CN101691252B - 双酸铝铁絮凝剂的制备方法 - Google Patents
双酸铝铁絮凝剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101691252B CN101691252B CN2009101960182A CN200910196018A CN101691252B CN 101691252 B CN101691252 B CN 101691252B CN 2009101960182 A CN2009101960182 A CN 2009101960182A CN 200910196018 A CN200910196018 A CN 200910196018A CN 101691252 B CN101691252 B CN 101691252B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- double
- calcium aluminate
- flocculating agent
- aluminum
- aluminate powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
双酸铝铁絮凝剂的制备方法，涉及一种用铝酸钙粉制备双酸铝铁絮凝剂工艺。取粒径小于60目的铝酸钙粉，并按照盐酸溶液∶铝酸钙粉＝3～5∶1份质量比投入盐酸溶液，在98℃下反应1～1.5h，静置30min后，取上清液，得到AlCl3液体；在80～90℃下按铝酸钙粉∶硫酸亚铁为9～11∶1份质量比加入硫酸亚铁，15min后逐滴加入浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液，至盐基度为30～40％时后再按硫酸亚铁∶双氧水为1∶1～1.5份质量比滴加双氧水，继续搅拌15～20min后在50～60℃下熟化12h，得到双酸铝铁絮凝剂液体产品，将双酸铝铁絮凝剂液体干燥后，即得双酸铝铁固体产品，经检测固体产品中Al2Cl3＞30％，全铁＞1％，不溶物＜1％，其它各项指标均符合国家标准。本发明工艺简单，成本低廉，制得的产品絮凝效果好，经济与社会效益高。
Description
技术领域
双酸铝铁絮凝剂的制备方法，涉及一种用铝酸钙粉制备双酸铝铁絮凝剂的方法，属于水处理用的絮凝剂的制备技术领域。
背景技术
在市政给水、生活污水以及工业废水的处理中，絮凝技术是应用最为广泛的技术之一。而絮凝剂是絮凝技术的关键，因此，积极开展絮凝剂的研究，开发原料易得、工艺简便、无毒(或低毒)、价廉、高效的新型絮凝剂对提高絮凝效率和净水效果，降低制水成本，确保水资源可持续利用，实现21世纪环境、经济可持续发展具有重要的战略意义和现实意义。
根据化学成分，絮凝剂可分为无机、有机和微生物三类。目前应用最多和最成熟的絮凝剂为无机絮凝剂。无机絮凝剂按分子量又可分为低分子系和高分子系两大类，无机低分子絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等。但用于水处理时，低分子絮凝剂存在着成本高、腐蚀性大、在某些场合净水效果不理想等问题。无机高分子絮凝剂是20世纪60年代后在传统的铝盐、铁盐絮凝剂基础上发展起来的一类新型水处理药剂。它比原有传统药剂可成倍提高效能，且价格相应较低，因而有逐步成为主流药剂的趋势。目前，在日本、俄罗斯、西欧和中国，无机高分子絮凝剂生产和使用量约占絮凝剂总量的30～60％，其主要产品代表是聚合氯化铝和聚合硫酸铁。
聚合氯化铝(PAC)于20世纪60年代在日本首先进入水处理实用阶段。我国在20世纪70年代初有生产报道。实际应用表明，PAC具有投加量少，对水体pH值影响小，矾花形成速度快、适宜的投加范围广等一系列优点，在提高水处理质量方面表现了极大的优越性，尤其是在高浊度水处理方面。PAC对水浊度和色度有很好的去除率。但其产生的絮体沉淀物强度小、粒度小，污泥泥渣脱水差，水温低时，不能较好地起作用，且水中残余铝有毒性。
