一種處理染料廢水的聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑及其制備方法技術

本發明專利技術涉及一種處理染料廢水的聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑及其制備方法。該方法包括以下步驟：將十八水合硫酸鋁和硫酸鐵加入水中溶解，然后將溶液加入反應器中，加熱至70～90℃，然后加入磷酸溶液，攪拌一段時間；保持溫度70～90℃下，加入氧化鎂，攪拌溶解后，調節pH值為酸性；70～90℃下，再保溫攪拌反應一段時間，最后取出反應器中的液體并靜置24h以上。本方法所制得的復合絮凝劑，在處理濃度為10?500mg/L、pH為7?12.5的活性翠藍K?GL溶液時，染料去除率可達98％以上；處理濃度為10?500mg/L、pH為7?12.5的直接蘭2B染料溶液時，染料去除率可達99％以上。

A polyaluminium iron magnesium composite flocculant for dye wastewater treatment and its preparation method

【技術實現步驟摘要】
一種處理染料廢水的聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑及其制備方法
本專利技術屬于絮凝劑制備
，具體涉及一種處理染料廢水的聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑及其制備方法。
技術介紹
印染廢水是印染企業生產過程中排放的各種廢水混合后的總稱。印染廢水屬于典型的高濃度、高色度、難降解有機工業廢水，其中含有大量的染料、助劑、漿料、酸堿、纖維雜質和無機鹽等，不僅組成復雜、水質和水量波動大，而且其中的硝基、氨基化合物及銅、鉻、鋅、砷等重金屬元素具有較大的生物毒性，處理十分困難。長期以來，印染廢水一直是工業廢水處理的重點和難點。傳統的印染廢水處理技術包括電解法、氧化法、吸附法、混凝法和生物法等。其中，混凝法是處理印染廢水行之有效的方法之一，但采用常規絮凝劑(聚合氯化鋁、硫酸鐵等)處理成分復雜的印染廢水效果并不十分理想。因此，研制對印染廢水處理廣譜高效的絮凝劑十分必要。谷慶寶等人[谷慶寶,李發生,解建偉,等.鐵-鎂-鋁無機復合脫色絮凝劑的制備與應用研究[J].化工環保,2004,24(4):301-304.]將硫酸亞鐵、硫酸鎂和硫酸鋁按照一定的摩爾比加入到反應釜中，加入適量的蒸餾水，攪拌均勻，再加入適量的過氧化氫，靜置熟化后即得到PFMA絮凝劑。此絮凝劑在投加量為1mL/L時，對pH＝12、100mg/L的分散黃染料溶液的去除率達90.7％。Wei等人[WeiY,JiQ,ChenL,etal.Preparationofaninorganiccoagulant-polysilicate–magnesiumfordyeingwastewatertreatment:Effectofacidmediumonthecharacterizationandcoagulationperformance[J].JournaloftheTaiwanInstituteofChemicalEngineers,2017,72:142-148.]首先將硅酸鈉溶液滴加到硫酸溶液中得到聚硅酸溶液；然后在室溫攪拌下加入一定量的氯化鎂溶液，制得聚合硅酸鎂絮凝劑。該絮凝劑處理染料廢水時的投加量少，但難以達到95％以上的脫色率。中國專利技術專利CN104355380A報道了一種處理染料廢水的絮凝劑及其制備方法。該方法將水滑石、聚磷氯化鐵、聚合氯化鋁、硫酸鎂按照一定的配比與一定量的水混合，攪拌均勻后制得一種處理染料廢水的絮凝劑。該絮凝劑制備工藝簡單，成本低，但難以達到較高的脫色率。中國專利技術專利CN102674511A報道了一種用于印染廢水處理的復合絮凝劑的制備方法。該方法首先將鎂礦、赤泥研磨，然后焙燒，按一定質量比加入到反應釜中，并與一定量的鹽酸在密封保溫下反應。然后向反應器中加入鋁酸鈣，混合反應后制得絮凝劑。該制備方法的成本低，原料易得，但制得的絮凝劑處理染料廢水難以達到很高的脫色率。
技術實現思路
為解決現有技術的缺點和不足之處，本專利技術的首要目的在于提供一種處理染料廢水的聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑。本專利技術的另一目的在于提供上述聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑的制備方法。該方法研制制備工藝簡單，制得的絮凝劑對活性染料、直接染料等多種染料都有很高的脫色率，并且投加量較小、處理pH范圍廣，對處理印染廢水具有重要意義。本專利技術目的通過以下技術方案實現：一種處理染料廢水的聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑，其特征在于，其由十八水合硫酸鋁、硫酸鐵和氧化鎂通過聚合反應制得。優選的，所述處理染料廢水的聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑由20質量份十八水合硫酸鋁、2質量份硫酸鐵和0.8-1.2質量份氧化鎂通過聚合反應制得。