[發(fā)明專利]一種廢水處理與回用絮體制備磁性絮凝劑的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910308420.5
• 申請日: 2009-10-19
• 公開（公告）號: CN101665280A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬偉;王世寬;王刃;田麗妍;肖莉莉;姜晨;趙楠楠;林燕蘭;程子洪
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/48;B03C1/00
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心
• 代理人: 梅洪玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無機環(huán)境資源回收領(lǐng)域，涉及回收含鐵質(zhì)廢水中的鐵、濁度去除及磁性絮凝劑的生產(chǎn)工藝，以實現(xiàn)廢水中鐵和絮體的重復(fù)利用。

技術(shù)背景

近年來，由于經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增加，我國的冶金、火力發(fā)電廠也迅猛增加，由此引起的煤氣等清洗廢水也越來越多，廢水中的鐵離子也逐漸增加，這不僅污染環(huán)境而且引起水資源的短缺，因此對于含固體懸浮物、鐵粉等這樣的廢水就成為當(dāng)今水處理的一大難題。

目前對于處理固體懸浮物常用的方法就是使用絮凝劑，常用的無機絮凝劑有鋁鹽和鐵鹽兩大類，鐵鹽以硫酸鐵、氯化鐵為主。盡管目前發(fā)展合成出聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵等新型的水處理劑，利用聚合物既有吸附脫穩(wěn)作用，又可發(fā)揮黏附、橋聯(lián)以及卷掃絮凝作用，降低了處理成本，提高了功效，但是絮體沉降后含水量大，單純的聚合絮凝劑沉降速度慢，而也不能達(dá)到回收利用的目的，浪費資源，且外排造成二次污染。

現(xiàn)有文獻(xiàn)中，公開號CN101054222的專利，復(fù)合型絮凝劑生產(chǎn)工藝方法及治理藻華的方法，主要是利用粉煤灰、超純磁鐵礦粉、濃鹽酸的反應(yīng)產(chǎn)物和聚合氯化鋁鐵混合而成，其既能有效地吸附絮凝藻類，形成的絮體大且密實、沉降速度快，可以通過外磁場的作用迅速將藻絮體移出水體，而且對水體中氮、磷去除效果非常顯著，可以做到標(biāo)本兼治，從根本上解除藻華爆發(fā)帶來的危害。在海洋赤潮和湖泊的富營養(yǎng)化等領(lǐng)域具有推廣應(yīng)用前景。公開號為101186370的發(fā)明專利用于凈化含鉻工業(yè)廢水的磁鐵礦粉復(fù)合絮凝劑，利用復(fù)合絮凝劑凈化含鉻工業(yè)廢水的方法，提及了一種用于凈化含鉻工業(yè)廢水的磁鐵礦粉復(fù)合絮凝劑，該復(fù)合絮凝劑由絮凝劑和助凝劑復(fù)合構(gòu)成，所述的絮凝劑為陽離子型聚丙烯酰胺高分子絮凝劑和聚合硫酸亞鐵的復(fù)合比例是：鐵/有機物之比為0.6～1.2/1.8～2.8。優(yōu)化方案的復(fù)合絮凝劑中還加有200～800mg/L的磁鐵礦粉，主要用于廢水中鉻的去除。論文文獻(xiàn)中對于磁場分離和磁性絮凝的研究比較廣泛，如郭宇峰、董海剛等，中南大學(xué)學(xué)報，2006年4月，提及的選擇性絮凝磁選回收鎳冶金渣中的磁鐵礦；李求平，江西有色金屬，1996年1月，發(fā)表的從某礦黃鐵礦燒渣中回收鐵的研究；楊永樂、錢大有的永磁分離法在軋鋼廢水處理中的應(yīng)用，上海金屬，1999年1月；王作順的應(yīng)用磁絮凝法處理軋鋼污水的試驗，冶金動力，1994年5月，鄭學(xué)海、劉東方和楊彥濤的廉價磁種及磁絮凝分離裝置的開發(fā)與應(yīng)用，中國給水排水，2000年8月，沈曉鯉、沈菁和姜永年提出的高磁分離處理重金屬廢水的應(yīng)用-電鍍含鎳廢水處理中間試驗，環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，1988年1月，羅漫和陸柱的磁場水處理的殺菌性能影響研究，水處理技術(shù)，2001年3月，大連理工大學(xué)的賦磁活性炭粉去除飲用水中的有機物，中國給水排水，2001年2月，和天然高分子改性絮凝劑的性能及與磁場協(xié)同混凝效能研究，環(huán)境科學(xué)，1999年1月，等一系列論文，主要是利用外磁場對鐵的吸附或加磁種并在外磁場作用下對污染物的去除技術(shù)和理論研究。

上述文獻(xiàn)提到的方法雖然對改善環(huán)境起到一定作用，但未對絮凝劑和廢水中鐵元素的回收做處理，沒有徹底解決環(huán)境污染問題，從資源利用的角度來講是一種浪費。

上述文獻(xiàn)提到的方法雖然對改善環(huán)境起到一定作用，但未對絮凝劑和廢水中鐵元素的回收做處理，沒有徹底解決環(huán)境污染問題，從資源利用的角度來講是一種浪費。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

步驟1.將亞鐵和三價鐵鹽按照摩爾比2∶3混合，加熱攪拌升溫至55℃，緩慢加入氫氧化鈉或氨水，調(diào)整總鐵與堿的摩爾比為1∶4～1∶3，熟化0.5～5小時；再加入酸調(diào)節(jié)母液為酸性，加入3％～10％的雙氧水或鼓入空氣將亞鐵離子全部氧化為三價鐵，得到含有磁粉的膠狀絮凝劑；

根據(jù)酸溶過程中回水腐蝕和結(jié)垢的特性確定用硫酸或鹽酸等其他的酸溶解廢水中的含鐵絮體，過濾，得到亞鐵鹽和鐵鹽；并利用空氣部分氧化成硫酸鐵或氯化鐵。

步驟2.將鐵鹽和磁粉的比例按30-5∶1混合得到多組絮凝劑液。

步驟3.用上述多組絮凝劑分別處理含鐵廢水，根據(jù)濁度和含鐵量確定磁性絮凝劑的加入量低于20mg/L，進(jìn)行攪拌，加入適量堿調(diào)節(jié)pH為8～10，先快速攪拌然后慢速攪拌，然后放入裝有表面磁場為0.2～1.5T的永磁鐵的沉淀池內(nèi)，靜止沉淀。

步驟4.待上清液澄清后，將水放出或利用真空吸出。移開磁場裝置利用機械或風(fēng)掃回收沉淀下來的絮體，或不移動磁場裝置直接進(jìn)行下一步。

步驟5.根據(jù)酸溶過程中回水腐蝕和結(jié)垢的特性確定用硫酸或鹽酸等其他的酸溶解廢水中的含鐵絮體生成鐵鹽，過濾，得到亞鐵鹽和鐵鹽。按步驟1制備磁性絮凝劑。