[发明专利]一种铝铁共聚壳聚糖复合絮凝剂及其制备方法

说明书

本发明涉及污水处理领域，尤其是一种铝铁共聚壳聚糖复合絮凝剂及其制备方法。本发明的一种铝铁共聚壳聚糖复合絮凝剂，按重量份计，由包括以下组分的原料制备而成：活化壳聚糖100‑300份，盐酸800‑1200份，氢氧化铝200‑300份，铝酸钙粉300‑400份、聚合硫酸铁100‑400份、磷酸20‑100份及水500‑1400份。本发明提供的复合絮凝剂采用分步制备方法，通过自行制备特殊的活化壳聚糖、聚氯化铝前体，并结合铁源等其它组分采用特定的用量进行复合，实现各组分之间的协同作用。经改性后的铝铁共聚壳聚糖复合絮凝剂在饮用水的净化中，具有用量小、矾花更大更密实、沉降速度更快，残余铝大幅度降低的特点，同时制备过程中所用原料易购，制备方法简单，适用水质范围广。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，尤其是一种铝铁共聚壳聚糖复合絮凝剂及其制备方法。

背景技术

饮用水的净化与我们生活息息相关，而絮凝剂在饮用水的净化中使用非常广泛。其中，饮用水用聚氯化铝是我国使用最广泛的饮用水处理絮凝剂。聚氯化铝是一种多羟基、多络合体的阳离子高分子絮凝剂，其在水体中水解后通过吸附电中和、双电层压缩、吸附架桥、网捕等作用使水体中的悬浮颗粒物和胶体粒子与水体分离，从而达到净化水体的目的。

由于洁净淡水资源的日益紧张及淡水资源富营养化加剧的影响，饮用水水源出现了富营养化、藻类增多、湖泊水比例增大、低温低浊和高浊度等多种水源并存的特点，传统的聚氯化铝絮凝剂在处理这一类型的原水时，普遍存在用量大、残余铝高、矾花沉降速度慢等缺点。因此，开发处理效率高、残余铝低、矾花沉降速度快的新型饮用水用絮凝剂成为当务之急。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种铝铁共聚壳聚糖复合絮凝剂及其制备方法，通过分步合成，在聚氯化铝中引入铁元素及活化壳聚糖，控制组分比例，使得改性后的复合絮凝剂具有用量小、矾花更大更密实、沉降速度快、残余铝大幅度降低的特点。

本发明的方案如下：

一种铝铁共聚壳聚糖复合絮凝剂，按重量份计，由包括以下组分的原料制备而成：活化壳聚糖100-300份，盐酸800-1200份，氢氧化铝200-300份，铝酸钙粉300-400份、聚合硫酸铁100-400份、磷酸20-100份及水500-1400份。

进一步的，所述活化壳聚糖的制备方法为：将一定量的醋酸、壳聚糖、氯化钠混合搅拌，得到活化壳聚糖溶液。

进一步的，所述铝铁共聚壳聚糖复合絮凝剂包含Al₂O₃含量为8-12％，全铁含量为0.5-2％，盐基度为45-90％，密度为1.25-1.31。

本发明还包括一种上述的铝铁共聚壳聚糖复合絮凝剂的制备方法，包含以下步骤：

1)在反应釜中加入盐酸、氢氧化铝及部分水，通入蒸汽加热反应得到三氯化铝半成品液体；

2)向步骤1所得的三氧化铝半成品液体中加入部分水、铝酸钙粉，加热反应得到聚氯化铝半成品液体；

3)向步骤2所得的聚氯化铝半成品液体中加入剩余水，聚合硫酸铁、磷酸及活化壳聚糖溶液，在加热条件下搅拌反应得到铝铁共聚壳聚糖复合絮凝剂成品。

其中，活化壳聚糖溶液按以下方法制备：将醋酸、壳聚糖、氯化钠混合搅拌，得到活化壳聚糖溶液。

进一步的，一种铝铁共聚壳聚糖复合絮凝剂的制备方法，包含以下步骤，按重量份计，

1)在反应釜中加入800-1200份的盐酸、200-300份氢氧化铝及100-400份水，通入蒸汽加热，保持反应釜内温度80-110℃反应2-3小时，得到三氯化铝半成品液体；