[發明專利]納米復合聚合氯化鋁鐵絮凝劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201310306350.6
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103351045A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 劉慶運;于海寶;劉慶碩;鞏賢峰;王國柱;耿加強;谷城;鄭萍
• 申請（專利權）人: 山東中科天澤凈水材料有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 山東舜天律師事務所 37226
• 代理人: 李新海

技術領域

本發明屬于水處理劑領域，具體涉及一種納米復合聚合氯化鋁鐵絮凝劑及其制備方法。

背景技術

我國是水資源貧乏的國家之一，人均水量僅為世界人均水量的1／4，并且隨著工農業生產的迅速發展和人民的劇增，人類賴以生存的水資源日益貧乏。目前，我國水資源的污染程度日益加大，廢水種類也逐漸增多，處理難度不斷加大。為了節約水資源，減輕廢水對環境造成的污染，保持社會經濟持續快速的發展，必須加強對各種廢水的治理。絮凝沉淀是水處理工藝中最為關鍵的一環，決定了后續處理的難易程度和治理成本，是水處理工藝中研究領域的熱點之一。絮凝效果的好壞取決于絮凝劑的效果。傳統的絮凝劑分為無機高分子絮凝劑和有機高分子絮凝劑，現在市場上常用的是無機高分子絮凝劑，因為其制備所需的原料價格低廉、易得、制備過程簡單，并且應用廣泛，可應用于各種廢水處理和污泥處置。目前市場上的無機絮凝劑多為聚合鋁鹽和聚合鐵鹽，但目前這些高分子無機絮凝劑生產中存在諸多問題，產品性能不穩定，生產過程存在“三廢”，并且在實際應用中存在著用量大、污泥多、效果差、色度殘留高、處理成本高等問題，不能更好的面對越來越復雜的工業污水處理。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工藝簡單、成本低、絮凝效果好、綠色環保的納米復合聚合氯化鋁鐵絮凝劑及其制備方法。解決現有技術無機高分子絮凝劑具有產品性能不穩定、用量大、污泥多、效果差、色度殘留高、處理成本高的缺陷，解決現有技術無機高分子絮凝劑生產過程中存在三廢，污染環境的缺陷。

本發明是通過如下技術方案來實現的：

即一種納米復合聚合氯化鋁鐵絮凝劑，其特征在于各原料組份的重量份數比為：

三氯化鋁5-9份；

三氯化鐵1-5份；

氫氧化鈉3-4份；

納米添加劑0.1-0.6份；

水50-80份；

濃度20%的鹽酸1-3份。

2、根據權利要求1所述的納米復合聚合氯化鋁鐵絮凝劑，其特征在于納米添加劑為石墨烯、二氧化硅中的任意一種。

3、根據權利要求1所述的納米復合聚合氯化鋁鐵絮凝劑，其特征在于納米添加劑的目數≥100目。

4、一種納米復合聚合氯化鋁鐵絮凝劑的制備方法，其特征在于步驟如下：

1）配置2mol/L的氫氧化鈉溶液；

2）將納米添加劑放入濃度20%的鹽酸中酸化處理12小時，酸化處理完畢后濾出；

3）在容器中按重量份數加入三氯化鋁、三氯化鐵和水，在50-70℃恒溫條件下以200-350r/min的速度進行攪拌，直至完全溶解，攪拌過程中，將配置好的氫氧化鈉溶液慢慢滴加到容器中；

4）升溫到90-100℃后繼續攪拌，反應2-5小時后倒入超聲波清洗機中，再加入酸化處理后的納米添加劑，用超聲波清洗機進行混合處理，超聲波頻率控制在50-100hz，時間為0.5-1小時；

5）將液體倒出，熟化20-24小時。

本發明所述原料除了納米添加劑外都為工業級原料。

本發明所述的超聲波清洗機為杭州法蘭特超聲波科技有限公司生產，型號：FR10系列，其原理是：在超聲波設備的超聲空化作用下，液體中的分子迅速的分開，不停地產生真空區，并不斷的破滅，真空區產生與破滅的循環過程中，液體中的分子不斷增大接觸面積，迅速的混合擴散，混合更加均勻。

本發明中將納米添加劑（石墨烯或二氧化硅）的比表面效應、超強的吸附性能、界面效應等特性與聚合鋁、聚合鐵的優點結合起來。克服了聚合鐵的色度殘留問題、聚合鋁礬花小、沉降慢、用量大等缺點。

本發明具有如下優點：

1）此絮凝劑礬花大、沉降快、絮凝脫色和COD去除率效果明顯；

2）納米添加劑、鋁、鐵的復合生成高聚合度的無機絮凝劑，克服了鋁鹽的鋁離子殘留、沉降慢等問題，也解決了鐵鹽帶來的色度殘留問題，并且由于納米添加劑的加入，用量僅為原來的三分之一，處理污水的成本更低；

3）生產工藝條件溫和、操作簡單、生產過程無“三廢”產生，對環境無污染，工藝先進，成本低，經濟效益好。

具體實施方式

實施例1