一種復合鋁鐵系絮凝劑及其制備方法技術

本發明專利技術創造提供一種復合鋁鐵系絮凝劑及其制備方法，采用聚合硅酸鈉溶液和雙氰胺、季銨鹽和鐵鹽的混合溶液以體積比1：(0.2-0.6)混合后，再向其中加入鋁鹽溶液制成。本發明專利技術創造具有穩定性好、絮凝和脫色效果顯著，沉降速率快等優勢。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術創造屬于污水、廢水處理
，具體涉及一種有機、無機復合型鋁鐵系 高效絮凝劑及其制備方法。
技術介紹
隨著我國生產工業化和生活水平的快速提高，每年生產廢水和生活污水的排放量 也在呈級數地快速增長，高效、安全地對這些廢水和污水進行處理是環境保護以及資源化 協調發展面臨的一大難題，也是眾多化工企業亟需擺脫的困境之一。 采用絮凝劑進行化學絮凝沉淀是對廢水污水進行處理的有效手段之一，也是目前 的污水處理領域研究的熱點和難點。絮凝劑一般分為無機絮凝劑和有機絮凝劑兩大類。在 無機絮凝劑中，硫酸鋁、硫酸鐵等鋁鹽和鐵鹽是最傳統的一類絮凝劑，其吸附力較強、成本 較低，但易引入二價鐵等其他離子，且對高濁度污水的處理能力即為有限，已經遠遠無法滿 足現有廢水污水處理的需要;有機硅酸鹽類是在此基礎上發展起來的一類聚合度較高的無 機絮凝劑，雖然相對于傳統無機絮凝劑來說具有更高的絮凝沉降能力，但是其硅氧網狀結 構易收到酸中心的破壞，對處理的廢水的酸堿性質具有較高的要求，限制了其應用。在有機 絮凝劑中，聚丙烯酰胺是一類常用的非離子型有機絮凝劑，除此以外還包括如氨基樹脂類 的陽離子型、以及如聚丙烯酸鈉的陰離子型有機絮凝劑，這些有機絮凝劑能夠形成較大的 絮狀沉淀物，吸附能力強，但是沉降速率緩慢，成本較高。為了更好地發揮有機和無機絮凝 劑各自的優勢，現有技術中還開發了有機-無機復合的絮凝劑，一般是將鐵鹽或鋁鹽與有機 高分子聚合物或改性淀粉等進行符合或絡合而成，具有較高的安全性及絮凝效果，但是這 類絮凝劑往往穩定性較差，且在脫色方面表現一般。
技術實現思路
本專利技術創造為解決現有技術中的問題，提供了一種復合鋁鐵系絮凝劑，具有穩定 性好、絮凝和脫色效果顯著，沉降速率快等優勢。 本專利技術創造提供的一種復合鋁鐵系絮凝劑，采用下述方法制成： (1)將硅酸鈉配置成聚合硅酸鈉溶液； (2)向聚合硅酸鈉溶液中加入稀硫酸，使溶液pH值降至8-10; (3)繼續向溶液中加入雙氰胺、季銨鹽和鐵鹽的混合溶液，控制溫度在60 °C -80 °C 反應一段時間； (4)繼續向溶液中加入鋁鹽溶液，控制溫度在60°C_80°C反應一段時間； (5)停止反應后將溶液靜置熟化，得到復合鋁鐵系絮凝劑產品。 其中，所述步驟（1)中，用于配置聚合硅酸鈉溶液的硅酸鈉與水的質量比為(0.2-1)：100〇 其中，所述步驟(2)中，稀硫酸的濃度為0. lmo 1/L。稀硫酸的加入能夠使聚合硅酸 鈉得到一定程度的活化，有利于后續反應的進行。所述稀硫酸加入后，繼續攪拌反應10- 30min為優。其中，所述步驟（3)中，雙氰胺、季銨鹽和鐵鹽的混合溶液中，雙氰胺濃度為25-40g/L，季銨鹽的濃度為2-4g/L，鐵鹽中三價鐵離子的濃度為30-50g/L。進一步，所述雙氰 胺、季銨鹽和鐵鹽的混合溶液的加入量與步驟（1)中聚合硅酸鈉溶液的體積比為（〇.2_ 0.6): 1。優選的，加入所述雙氰胺、季銨鹽和鐵鹽的混合溶液后，反應時間為0.5-2h。 進一步，所述步驟(4)中鋁鹽溶液中鋁離子的濃度為100-150g/L。優選的，加入所 述鋁鹽溶液后反應時間為1.5-6h。 進一步，所述步驟(5)中停止反應后，熟化靜置時間為4-48h。 進一步，所述鐵鹽優選的包括氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵中的一種或多種;所述鋁鹽 優選的包括氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁。 本專利技術創造的復合鋁鐵系絮凝劑綜合了有機和無機絮凝劑的優點，具有制作簡 單、成本低廉、吸附絮凝能力強，能夠形成較大的絮凝絮狀物，沉降速率高，耐酸堿性強，能 夠適用于各種廢水污水的處理，在脫色、去濁、降C0D方面都有良好的效果。