[发明专利]一种高效水处理絮凝剂及其制备方法

说明书

本申请涉及污水处理的技术领域，具体公开了一种高效水处理絮凝剂及其制备方法。高效水处理絮凝剂由聚合氯化铝和聚硅酸混合组成，该高效水处理絮凝剂中，按摩尔比计算，Al:Si=(0.5～3):1；其制备方法为：将聚合氯化铝加入聚硅酸中，在18～22℃下搅拌8～12min，然后升温至26～28℃，继续搅拌5～10min，得到预混液；将预混液在30～35℃的温度下，熟化2～5h，即得。本申请的高效水处理絮凝剂具有较高的除油率和COD去除率，絮凝效果好。

技术领域

本申请涉及污水处理领域，更具体地说，它涉及一种高效水处理絮凝剂及其制备方法。

背景技术

絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类，其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂。自无机高分子絮凝剂出现以来，在许多国家都得到了不同程度的研究、生产和应用。

公开号为CN103833060A，公开日为2014年6月4日的中国专利公开了一种聚合氯化铝的生产方法，其制得的聚合氯化铝的COD去除率最高为68.9％。公开号为CN104761002A，公开日为2015年7月8日的中国专利公开了一种改性聚合硫酸铁的制备工艺，其制得的改性聚合硫酸铁的COD去除率为65.3％。公开号为CN112479329A，公开日为2021年3月12日的中国专利公开了一种聚硅酸铁复合絮凝剂的制备方法，其制得的聚硅酸铁的COD去除率为66.3％。

针对上述中的相关技术，发明人发现，无机高分子絮凝剂的絮凝效果仍有待提高。

发明内容

为了提高水处理剂的絮凝效果，提高水处理剂的去污效率，本申请提供一种高效水处理絮凝剂及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种高效水处理絮凝剂，采用如下的技术方案：

一种高效水处理絮凝剂，由聚合氯化铝和聚硅酸混合组成；

所述高效水处理絮凝剂中，按摩尔比计算，Al:Si＝(0.5～3):1。

通过采用上述技术方案，聚合氯化铝和聚硅酸均为无机高分子絮凝剂，将二者结合通过物理交联得到聚硅酸氯化铝，并通过控制Al与Si的摩尔比，来充分发挥水处理絮凝剂聚硅酸氯化铝的絮凝效果。

由性能检测可知，本申请的高效水处理絮凝剂具有较高的除油率及COD去除率，且絮凝速率较快，在搅拌完毕静置30min后即可基本达到最终絮凝效果。相比于聚合氯化铝和聚硅酸等其他无机高分子絮凝剂而言，其絮凝效果和絮凝速率均有不同程度的提升。

当Al的摩尔占比低于上述范围时，由于絮凝剂中Al³⁺较少，降低了絮凝剂的电荷量，从而降低了絮凝效果；当Al的摩尔占比高于上述范围时，大量的Al³⁺会吸附在悬浮颗粒物表面，从而使得悬浮颗粒物带正电荷，受静电排斥作用而导致絮凝剂的絮凝效果降低。

优选的，所述高效水处理絮凝剂中，按摩尔比计算，Al:Si＝(0.7～1.2):1。

通过采用上述技术方案，通过对絮凝剂中Al和Si摩尔比的进一步优化，提高了絮凝剂的絮凝效果，使得絮凝剂的除油率和COD去除率明显提高。经性能检测可知，当Al和Si的摩尔比在上述范围时，60min除油率可达67.23～69.12％，60minCOD去除率可达76.25～78.01％。其中，Al与Si的最优摩尔比为1:1。

优选的，所述聚合氯化铝的制备方法为：将铝箔酸与铝酸钙粉按重量比(4～9):1混合，并在90～100℃下搅拌混匀，即得。

通过采用上述技术方案，本申请通过使用工业废弃物铝箔酸制备聚合氯化铝，不仅降低了原料成本，还将工业废弃物进行了再生利用，有利于环保。通过控制铝箔酸与铝酸钙粉的重量比，保证了制得的聚合氯化铝的眼季度和Al₂O₃含量，从而保证了聚合氯化铝以及最终产品高效水处理絮凝剂的絮凝效果。