[发明专利]一种复合铝铁系絮凝剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明创造属于污水、废水处理技术领域，具体涉及一种有机、无机复合型铝铁系高效絮凝剂及其制备方法。

背景技术

随着我国生产工业化和生活水平的快速提高，每年生产废水和生活污水的排放量也在呈级数地快速增长，高效、安全地对这些废水和污水进行处理是环境保护以及资源化协调发展面临的一大难题，也是众多化工企业亟需摆脱的困境之一。

采用絮凝剂进行化学絮凝沉淀是对废水污水进行处理的有效手段之一，也是目前的污水处理领域研究的热点和难点。絮凝剂一般分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。在无机絮凝剂中，硫酸铝、硫酸铁等铝盐和铁盐是最传统的一类絮凝剂，其吸附力较强、成本较低，但易引入二价铁等其他离子，且对高浊度污水的处理能力即为有限，已经远远无法满足现有废水污水处理的需要；有机硅酸盐类是在此基础上发展起来的一类聚合度较高的无机絮凝剂，虽然相对于传统无机絮凝剂来说具有更高的絮凝沉降能力，但是其硅氧网状结构易收到酸中心的破坏，对处理的废水的酸碱性质具有较高的要求，限制了其应用。在有机絮凝剂中，聚丙烯酰胺是一类常用的非离子型有机絮凝剂，除此以外还包括如氨基树脂类的阳离子型、以及如聚丙烯酸钠的阴离子型有机絮凝剂，这些有机絮凝剂能够形成较大的絮状沉淀物，吸附能力强，但是沉降速率缓慢，成本较高。为了更好地发挥有机和无机絮凝剂各自的优势，现有技术中还开发了有机-无机复合的絮凝剂，一般是将铁盐或铝盐与有机高分子聚合物或改性淀粉等进行符合或络合而成，具有较高的安全性及絮凝效果，但是这类絮凝剂往往稳定性较差，且在脱色方面表现一般。

发明内容

本发明创造为解决现有技术中的问题，提供了一种复合铝铁系絮凝剂，具有稳定性好、絮凝和脱色效果显著，沉降速率快等优势。

本发明创造提供的一种复合铝铁系絮凝剂，采用下述方法制成：

(1)将硅酸钠配置成聚合硅酸钠溶液；

(2)向聚合硅酸钠溶液中加入稀硫酸，使溶液pH值降至8-10；

(3)继续向溶液中加入双氰胺、季铵盐和铁盐的混合溶液，控制温度在60℃-80℃反应一段时间；

(4)继续向溶液中加入铝盐溶液，控制温度在60℃-80℃反应一段时间；

(5)停止反应后将溶液静置熟化，得到复合铝铁系絮凝剂产品。

其中，所述步骤(1)中，用于配置聚合硅酸钠溶液的硅酸钠与水的质量比为(0.2-1)：100。

其中，所述步骤(2)中，稀硫酸的浓度为0.1mol/L。稀硫酸的加入能够使聚合硅酸钠得到一定程度的活化，有利于后续反应的进行。所述稀硫酸加入后，继续搅拌反应10-30min为优。

其中，所述步骤(3)中，双氰胺、季铵盐和铁盐的混合溶液中，双氰胺浓度为25-40g/L，季铵盐的浓度为2-4g/L，铁盐中三价铁离子的浓度为30-50g/L。进一步，所述双氰胺、季铵盐和铁盐的混合溶液的加入量与步骤(1)中聚合硅酸钠溶液的体积比为(0.2-0.6)：1。优选的，加入所述双氰胺、季铵盐和铁盐的混合溶液后，反应时间为0.5-2h。

进一步，所述步骤(4)中铝盐溶液中铝离子的浓度为100-150g/L。优选的，加入所述铝盐溶液后反应时间为1.5-6h。

进一步，所述步骤(5)中停止反应后，熟化静置时间为4-48h。

进一步，所述铁盐优选的包括氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中的一种或多种；所述铝盐优选的包括氯化铝、硫酸铝、硝酸铝。

本发明创造的复合铝铁系絮凝剂综合了有机和无机絮凝剂的优点，具有制作简单、成本低廉、吸附絮凝能力强，能够形成较大的絮凝絮状物，沉降速率高，耐酸碱性强，能够适用于各种废水污水的处理，在脱色、去浊、降COD方面都有良好的效果。

具体实施方式

下面通过结合具体实施例对本发明创造进行进一步说明。下面的实施例中描述的具体方案仅是为了说明本发明创造的内容，并不用于对本发明创造的限定。

实施例1