【具體實施方式】 下面通過結合具體實施例對本專利技術創造進行進一步說明。下面的實施例中描述的 具體方案僅是為了說明本專利技術創造的內容，并不用于對本專利技術創造的限定。 實施例1 將2重量份硅酸鈉溶于1000重量份水中，充分攪拌使其配置成聚合硅酸鈉溶液，向 聚合硅酸鈉溶液中逐滴加入濃度為O.lmol/L的稀硫酸，使溶液pH值降至9。配置雙氰胺、季 銨鹽和鐵鹽的混合溶液，其中，雙氰胺濃度為25g/L，季銨鹽的濃度為2g/L，鐵鹽中三價鐵離 子的濃度為30g/L，配置完成后，將雙氰胺、季銨鹽和鐵鹽的混合溶液與調整pH值后的聚合 硅酸鈉溶液以體積比〇. 2:1的比例混合，控制溫度在60 °C反應lh。然后繼續向溶液中加入鋁 鹽溶液，控制溫度在60°C反應2h。停止反應后將溶液靜置熟化12h，得到復合鋁鐵系絮凝劑 廣品。 實施例2 將1重量份硅酸鈉溶于100重量份水中，充分攪拌使其配置成聚合硅酸鈉溶液，向 聚合硅酸鈉溶液中逐滴加入濃度為O.lmol/L的稀硫酸，使溶液pH值降至8。配置雙氰胺、季 銨鹽和鐵鹽的混合溶液，其中，雙氰胺濃度為30g/L，季銨鹽的濃度為4g/L，鐵鹽中三價鐵離 子的濃度為50g/L，配置完成后，將雙氰胺、季銨鹽和鐵鹽的混合溶液與調整pH值后的聚合 硅酸鈉溶液以體積比〇. 5:1的比例混合，控制溫度在80°C反應0.5h。然后繼續向溶液中加入 鋁鹽溶液，控制溫度在60°C反應2h。停止反應后將溶液靜置熟化12h，得到復合鋁鐵系絮凝 劑產品。 實施例3將1重量份硅酸鈉溶于100重量份水中，充分攪拌使其配置成聚合硅酸鈉溶液，向 聚合硅酸鈉溶液中逐滴加入濃度為0. lmo 1/L的稀硫酸，使溶液pH值降至10。配置雙氰胺、季 銨鹽和鐵鹽的混合溶液，其中，雙氰胺濃度為40g/L，季銨鹽的濃度為4g/L，鐵鹽中三價鐵離 子的濃度為45g/L，配置完成后，將雙氰胺、季銨鹽和鐵鹽的混合溶液與調整pH值后的聚合 硅酸鈉溶液以體積比〇. 4:1的比例混合，控制溫度在70 °C反應lh。然后繼續向溶液中加入鋁 鹽溶液，控制溫度在60°C反應4h。停止反應后將溶液靜置熟化12h，得到復合鋁鐵系絮凝劑 廣品。 實施例4 將5重量份硅酸鈉溶于1000重量份水中，充分攪拌使其配置成聚合硅酸鈉溶液，向 聚合硅酸鈉溶液中逐滴加入濃度為0. lmo 1/L的稀硫酸，使溶液pH值降至10。配置雙氰胺、季 銨鹽和鐵鹽的混合溶液，其中，雙氰胺濃度為40g/L，季銨鹽的濃度為4g/L，鐵鹽中三價鐵離 子的濃度為45g/L，配置完成后，將雙氰胺、季銨鹽和鐵鹽的混合溶液與調整pH值后的聚合 硅酸鈉溶液以體積比〇. 6:1的比例混合，控制溫度在70 °C反應2h。然后繼續向溶液中加入鋁 鹽溶液，控制溫度在70°C反應6h。停止反應后將溶液靜置熟化48h，得到復合鋁鐵系絮凝劑 廣品。 實施例5將5重量份硅酸鈉溶于1000重量份水中，充分攪拌使其配置成聚合硅酸鈉溶液，向 聚合硅酸鈉溶液中逐滴加入濃度為O.lmol/L的稀硫酸，使溶液pH值降至9。配置雙氰胺、季 銨鹽和鐵鹽的混合溶液，其中，雙氰胺濃度為35g/L，季銨鹽的濃度為4g/L，鐵鹽中三價鐵離 子的濃度為35g/L，配置完成后，將雙氰胺、季銨鹽和鐵鹽的混合溶液與調整pH值后的聚合 硅酸鈉溶液以體積比〇. 6:1的比例混合，控制溫度在70 °C反應2h。然后繼續向溶液中加入鋁 鹽溶液，控制溫度在70°C反應4h。停止反應后將溶液靜置熟化30h，得到復合鋁鐵系絮凝劑 產品。下面以處理某印刷廠的紅色染料廢本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合鋁鐵系絮凝劑，采用聚合硅酸鈉溶液和雙氰胺、季銨鹽和鐵鹽的混合溶液以體積比1：(0.2?0.6)混合后，再向其中加入鋁鹽溶液制成。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：康書均，趙正佳，
申請(專利權)人：中新環科天津科技有限公司，
類型：發明
國別省市：天津;12