[发明专利]一种复合型聚合氯化铝絮凝剂及其制备方法

说明书

本申请涉及絮凝剂技术领域，具体公开了一种复合型聚合氯化铝絮凝剂及其制备方法。一种复合型聚合氯化铝絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：S1：向去离子水中加入铝源，混合均匀后配置成铝源反应液；S2：在反应容器内加入卡波姆、饱和碱土金属氢氧化物溶液、四丁基氢氧化磷溶液混合均匀制得预制液，控制预制液的温度为46‑55℃，然后向预制液中缓慢加入活化剂，在高速搅拌条件下反应制得中间液；S3：取铝源反应液和中间液混合均匀制得复合液，向复合液中缓慢加入碱液，反应2‑6h，然后静置熟化后制得成品溶液，然后将成品溶液干燥、制粉即得。本申请制得的复合型聚合氯化铝絮凝剂具有絮凝效果好、铝残余量低的优点。

技术领域

本申请涉及絮凝剂技术领域，更具体地说，它涉及一种复合型聚合氯化铝絮凝剂及其制备方法。

背景技术

随着环境科学技术的进步，已产生许多水处理方法，如吸附法、化学氧化法、离子交换法、生化法、电渗析法及絮凝沉淀法等。其中，絮凝沉淀法是应用广、适用性强、成本低廉的重要水处理方法，而絮凝效果的好坏会直接影响相关水处理流程的效果、费用以及最终出水水质。因此，絮凝剂的研究和开发对絮凝沉淀法至关重要。

目前应用较为广泛的絮凝剂是聚合氯化铝絮凝剂，它的主要絮凝作用机理是对水体内的胶体颗粒污染物质起到电性中和脱稳作用，并对已凝聚的次生粗大颗粒进行吸附和络合，最后形成絮凝沉淀而被去除。虽然聚合氯化铝絮凝剂的絮凝效果很好，但存在沉降速度慢、颗粒物疏松量大的问题。并且，絮凝处理后会在水体内残留铝离子，产生一定程度的环境毒性，对人体和动植物造成危害。

对于上述问题，申请公布号为CN106186019A的中国专利申请文件公开了一种低残留铝的聚合氯化铝的制备方法，采用盐酸和含铝原材料作为反应原料，在密封反应釜内进行反应，然后加入磷酸二氢钠和磷酸氢二钠的混合水溶液，搅拌反应后制得成品聚合氯化铝。通过控制聚合氯化铝的三氧化铝含量，同时引入磷酸二氢钠和磷酸氢二钠增强产品的胶体脱稳能力和氢键桥架能力，在保证絮凝沉降效果的同时达到降低残余铝含量的目的。

上述文件中，引入的磷酸二氢钠在水体中水解后呈酸性，容易对整个絮凝体系的稳定性产生不良影响，整体絮凝沉降效果仍不够理想。

发明内容

为了进一步改善聚合氯化铝的絮凝效果，同时减少水体中残余铝的含量，本申请提供一种复合型聚合氯化铝絮凝剂及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种复合型聚合氯化铝絮凝剂的制备方法，采用如下的技术方案：

一种复合型聚合氯化铝絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：

S1：向去离子水中加入铝源，混合均匀后配置成铝源反应液；

S2：在反应容器内加入卡波姆、饱和碱土金属氢氧化物溶液、四丁基氢氧化磷溶液混合均匀制得预制液，控制预制液的温度为46-55℃，然后向预制液中缓慢加入活化剂，在高速搅拌条件下反应20-35min制得中间液；所述活化剂包括杂多酸和油酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱；

S3：按质量比(8-9.5):(1.3-1.85)取铝源反应液和中间液混合均匀制得复合液，向复合液中缓慢加入碱液，在60-75℃温度下反应2-6h，然后静置熟化12-15h后制得成品溶液，然后将成品溶液干燥、制粉即得。

通过采用上述技术方案，将铝源溶于去离子水中形成稳定、均匀的铝源反应液，为后续的制备反应做准备。现有的制备工艺中，通常是在铝源反应液中加入碱液，达到一定的碱化度后，熟化反应得到Al₁₃含量较高的聚合氯化铝产品，虽然能保证较佳的絮凝效果，但是絮凝沉淀处理后的水体中会有较高的铝残余量，存在一定的环境毒性，尤其是对于饮用水源，残余铝的含量标准更加苛刻，因此常规制备工艺制得的聚合氯化铝不能很好的满足相应的需求。