水和工业废水处理中。根据絮凝剂的组成，将其分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂。无机絮凝剂中常用的是铝盐及铁盐，絮凝效果较好，其中聚合氯化铝(PAC)是一种优良的无机高分子絮凝剂，是目前技术最为成熟，市场销量最大的絮凝剂。PAC使用时具有絮体形成快、沉淀性能好，水中碱度消耗少，特别是对水温、pH值、浊度和有机物含量变化适应性强等优点。一般用量较大，可能对环境产生二次污染，在生产中存在产品纯度问题、不溶物的问题、盐基度问题、重金属等有害离子的去除问题；会给被处理液带入大量无机离子，需增加脱盐、去离子工序，水处理过程使用铝盐混凝剂使水中铝残留量升高，对人体、动植物、水生生物造成危害，对水处理效果及处理工艺的运行产生了影响。铁盐用来净化生活饮用水，处理工业污水具有高效、优质、价廉、安全无毒的特点，比用其它絮凝剂矾花大、沉降快、沉淀物紧密、处理水的pH值适应范围广，但具有很强的腐蚀性，易给处理水带来颜色，且有刺激性气味，操作条件较差。有机高分子絮凝剂如PAM的残留物不易被微生物降解，其单体具有强烈的神经毒性和“三致”效应。微生物絮凝剂是利用生物技术，通过微生物发酵、分离提取得到的新型、高效无毒、可消除二次污染的水处理剂，但在菌种培养、絮凝剂的活性控制、应用范围、降低处理成本等方面需要进行深入的研究。

纵观絮凝剂的现状可以看出：追求高效、廉价、环保是絮凝剂研制者们的目标，积极推进绿色化学技术，开发和推广应用对环境影响小、安全性高的新型絮凝剂。本发明以此为目的，通过相应的化学分析与合成工艺，制备无机复合型聚硅酸氯化铝铁絮凝剂。

焦化废水是一种成分复杂的典型难降解有机废水，也是国家、企业实施节能减排的重点控制目标。目前焦化废水经处理后仍有污染，不仅难以回用，而且不符合国家环保总局总量控制的原则。存在如下问题：药剂较贵，深度处理后投加的药剂量较大，也不能保证水质-定满足国家控制的出水指标，使得企业的运行成本偏高，难以长期、连续的运转；药剂为固体时，存在溶解不完全，一定程度上造成浪费，并产生二次污染，企业又产生新的需要解决的问题。本专利为液体，由常规药剂复配而成，成本较低，而且不存在腐蚀、污染等环境问题，属于环境友好型的绿色制剂。

CN1594082涉及聚硅酸铝铁的特殊合成工艺，包括原料选取、粉煤灰的焙烧、焙烧后的粉煤灰的处理、滤渣处理、炼铁废渣的酸浸液的制备、聚合铝铁的制备、聚合硅酸的制备和聚硅酸铝铁的制备。本发明由于选取了炼铁废渣和粉煤灰作为原料，所以使采用的合成工艺具有了常规合成工艺所不具有的特殊性，虽然提高了物质资源的综合利用率，但工艺过程增加了几个步骤，制备聚硅酸时需要的二氧化硅浓度高达8％-10％，pH＝2-3.5，需要的聚合硅酸量大，也需要加酸调节。

CN1478806聚硅酸盐絮凝剂的制备方法包括：(1)将含有硅酸钠的溶液加入酸中，使混合液pH值为0.5～4，搅拌，静止熟化，生成聚合硅酸溶液；(2)将金属盐溶液与(1)中的聚合硅酸溶液混合，搅拌，保持溶液pH值为0.5～4，静止熟化，即得聚硅酸盐絮凝剂。但需要加酸调节pH＝0.5-4，静置熟化的时间较长。

CN200610156328.8铝土矿尾矿制备聚硅酸铝铁水处理剂的方法，涉及一种铝土矿尾矿处理及聚硅酸铝铁水处理剂的制备方法，其特征在于是采用铝土矿尾矿为原料，经高温焙烧、酸浸、碱溶、聚合聚硅酸工艺过程，将酸溶过程中得到的铝盐溶液加入到聚硅酸中，制备聚硅酸铝铁水处理剂的。但聚合过程相对复杂，需要高温的条件。

本发明制备时不需要较低的pH范围，节约了制备时酸的投加量；制备聚硅酸时，所需要的活化较短；制备时需要的温度低；制备时需要的原料简单，制备程序为最简单的常规过程，制备工艺简单。

三、发明内容：

本发明的目的在于提供一种稳定性高，电中和能力强，形成的絮体密实、絮体大，有较好的脱色作用，沉降速度快的无机复合型聚硅酸氯化铝铁絮凝剂的制备方法。

技术解决方案：本发明工艺步骤如下：