一種處理染料廢水的聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑的制備方法，包括以下步驟：將十八水合硫酸鋁和硫酸鐵加入水中溶解，然后將溶液加入反應器中，加熱至70～90℃，然后加入磷酸溶液，攪拌一段時間；保持溫度70～90℃下，加入氧化鎂，攪拌溶解后，添加碳酸鈉調節pH值；70～90℃下，再保溫攪拌反應一段時間，最后取出反應器中的液體并靜置24h以上，獲得所述聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑。優選的，所述的水為25體積份。優選的，所述磷酸溶液加入量為0.8體積份，所述磷酸溶液濃度為85wt％。優選的，所述保溫攪拌反應時間為2-4h。優選的，制備步驟中三次攪拌速度依次為90-120r/min、160-200r/min、120-150r/min。優選的，所述的pH值調劑為2.5-3.5。優選的，所述反應器為帶有攪拌和回流裝置的反應器。本專利技術中，1質量份：1體積份＝1g/mL。本方法所制得的復合絮凝劑，在處理濃度為10-500mg/L、pH為7-12.5的活性翠藍K-GL溶液時投加量為0.3-1.1mL/L，染料去除率可達98％以上；處理濃度為10-500mg/L、pH為7-12.5的直接蘭2B染料溶液時投加量為0.3-1.2mL/L，染料去除率可達99％以上。與其它處理染料廢水的絮凝劑相比，本專利技術的聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑具有以下優點：(1)制備工藝簡單，采用成本較低的氧化鎂調節鹽基度，并可以將鎂元素轉變為絮凝劑的有效成分。(2)本專利技術制得的絮凝劑處理染料廢水時的投加量少，處理pH范圍廣，且對多種染料均有很高的去除率。附圖說明圖1為實施案例1-6制備的聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑的FT-IR圖譜；圖2為實施案例1-6制備的聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑的XRD圖譜；其中的編號為1、2、3、4、5、6的曲線分別代表實施例1-6的聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑的測試曲線。具體實施方式下面結合實施例和附圖對本專利技術作進一步詳細的描述，但本專利技術的實施方式不限于此。硫酸鋁、硫酸鐵、氧化鎂，本身就是可以用于處理廢水的，如201410235276.8公開了一種污泥脫水調理劑，調理劑包括重量百分比如下的各組分：30～70％脫硫灰、5～15％鎂鹽、5～30％鐵鹽、2～20％鋁鹽、0.1～15％氧化鎂。鎂鹽作為助凝劑，除調節pH外，還可以改變污泥顆粒的結構，在污泥中形成多孔網格狀骨架，極大改善污泥的可壓縮性，增強絮體的強度。所述鐵鹽為三氯化鐵、硫酸鐵、聚合硫酸鐵、綠礬中的一種。鐵鹽(如三氯化鐵、硫酸鐵、聚合硫酸鐵等)水解形成膠體烴基聚合物或氫氧化物沉淀，通過靜電粘附、網捕等作用改變大顆粒污泥的穩定性，卷掃小顆粒污泥形成有一定承載力的絮體顆粒。所述鋁鹽為聚合氯化鋁、硫酸鋁、明礬、聚合硫酸鋁鐵中的一種。鋁鹽的加入，有鈍化重金屬和殺菌除臭的作用，可使離子狀態的重金屬在堿性環境中會生成氫氧化物沉淀。實施例1將20g十八水合硫酸鋁溶于25mL蒸餾水中，攪拌至溶液澄清透明后，加入2g硫酸鐵，繼續攪拌至溶液澄清透明；將上述溶液放入帶有攪拌和回流裝置的反應器中，緩慢加熱至70℃并保持溫度基本不變，然后滴加0.8mL的85wt％的磷酸溶液，在轉速90r/min下攪拌10min；保持上一步溫度基本不變，向反應器中加入1.2g氧化鎂，調節反應器的攪拌轉速為160r/min，待固體完全溶解后，緩慢加入碳酸鈉固體直至溶液的pH＝3；保持本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種處理染料廢水的聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑，其特征在于，其由十八水合硫酸鋁、硫酸鐵和氧化鎂通過聚合反應制得。/n

【技術特征摘要】
1.一種處理染料廢水的聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑，其特征在于，其由十八水合硫酸鋁、硫酸鐵和氧化鎂通過聚合反應制得。


2.根據權利要求1所述的一種處理染料廢水的聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑，其特征在于，所述處理染料廢水的聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑由20質量份十八水合硫酸鋁、2質量份硫酸鐵和0.8-1.2質量份氧化鎂通過聚合反應制得。


3.權利要求1或2所述的一種處理染料廢水的聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
將十八水合硫酸鋁和硫酸鐵加入水中溶解，然后將溶液加入反應器中，加熱至70～90℃，然后加入磷酸溶液，攪拌一段時間；保持溫度70～90℃下，加入氧化鎂，攪拌溶解后，添加碳酸鈉調節pH值；70～90℃下，再保溫攪拌反應一段時間，最后取出反應器中的液體并靜置24h以上，獲得所述聚合鋁鐵鎂復合絮凝劑。


4.根據權利要求3...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡衛權，陳俊武，
申請(專利權)人：廣州大學，
類型：發明
國別省市：廣東;44