[發明專利]一種處理污水用絮凝劑及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201710735208.1
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107487822A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 郭友峰;郭濤;侯鵬亮;劉東明
• 申請（專利權）人: 江蘇亞峰科技集團有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 南京常青藤知識產權代理有限公司32286
• 代理人: 毛洪梅

技術領域

本發明涉及一種絮凝劑，具體涉及一種處理污水用絮凝劑及其制備方法與應用。

背景技術

我國自二十世紀六十年代末開始在(污)水處理中應用絮凝劑以來，無機絮凝劑以其低毒、廉價、制備方法相對簡單等優點始終占據市場主導地位，最初主要使用硫酸鋁、氯化鋁、氯化鐵等第一代無機鹽類。八十年代，先后開發并引進了聚合氯化鋁(堿式氯化鋁)(PAC)、聚合氯化鐵(PFC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚合磷酸鋁(PAP)等第二代無機絮凝劑一無機高分子絮凝劑(inorganic polymer flocculants，IPF)。

九十年代，更具特色的第三代無機絮凝劑一多核無機高分子絮凝劑(multi-core inorganic polymer flocculants，MC-IPF)：聚合氯化鋁鐵(PAFC)、聚合硫酸鋁鐵(PAFS)、聚合磷酸鋁鐵(PAFP)、聚合硅酸鋁(PASi)、聚合硅酸鐵(PFSi)、聚合硅酸鋁鐵(PAFSi)等不斷被研制出來。但限于生產成本增加或產品存儲穩定期縮短，MC-IPF的商品化產品并不多。目前，在各種水處理中用量最大、使用最廣的仍然是利用各種原料和各種工藝生產的PAC。

發明內容

本發明的目的是提供一種聚合度高，絮凝性能優異，穩定性高的處理污水用絮凝劑及其制備方法與應用。

一種處理污水用絮凝劑，它含有下述質量百分比的物質：

絡合增效劑10～50％；

含Fe、Al的聚合鹽酸鹽 20～60％；

余量為H2O；

其中，所述絡合增效劑由絡合劑、硅酸鹽及H2O和Na2O組成，絡合劑占絡合增效劑質量百分比的20～80％，硅酸鹽折算為SiO2后占質量百分比的1～5％，余量為H2O和Na2O；所述絡合劑是由無機酸、含鋁化合物、含鐵化合物、含鎂化合物混和反應制得的，它所含金屬離子折算為氧化物的質量百分比為：Al2O3，5～25％；Fe2O3，1～15％；MgO，1～15％。它由絡合劑、硅酸鹽及H2O和Na2O組成。

所述含Fe、Al的聚合鹽酸鹽是堿化度大于60％的工業級聚合氯化鋁(PAC)或/和聚合氯化鋁鐵(PAFC)。

為了使上述絮凝劑能夠有效地去除化學耗氧量(COD)，強化絮凝效果，所述絮凝劑中還添加有1～10％的含Mg和/或Zn元素的無機鹽。

所述絮凝劑中含Mg和/或Zn元素的無機鹽是氯化鎂和硫酸鋅中的一種或兩種。

所述絮凝劑中各組分的優選質量百分比為：絡合增效劑，10～20％；工業級含Fe、Al的聚合鹽酸鹽，30～40％；含Mg、Zn元素的無機鹽，2～5％。

本發明的第二個目的是提供一種制備絮凝劑的方法。

本發明提供的絮凝劑的制備方法，包括以下步驟：

1)制備絡合劑

(1)在80～150℃下，將無機酸、含鋁化合物、含鐵化合物、含鎂化合物混和，反應；所述含鋁化合物為氫氧化鋁，鋁酸鈉、鋁土礦和三氯化鋁中的一種或任意組合，含鐵化合物為氯化鐵，含鎂化合物為氯化鎂，無機酸為鹽酸或1∶1的鹽酸和硫酸混和物；

(2)經熟化得到絡合劑，其所含金屬離子折算為氧化物的質量百分比為：Al2O3，5～25％；Fe2O3，1～15％；MgO，1～15％；余量為H2O和陰離子。

2)制備絡合增效劑

將步驟1制備的絡合劑加入到硅酸鹽水溶液中，在40～60℃條件下，生成絡合增效劑，其含有絡合劑，20～80％；SiO2，1～5％；余量為H2O和Na2O。

3)將步驟2)制備的絡合增效劑與含Fe、Al的聚合鹽酸鹽進行均質反應，得到絮凝劑。該絮凝劑含有10～50％絡合增效劑，20～60％工業級含Fe、Al的聚合鹽酸鹽，余量為水。

在上述步驟1)制備絡合劑的過程中，兩種方法反應時間均為1.5～4h，熟化時間均為12～24h。無機酸優選的濃度均為5％～31％，最優選為10％～18％。

在上述步驟2)制備絡合增效劑的過程中，所述絡合劑應緩緩加入不斷攪拌的硅酸鈉水溶液中。所述硅酸鹽優選為模數大于3.0的硅酸鈉，其水溶液的濃度優選為5～20％，最優選為10～15％；硅酸鹽水溶液無需用無機酸預活化。

在上述步驟3)制備絮凝劑的過程中，所述均質反應的時間為1～3h。

所述絮凝劑與含Mg或/和Zn元素的無機鹽反應，得到含有10～50％絡合增效劑，20～60％工業級含Fe、Al的聚合鹽酸鹽，1～10％的含Mg或/和Zn元素的無機鹽的絮凝劑。