聚合硫酸铁(PFS)于1976年由日本首次研制成功。PFS是硫酸铁在控制条件下水解一聚合一沉淀过程的中间产物，其优点为水解速度快，对印染厂、造纸厂 等工业废水的脱色、除重金属的效果较好，适宜水体pH值范围宽，矾花形成速度快、密集且质量大，污泥脱水性能好，在水温较低时能较好地起作用。但是，大于一定浓度作有机废水处理时，PFS中的部分铁会形成金属有机物而溶于水中，造成水处理的二次污染，因此不宜用于饮用水处理，且酸性较强，腐蚀性强。
发明内容
本发明的目的是提供一种无机高分子絮凝剂双酸铝铁的制备方法。用本发明得到的双酸铝铁絮凝剂兼具铝盐优良的净水效果和铁盐沉降速度快的优点，通过控制铝铁的配比可降低水中溶解性铝和铁的含量，从而减少金属离子残留造成的危害以及解决由色度引起的水质问题，且通过引入硫酸根，增强混凝效果，对各种水质表现出优良的处理能力。
为了达到上述目的，本发明以铝酸钙矿物为主要原料，引入硫酸亚铁，通过相应的工艺控制得到双酸铝铁絮凝剂。具体工艺如下：
首先将市售工业级铝酸钙进行破碎，并用60目筛子筛分，得到粒径小于60目，铝含量大于或等于50％(质量百分比)的筛下物铝酸钙粉。
其次，配制体积百分比为20％的盐酸溶液，再按盐酸溶液∶铝酸钙粉＝3～5∶1份质量比称取铝酸钙粉和盐酸溶液。将盐酸溶液与铝酸钙粉混合搅拌，在98℃下反应1～1.5h，静置30min后取上清液，得到主要成分为AlCl3的液体。
接着，按铝酸钙粉∶硫酸亚铁＝9～11∶1份质量比的比例量取硫酸亚铁并将硫酸亚铁加入AlCl3的液体，在80℃～90℃下快速搅拌，15min后逐滴加入浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液，至盐基度为30～40％时，停止滴加氢氧化钠。
最后，再按硫酸亚铁∶双氧水为1∶1～1.5份质量比称取双氧水，并将双氧水滴加在其中，继续搅拌15～20min后停止。在50℃～60℃下熟化12h后，得到双酸铝铁絮凝剂液体产品，外观颜色为红棕色。
将双酸铝铁絮凝剂液体产品干燥后，即得双酸铝铁絮凝剂固体产品，外观颜色为黄色，经检测氧化铝含量大于30％，全铁含量大于1％，不溶物含量低于1％，其它各项指标均符合国家标准。
本发明的优点如下：
1.由于本发明的原材料主要采用铝酸钙，铝酸钙是一种储量丰富的矿物， 因此本发明的价格低廉，且本工艺较为容易推广，易于工业化生产。
2.本发明制备的双酸铝铁絮凝剂是一种新型絮凝剂，具有铝盐和铁盐的优点，且通过控制铝铁的配比可降低水中溶解性铝和铁的含量，从而减少金属离子残留造成的危害以及解决由色度引起的水质问题。
3.由于本发明制备絮凝剂时引入硫酸根，得到的双酸铝铁絮凝剂兼有铝盐和铁盐的优点，提高了产品混凝效果，且克服了铝盐和铁盐的缺点，对水质和环境具有较强的适应性。
4.本发明制备的双酸铝铁絮凝剂对市政污水、工业废水、微污染水的处理均有较好的效果。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图
图2、3、4为使用本发明双酸铝铁和其他絮凝剂处理废水的效果对比图
具体实施方式
实施例1
制备双酸铝铁絮凝剂，步骤如下：
1.将市售工业级铝酸钙进行破碎，并用60目筛子筛分，筛下物为粒径小于60目的铝酸钙粉，其中铝酸钙的铝含量大于或等于50％(质量百分比)；
2.配制体积百分比为20％的盐酸溶液，按4∶1份质量比(盐酸溶液∶铝酸钙粉)称取铝酸钙粉20g和盐酸80g。将盐酸与铝酸钙粉混合搅拌，在98℃下反应1～1.5h，将铝酸钙粉中的铝溶出，静置30min后取上清液，得到AlCl3的液体。
3.在AlCl3的液体中加入2g市售工业级硫酸亚铁，在80～90℃温度下快速搅拌，15min后逐滴加入40ml浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液。
4.再滴加2.5g双氧水，继续搅拌15～20min后停止。在50～60℃下熟化12h后，得到双酸铝铁絮凝剂的液体产品，外观颜色为红棕色。
将双酸铝铁絮凝剂的液体产品干燥后，即得双酸铝铁絮凝剂固体产品，外观颜色为黄色，经检测氧化铝含量为30.5％，全铁含量为1.1％，其它各项指标均符合国家标准。
实施例2
应用实施例1制备的双酸铝铁絮凝剂对市政污水一级生物出水进行处理，实验用水取之某污水厂生化出水。将本发明的双酸铝铁絮凝剂与其它三种絮凝剂进行对比，证实了其对生活污水的优越性，见图2所示。
