[发明专利]一种复合无机絮凝剂聚硫酸铝铁的制备方法及其使用方法

说明书

本发明方法制备的复合无机絮凝剂聚硫酸铝铁在污泥的处理过程中能够大大降低污泥SV30（SV30为污泥静置沉淀30分钟后的沉降比），提高污泥脱水性能。因为复合无机絮凝剂聚硫酸铝铁既有以羟基桥联的聚合铁，也有以羟基桥联的聚合铝，对污泥絮体有着较强的吸附架桥作用，同时复合无机絮凝剂聚硫酸铝铁有胶体的性质，可以使分散状态的污泥絮凝成颗粒状，在沉降过程中相互碰撞形成较大的颗粒后加速下沉，但没有破坏现有的胶体性质，使污泥脱水性能更佳。同时表面带正电的絮凝剂，可以与污泥发生电中和反应，能够中和污泥颗粒上的负电荷，在很大程度上降低了污泥的比阻，有利于污泥的絮凝沉降比目前使用的絮凝剂絮凝效果提高了2倍以上。

技术领域

本发明属于絮凝剂技术领域，具体涉及一种复合无机絮凝剂聚硫酸铝铁的制备方法及其使用方法。

背景技术

随着经济的发展，生活水平的提高，污水的排放量逐年增加，污泥是城市污水处理产生的副产物。由于污泥颗粒的特殊絮体结构及高度亲水性，含有大量的游离水、间隙水、结合水，污泥的传统处置方法有填埋、焚烧、土地利用等，但是它们的应用都因为污泥的高含水率等问题受到局限，因此，降低污泥的含水率是解决污泥处理难题的关键。污泥含水率很高，污泥中水分含量高达 95%-97%，导致污泥有巨大的容积，这给污泥的后续处理带来很大困难。所以，只要将其中的水分去除，就会大大缩小污泥的体积，大大提高对污泥的处理能力。如何提高污水的脱水率，提高污水处理速度，降低能耗，提高经济效益，越来越引起科学工作者的注意，并且具有很大的应用前景。制备新型无机絮凝剂使污泥的脱水性能得到大大改善，在随后的机械脱水中更好脱水，便于污泥的处理和处置。

通过近年来的研究，最有效的减少污泥数量、改进污泥脱水性质的途径，就是结合具体情况研究选用合适的絮凝剂。其作用原理为通过投加絮凝剂，在污泥胶质微粒表面引起化学反应、中和污泥胶质微粒的电荷，促使污泥微粒凝聚成大的颗粒絮体，同时使水从污泥颗粒中分离出来，从而提高污泥的脱水性能。现在常用的絮凝剂有三大类，无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。

钢渣是炼钢过程中排放的废渣。它是利用空气或氧气去氧化炉料（主要是生铁）中的碳、硅、锰、磷等元素，并在高温下与助剂（主要是石灰石）起反应，形成熔渣。2010年我国钢渣的产生量约8147万吨，高炉渣的产生量约为20067万吨，综合利用率分别为21%和76%。钢渣大量堆积不仅占用大量的土地资源，还对环境造成了污染，钢渣综合利用，不但带来直接的经济效益，而且也保护了环境，有很大的社会效益。钢渣疏松多孔，有较大的比表面积，可以用来制备吸附剂或絮凝剂，因此可以利用钢渣作为絮凝剂来改善污泥脱水性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的缺点提供一种以钢渣为主要原料的复合无机絮凝剂聚硫酸铝铁的制备方法。

本发明的另一目的还提供上述复合无机絮凝剂聚硫酸铝铁的制备方法制备的复合无机絮凝剂聚硫酸铝铁的使用方法。

为解决本发明的技术问题采用如下技术方案：

一种复合无机絮凝剂聚硫酸铝铁的制备方法，具体步骤如下：

a、将钢渣溶于3mol/L盐酸中在90-95℃下酸浸1.0-1.5h，其中钢渣与盐酸的固液比为14-18；测定溶液中Fe³⁺ 、Al³⁺的含量；

b、将铁粉溶于为2-3mol/L的盐酸中得到氯化铁溶液，测定Fe³⁺ 的含量；

c、将氯化铁溶液和钢渣酸浸溶液加入反应器，其中混合溶液的Fe/Al摩尔比为8:4，用去离子水调节pH为2.5-3，搅拌均匀后放入加热器中在60-80℃下反应2-2.5h，之后再加入浓H₂SO₄后，继续反应30-40min；

d、反应后冷却至室温,然后加入碱至产生黄色沉淀物出现（反应需30-40min），过滤得黄色糊状物；