[發(fā)明專利]一種用于深度處理生化尾水的復合混凝劑及其制備方法、應用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210139513.1
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號: CN102633337A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設計）人: 王哲明;沈樹寶;黃勇;陳英文;羅翔;章繼龍;劉臻臻;王孫崯;王桂林;韓曉磊;郭玉旗
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化揚子石油化工有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 奚勝元

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于深度處理生化尾水的復合混凝劑及其制備方法、應用，以鐵源、硼源、硅鋁源為原料制備出含硼、硅、鋁、鐵的無機高分子復合混凝劑，適用于各種廢水的混凝凈化處理混凝劑，尤其適用于生化尾水的深度處理。

背景技術

近年來，地球的能源危機和資源短缺日益凸現(xiàn)，這些不可或缺的自然資源短缺已演變成世界倍受關注的資源環(huán)境問題。尤其是水資源的短缺不容忽視，隨著水資源危機的加劇和水環(huán)境質量不斷惡化，無論是從環(huán)境角度還是企業(yè)發(fā)展的角度考慮，廢水的深度處理、回用已勢在必行。一般污水經二級處理后的生化出水中有機污染物中各組分含量、分子量分布特點較處理前會發(fā)生一定變化，微生物自溶體、代謝分泌物（SMP）、胞外聚合物（EPS）、多種代謝末端產物含量豐富。當生化出水中有機物濃度以DOC表征時，水中疏水性物質與親水性物質各占50%，其中疏水酸濃度最高，約為42%，其次為親水酸和非酸親水物質，分別占26%和24%，非酸疏水物質僅為8%。其中疏水酸中的不飽和雙鍵或芳香環(huán)有機物的含量較高。二級生化出水中的DOC主要集中在分子量大于10000?D的有機物，占48.8%。所以混凝法針對二級生化出水的處理效果、沉降性能都需要更進一步的研究，以進一步提高有機物的去除效率。

含鐵、硼、硅、鋁等元素的原料易得，利用它們?yōu)橹饕现苽涓咝Щ炷齽浞掷每砷_發(fā)的資源制備混凝劑可以變廢為寶，是世界上高效混凝劑研究發(fā)展的大勢所趨。我國工業(yè)硫酸主要是焙燒硫鐵礦而制得，在焙燒過程中產生大量的紅色廢渣，如不加以處理，不僅占用土地、污染環(huán)境，而且造成地下水污染。它已成為硫酸生產企業(yè)的一個難題。我國化工企業(yè)，每年都要產生上千萬噸粉煤灰、近百萬噸廢硫酸和數(shù)萬噸廢鐵屑。迄今為止，對它們的利用率還不到30%，大部分仍露天堆放或作為廢棄物出售掉?，不僅加劇了對環(huán)境的污染，也造成了能源和資源的巨大浪費。我國的礦產資源豐富，探明礦產資源總量的潛在價值約占世界的12%，局世界第三位，而我國礦產資源的深度開發(fā)，層次利用遠遠落后于其它發(fā)展國家。利用這些原材料中的鐵、鋁、硅、硼等元素制備高效穩(wěn)定混凝劑已經是近年來混凝劑領域的新的研究方向。

方月梅等.新型絮凝劑含硼聚硅鋁鐵的制備和性能研究[J].環(huán)境工程學報,2008,2(12)，余

瑩等.無機高分子絮凝劑聚硅鋁鐵硼的制備及其絮凝性能研究[J].?安全與環(huán)境學報,2003,3(2)，舒陳華等.?含硼聚硅鋁鐵絮凝劑預處理皂素廢水[J].?水處理技術,2009,35(12)等文獻報道了含硼聚硅鋁鐵、聚硅鋁鐵硼、含硼聚硅鋁鐵的研究成果。但是針對生化尾水的深度處理，以廢硫酸、硫鐵礦渣或廢鐵屑為鐵源，生產硼砂的廢棄物硼泥為硼源，粉煤灰、膨潤土、高嶺土、三水鋁石為硅鋁源作為主要原料制備含硼、硅、鋁、鐵的復合混凝劑，在國內外文獻及專利數(shù)據(jù)庫中，未見相關報道。

發(fā)明內容：?

????本發(fā)明目的是針對上述不足之處，提供一種用于深度處理生化尾水的復合混凝劑及其制備方法、應用，針對各種廢水的混凝凈化處理，尤其是生化尾水的深度處理，使用廉價易得的含鐵、硼、硅、鋁等元素的原料，通過簡單的工藝，制備出一種含硼、硅、鋁、鐵的高效復合混凝劑。通過鋁鹽、鐵鹽在水中形成的的系列帶正電荷的水解羥基離子，具有較強的電中和能力，能壓縮膠體粒子的雙電層，使水中膠體脫穩(wěn)；帶負電的聚合態(tài)硅、硼具有較高的穩(wěn)定性和相對分子質量，對水體中的膠體顆粒具有很強的吸附架橋能力。在膠體脫穩(wěn)的基礎上，充分發(fā)揮網捕和架橋功能的協(xié)同作用。

本發(fā)明一種用于深度處理生化尾水的復合混凝劑及其制備方法、應用是采取以下技術方案實現(xiàn)：

本發(fā)明所述的一種用于深度處理生化尾水的復合混凝劑，其特征在于采用鐵源、硼源、硅鋁源為主要原料，在加熱條件下經過堿解、酸浸氧化、水解和聚合制備出無機高分子復合混凝劑，制備出的復合混凝劑含硅20%-35%，含鋁15%-25%，含鐵6%-11%，含硼3%-6%。

其中所述的鐵源為硫鐵礦渣或廢鐵屑中的一種或兩種。

所述的硼源為生產硼砂的廢棄物硼泥。

所述的硅鋁源為粉煤灰、膨潤土、高嶺土、三水鋁石中的一種或幾種。

一種用于深度處理生化尾水的復合混凝劑制備方法如下：

（1）加熱堿解：將4-6mol/L的燒堿溶液和硅鋁源原料混合攪拌反應，燒堿溶液與硅鋁源原料的液固質量配比為3:1-6:1，溫度150℃-200℃，反應時間4h-8h，收集上清液調整pH值至6-7，陳化90min-360min后即得到堿解物質。