[發(fā)明專利]一種復(fù)合混凝劑及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710400576.0
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN107162138A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李明順
• 申請（專利權(quán)）人: 成都原端新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/52
• 分類號(hào): C02F1/52
• 代理公司: 成都厚為專利代理事務(wù)所(普通合伙)51255
• 代理人: 李坤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混凝劑制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種復(fù)合混凝劑及其制備方法。

背景技術(shù)

水處理的方式包括物理處理和化學(xué)處理以及生物處理。人類對污水進(jìn)行處理已經(jīng)有相當(dāng)多年的歷史，物理方法包括利用各種孔徑大小不同的濾材，利用吸附或阻隔方式，將水中的雜質(zhì)排除在外。吸附方式中較重要者為以活性炭吸附，阻隔方法則是將水通過濾材，讓體積較大的雜質(zhì)無法通過，進(jìn)而獲得較為干凈的水。另外，物理方法也包括沉淀法，即比重較大的雜質(zhì)沉淀于底部，進(jìn)而通過污泥移除方法去除。化學(xué)方法則是利用各種化學(xué)藥品將水中雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀物質(zhì)，進(jìn)而進(jìn)行固液分離去除。

混凝劑就是在水處理過程中將水中的懸浮物、膠體微粒子相互聚集在一起的形成大的礬花，并沉降在底部。混凝劑在去除濁度、色度、懸浮物、膠體、COD等方面效果明顯。

現(xiàn)在市面上使用的混凝劑產(chǎn)品主要是聚合氯化鋁、聚合氯化鐵、聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵等。這些混凝劑都具有一定的混凝作用，但它們都是單一的金屬鹽混凝劑，存在相應(yīng)的不足。如：(1)鋁鹽混凝劑處理污水后其出水顏色清澈，不腐蝕設(shè)備，但鋁鹽混凝劑形成的礬花松散，沉降速度慢，另外在水中容易形成鋁含量超標(biāo)，會(huì)產(chǎn)生一定的生物毒性；(2)鐵鹽混凝劑形成的礬花密實(shí)，沉降速度快，沒有毒性，但它會(huì)腐蝕設(shè)備，出水中色度較高，需要進(jìn)行后續(xù)的脫色處理，增加了工序和成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種復(fù)合混凝劑及其制備方法，在總金屬離子含量不變的情況下，分別減少了鋁鹽和鐵鹽的用量，從而克服鋁鹽和鐵鹽的缺點(diǎn)，同時(shí)又發(fā)揮它們的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種復(fù)合混凝劑，包括聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵和添加劑，添加劑與鋁和鐵之和的摩爾比為1：11-15，鋁和鐵的摩爾比為10：1-5。

優(yōu)選的，所述添加劑為水玻璃或硅酸。

一種制備本發(fā)明所述的復(fù)合混凝劑的方法，包括：

S1.將聚合硫酸鋁溶液和聚合硫酸鐵溶液按照鋁和鐵的摩爾比為10：1-5的比例進(jìn)行混合得到混合液；

S2.在pH值小于1.5、溫度為40-60℃的條件下，按照添加劑與鋁和鐵之和的摩爾比為1：11-15的比例向混合液加入添加劑，在加入添加劑的過程中以1000-1500轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌混合液，在完成添加劑加入后保溫1-3小時(shí)；

S3.在保溫結(jié)束后，在室溫條件下陳化22-26小時(shí)，制得復(fù)合混凝劑。

優(yōu)選的，所述添加劑為水玻璃或硅酸。

優(yōu)選的，所述聚合硫酸鋁溶液的制備步驟包括：將鋁土礦用硫酸浸出硫酸鋁，并將硫酸鋁制備為硫酸鋁飽和溶液；在溫度為40-60℃、pH值小于5的條件下，攪拌硫酸鋁飽和溶液，并將硫酸鋁飽和溶液進(jìn)行1-3小時(shí)的聚合反應(yīng)，制得聚合硫酸鋁溶液。

優(yōu)選的，所述硫酸鋁飽和溶液進(jìn)行聚合反應(yīng)的過程中通過加入硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值。

優(yōu)選的，所述聚合硫酸鐵溶液的制備步驟包括：將赤鐵礦用硫酸浸出硫酸鐵，并將硫酸鐵制備為硫酸鐵飽和溶液；在溫度為40-60℃、pH值小于2的條件下，攪拌硫酸鐵飽和溶液，并將硫酸鐵飽和溶液進(jìn)行1-3小時(shí)的聚合反應(yīng)，制得聚合硫酸鐵溶液。

優(yōu)選的，所述硫酸鐵飽和溶液進(jìn)行聚合反應(yīng)的過程中通過加入硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值。

優(yōu)選的，所述添加劑在步驟S2的前三分之二的時(shí)間內(nèi)均勻滴加完畢。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明的混凝劑中鐵含量大幅降低，從而不會(huì)腐蝕設(shè)備；

(2)本發(fā)明的混凝劑中鋁含量大幅降低，從而在使用后的出水中鋁含量大幅降低，符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)；

(3)本發(fā)明的混凝劑使用后提高混凝效率10-20％，即可減少混凝劑用量10-20％，為用戶節(jié)約成本；

(4)本發(fā)明的混凝劑使用后的出水色度不會(huì)增加，出水較為清澈。

具體實(shí)施方式

下面進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

實(shí)施例一

本實(shí)施例中，復(fù)合混凝劑包括聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵和添加劑，添加劑與鋁和鐵之和的摩爾比為1：11，鋁和鐵的摩爾比為10：1，所述添加劑為水玻璃或硅酸。

復(fù)合混凝劑通過以下方法制備，具體包括以下步驟：

將鋁土礦用硫酸浸出硫酸鋁，并將硫酸鋁制備為硫酸鋁飽和溶液；在溫度為40℃、pH值為4.9的條件下，攪拌硫酸鋁飽和溶液，并將硫酸鋁飽和溶液進(jìn)行1小時(shí)的聚合反應(yīng)，制得聚合硫酸鋁溶液。