[发明专利]一种去除腐殖酸的混凝剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及混凝剂技术领域，具体公开了一种去除腐殖酸的混凝剂及其制备方法与应用。所述混凝剂由Al₁₃经pH调节至7～9后形成Al₁₃聚集体而得，经试验研究发现，本发明所提供的混凝剂在低投加量时对腐殖酸的去除效果可以达到90％左右，高于原位Al₁₃聚集体的去除效果，且余铝明显低于原位Al₁₃聚集体。在实际应用时，当混凝体系处于酸性条件时，本发明所述混凝剂和腐殖酸还可结合形成更大分子量的物质以实现更好的混凝去除效果。

技术领域

本发明涉及混凝剂技术领域，尤其涉及一种去除腐殖酸的混凝剂及其制备方法与应用。

背景技术

天然有机物在自然界水体中普遍存在，腐殖酸作为天然有机物的主要组成部分，大约占有机物含量的50％-90％。而腐殖酸作为消毒副产物的前驱物质，会影响水处理过程，对人体造成危害。因此，对于腐殖酸的去除迫在眉睫。目前关于腐殖酸的去除方法包括强化混凝法、膜滤法、活性炭吸附法、臭氧氧化、光电化学法等。而强化混凝法因其去除效果好、工艺简单、成本低等优点而被广泛应用。

铝系混凝剂被广泛应用于混凝过程中，经调查，我国80％以上的水厂使用铝系混凝剂。而对于铝系混凝剂，依据聚合度的不同其形态可划分为单体态、聚合态及溶胶/凝胶态。

目前，聚合氯化铝(PAC)是公认的最有效的混凝剂，而Al₁₃是PAC混凝剂中最有效的物质。有研究表明，在指定的pH范围内，Al₁₃末端H₂O基团的去质子化会使表面正电荷减小，会导致Al₁₃聚集并形成新的铝种类生成——Al₁₃聚集体。目前关于腐殖酸的混凝去除，利用原位Al₁₃聚集体去除腐殖酸的研究较充分，但是还存在混凝过程受碱度、投量等影响较大，且反应后余铝浓度高，会造成二次污染的通病。而利用新开发的预制Al₁₃聚集体去除腐殖酸有望解决这些问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种去除腐殖酸的混凝剂及其制备方法与应用。

为了实现本发明目的，本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种去除腐殖酸的混凝剂，所述混凝剂由Al₁₃经pH调节至7～9后形成Al₁₃聚集体而得。

pH为7～9包括但不限于将pH调节为7、或8、或9。在本发明的具体实施方式中，分别以调节pH为7和调节pH为9进行示例性说明，在实际应用中并不局限于该示例性说明。

进一步地，调节pH所采用的试剂选自本领域调节pH时常用的氢氧化钠和盐酸。

进一步地，所述混凝剂以纯度大于95％的Al₁₃为原料为佳。

第二方面，本发明提供一种去除腐殖酸的混凝剂的制备方法，以纯度大于95％的Al₁₃为原料，调节其pH为7～9使Al₁₃聚集形成Al₁₃聚集体。

进一步地，所述原料的制备方法为：利用含有SO₄^2-的沉淀剂和含有Ba²⁺的置换剂，对聚合氯化铝溶液中的Al₁₃进行分离纯化。

更为具体地，本发明提供一种所述混凝剂具体的制备方法，包括如下步骤：

1)将Na₂CO₃溶液通过蠕动泵缓慢滴入0.1mol/L AlCl₃·6H₂O溶液，并快速搅拌，温度为50℃，制备碱化度为2.2的聚合氯化铝溶液；