[发明专利]一种复合型聚合氯化铝铁絮凝除磷剂及其制备方法

说明书

本发明提出了一种复合型聚合氯化铝铁絮凝除磷剂及其制备方法，本发明的复合型聚合氯化铝铁絮凝除磷剂由聚合氯化铝铁、阳离子聚丙烯酰胺和壳聚糖混合构成，三者的质量比为500:1:0.5～500:1:2。本发明的制备方法包括，在室温和碱化度0.1～0.5的条件下将AlCl₃·6H₂O溶液和FeCl₃·6H₂O溶液进行聚合反应，经干燥、研磨后得到聚合氯化铝铁粉末，利用该粉末制备聚合氯化铝铁溶液；按照溶质聚合氯化铝铁、阳离子聚丙烯酰胺和壳聚糖的质量比500:1:0.5～500:1:2将聚合氯化铝铁溶液、阳离子聚丙烯酰胺溶液和壳聚糖溶液混合，得到复合型聚合氯化铝铁絮凝除磷剂。本发明可高效去浊除磷，使得水质稳定达标。

技术领域

本发明属于水处理剂制备技术领域，具体涉及一种复合型聚合氯化铝铁絮凝除磷剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着环境保护要求的日益提高，城镇污水处理厂污水排放标准中对总磷(TP) 的要求愈发严格，城镇污水处理厂通常采用生化法辅以化学法除磷来实现出水达标排放。目前污水厂常用的除磷药剂主要有铝盐和铁盐，但单一品种絮凝剂的处理效果随着水温、污染物浓度、pH值的变化而变化，通常都受到一定制约。为实现多种组分的优势互补，复合型絮凝除磷剂受到了广泛的关注。

聚合氯化铝铁(PAFC)作为一种新型无机复合型高分子絮凝剂，兼具聚合氯化铝(PAC) 和聚合氯化铁(PFC)的优点，可克服铝盐絮体生成慢、絮体轻、沉降慢、处理后水中残留铝超标和铁盐稳定性差、出水色度大的不足，其电中和、吸附架桥和卷扫作用较强，形成的絮体大、沉降速度快、pH适用范围广、价格低廉，具有良好的絮凝和除磷能力。而将 PAFC与有机絮凝剂混合复配形成的无机—有机复合絮凝剂，可充分利用无机絮凝剂的高正电荷密度和有机高分子絮凝剂的桥连作用，以弥补无机絮凝剂絮体小、投加量大和有机絮凝剂毒性大、成本高的不足，使用水质范围广、絮凝效率高，应用前景广阔。但目前无机—有机复合絮凝剂的制备研究多以悬浮物的去除为主要目的，兼具较优的去浊和除磷能力的复合絮凝剂的制备研究相对较少。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种复合型聚合氯化铝铁絮凝除磷剂及其制备方法，以实现高效的絮凝去浊、除磷水处理效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提出的一种复合型聚合氯化铝铁絮凝除磷剂，其特征在于，由聚合氯化铝铁、阳离子聚丙烯酰胺和壳聚糖混合构成，三者的质量比为500:1:0.5～500:1:2。

本发明第二方面提出的一种上述复合型聚合氯化铝铁絮凝除磷剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)向含有AlCl₃·6H₂O和FeCl₃·6H₂O的溶液A中加入碱性溶液至溶液A的碱化度达到0.1～0.5，进行聚合反应，经干燥、研磨后得到聚合氯化铝铁粉末，所述溶液A中AlCl₃·6H₂O和FeCl₃·6H₂O摩尔质量比为9:1～6:4；将所述聚合氯化铝铁粉末溶解于水中，得到聚合氯化铝铁溶液；

(2)分别配置阳离子聚丙烯酰胺溶液和壳聚糖溶液；按照溶质聚合氯化铝铁、阳离子聚丙烯酰胺和壳聚糖的质量比500:1:0.5～500:1:2将所述聚合氯化铝铁溶液、阳离子聚丙烯酰胺溶液和壳聚糖溶液混合，得到复合型聚合氯化铝铁絮凝除磷剂。

进一步地，步骤(1)中，聚合反应的时间为16～20小时。

进一步地，步骤(1)中，在室温条件下进行所述聚合反应。

进一步地，步骤(1)中，所述室温为20～40℃。

进一步地，步骤(1)中，干燥温度为60℃。