[發(fā)明專利]一種氧化型聚硅酸鋁鐵混凝劑的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310451352.4
• 申請(qǐng)日: 2013-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN103466771B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳昌永;周岳溪;徐敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C02F1/52
• 分類號(hào): C02F1/52
• 代理公司: 北京雙收知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11241
• 代理人: 盧新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種氧化型聚硅酸鋁鐵混凝劑。

背景技術(shù)

混凝劑是一種固液相分離單元操作使用的重要藥劑，在當(dāng)前我國(guó)廢水污染處理中，推廣應(yīng)用化學(xué)混凝技術(shù)，是一項(xiàng)花錢少、能夠有效大面積控制和減少廢水污染、保護(hù)環(huán)境的有效手段。由于混凝處理的對(duì)象和水質(zhì)的種類、性質(zhì)不同，原有單品種的無機(jī)混凝劑早已不能滿足需要，于是新品種和復(fù)合混凝劑便相應(yīng)出現(xiàn)，無機(jī)高分子混凝劑及其復(fù)合物是目前研制開發(fā)的主流混凝劑。聚合硅酸鐵鋁是一類新型的無機(jī)高分子混凝劑，是在聚硅酸及傳統(tǒng)的鋁鹽、鐵鹽等混凝劑的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的聚硅酸與金屬鹽的復(fù)合物。眾所周知，鐵鹽混凝劑的特點(diǎn)是形成的絮體密實(shí)，沉降速度快，但絮體較小，卷掃作用差，處理后水的色度較深。鋁鹽混凝劑的特點(diǎn)是形成的絮體大，脫色效果好，但絮體松散易碎，沉降速度慢。若在聚硅酸中同時(shí)加入Fe³⁺、Al³⁺兩種金屬離子，制成聚硅酸鐵鋁混凝劑，則藥劑中不僅具有吸附架橋作用和電中和作用，而且具備鐵、鋁混凝劑的優(yōu)點(diǎn)，并減弱彼此的弱點(diǎn)。雖然聚硅酸鋁鐵混凝劑已經(jīng)具備很多優(yōu)點(diǎn)，但是在去除有機(jī)物方面還略顯不足，為了提高混凝劑在水處理中的復(fù)合功能，需要研究具有強(qiáng)化混凝效果的多功能混凝劑，但至今為止，有關(guān)強(qiáng)化混凝效果的多功能聚硅酸鋁鐵混凝劑涉獵極少，目前研究較多的聚硅酸鐵鋁混凝劑都比較單一，不具有強(qiáng)化的氧化功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能提高溶解性有機(jī)物去除能力的氧化型聚硅酸鋁鐵混凝劑的制備方法。

一種氧化型聚硅酸鋁鐵混凝劑的制備方法，包括如下步驟：

（1）在攪拌條件下將硅酸鈉溶液加入到稀硫酸溶液中，調(diào)節(jié)pH值至酸性，靜置聚合，得到低聚合度活化硅酸；

（2）將硫酸鐵和硫酸鋁加入到濃硫酸和水中制成酸性硫酸鋁鐵溶液；

（3）混合攪拌所述低聚合度活化硅酸和酸性硫酸鋁鐵溶液，加入氧化劑和添加劑，停止攪拌，靜置熟化后加入穩(wěn)定劑，得到液體產(chǎn)品。

本發(fā)明所述的氧化型聚硅酸鋁鐵混凝劑的制備方法，其中步驟（3）之后還包括如下步驟（4）：將所述液體產(chǎn)品干燥并磨碎后得到粉末狀混凝劑。

本發(fā)明所述的氧化型聚硅酸鋁鐵混凝劑的制備方法，其中步驟（1）具體為：在300～600r/min的攪拌條件下將3體積質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%～30%的硅酸鈉溶液加入到1體積的稀硫酸溶液中，調(diào)節(jié)pH值為3，停止攪拌，靜置聚合，控制聚合溫度為20～60℃及聚合1～2h，制得低聚合度活化硅酸，備用；

其中，所述稀硫酸由體積比為1:3的濃硫酸與水配制而成。

本發(fā)明所述的氧化型聚硅酸鋁鐵混凝劑的制備方法，其中步驟（2）具體為：稱取相應(yīng)的硫酸鐵和硫酸鋁，加入濃硫酸和水，其中鐵離子和鋁離子的濃度均為0.5mol·L^-1，在20～60℃的溫度條件下，以200～400r/min的攪拌速度混合，制成酸性硫酸鋁鐵溶液。

本發(fā)明所述的氧化型聚硅酸鋁鐵混凝劑的制備方法，其中步驟（3）具體為：在數(shù)顯溫控?cái)嚢杵魃?0～60℃，300～600r/min條件下，將所述低聚合度活化硅酸加入到所述酸性硫酸鋁鐵溶液中，所述酸性硫酸鋁鐵溶液的體積為低聚合度活化硅酸體積的15%～20%，繼續(xù)邊攪拌邊加入的氧化劑，繼續(xù)攪拌5min，停止攪拌，再加入添加劑，重新開始攪拌，5min后停止攪拌，溫度不變，靜置熟化60～90min后，最后加入穩(wěn)定劑，制得不同顏色的液體產(chǎn)品；

其中，所述氧化劑占所述液體產(chǎn)品的體積百分比為1%～5%；所述添加劑占所述液體產(chǎn)品的體積百分比為1.5%～5%；所述穩(wěn)定劑占所述液體產(chǎn)品的體積百分比為0.2%～2%。

本發(fā)明所述的氧化型聚硅酸鋁鐵混凝劑的制備方法，其中，

所述氧化劑為次氯酸鈉、雙氧水、高錳酸鉀或氯酸鈉；

所述添加劑為次氯酸鈉、過氧化氫、高錳酸鉀、氯酸鈉、重鉻酸鉀或高鐵酸鉀；

所述穩(wěn)定劑為酒石酸鈉和次氯酸鈉的混合物，質(zhì)量比為酒石酸鈉：次氯酸鈉=1:8～12。

本發(fā)明所述的氧化型聚硅酸鋁鐵混凝劑的制備方法，其中步驟（4）具體為：將所述液體產(chǎn)品置于50℃烘箱內(nèi)干燥制得固體氧化型聚硅酸鋁鐵，磨碎后得到粉末狀混凝劑。

本發(fā)明所述的氧化型聚硅酸鋁鐵混凝劑的制備方法，其中所述制備方法在常壓下進(jìn)行。

本發(fā)明所述的氧化型聚硅酸鋁鐵混凝劑的制備方法制得的產(chǎn)品。

本發(fā)明所述的產(chǎn)品在廢水深度處理中的應(yīng)用。

本發(fā)明氧化型聚硅酸鋁鐵混凝劑的制備方法與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于：