上述水质情况为：COD为110mg/L、TP为6mg/L、浊度为60NTU。采用强化混凝进行深度处理(平均水温为20℃、水样pH为7.2)，絮凝剂投加量均100mg/L.分别测定水样的COD、TP和浊度，结果比较如下：
双酸铝铁絮凝剂对生化出水的COD、TP和浊度的去除效果均优于其它絮凝剂，去除率分别约为COD65％、TP95％、浊度93％。
实施例3
应用实施例1制得的双酸铝铁絮凝剂对焦化废水进行处理，实验用水取之某焦化厂生化出水。将本发明的双酸铝铁絮凝剂与其它三种絮凝剂进行对比，见图3所示。
焦化厂生化出水的水质情况为：COD为200mg/L，悬浮物为80mg/L，色度为100.采用强化混凝进行深度处理，絮凝剂投加量均为200mg/L，另投加1mg/L的聚丙烯酰胺助凝剂。结果比较如下：
双酸铝铁絮凝剂对焦化厂生化出水的COD、悬浮物和色度的去除效果均优于其它絮凝剂，去除率分别约为COD51％、SS85％、色度80％。
实施例4
应用实施例1制得的双酸铝铁絮凝剂对微污染水进行处理，实验用水取之黄浦江。将本发明制得的双酸铝铁絮凝剂与其它三种进行对比，见图4所示。
黄浦江水质情况为：CODMn为6mg/L，浊度为48mg/L.采用强化混凝进行处理，絮凝剂投加量为30mg/L。结果比较如下：
双酸铝铁絮凝剂对黄浦江水的CODMn，浊度去除效果均优于其它絮凝剂，去除率分别为CODMn62％，浊度94％。
Claims (1)
1.双酸铝铁絮凝剂的制备方法，其特征在于：
首先将市售工业级铝酸钙进行破碎，并用60目筛子筛分，得到粒径小于60目，铝含量大于或等于50％质量百分比的筛下物铝酸钙粉；
再配制体积百分比为20％的盐酸溶液，按盐酸溶液∶铝酸钙粉＝3～5∶1份质量比称取铝酸钙粉和盐酸溶液，将盐酸溶液与铝酸钙粉混合搅拌，在98℃下反应1～1.5h，静置30min后取上清液，得到AlCl3液体；
接着，按铝酸钙粉∶硫酸亚铁＝9～11∶1份质量比的比例量取硫酸亚铁并将硫酸亚铁加入AlCl3的液体中，在80℃～90℃下快速搅拌，15min后逐滴加入浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液，至盐基度为30～40％时，停止滴加氢氧化钠；
最后，再按硫酸亚铁∶双氧水＝1∶1～1.5份质量比称取双氧水，并将双氧水滴加在其中，继续搅拌15～20min后停止，在50℃～60℃下熟化12h后，得到双酸铝铁絮凝剂的液体产品，外观颜色为红棕色；
将双酸铝铁絮凝剂的液体产品干燥后，即得双酸铝铁絮凝剂的固体产品，外观颜色为黄色，经检测氧化铝含量大于30％，全铁含量大于1％，不溶物含量低于1％，其它各项指标均符合国家标准。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101960182A CN101691252B (zh) | 2009-09-21 | 2009-09-21 | 双酸铝铁絮凝剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101960182A CN101691252B (zh) | 2009-09-21 | 2009-09-21 | 双酸铝铁絮凝剂的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101691252A CN101691252A (zh) | 2010-04-07 |
| CN101691252B true CN101691252B (zh) | 2011-09-14 |
Family
ID=42079991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009101960182A Expired - Fee Related CN101691252B (zh) | 2009-09-21 | 2009-09-21 | 双酸铝铁絮凝剂的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101691252B (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102786129B (zh) * | 2012-08-16 | 2014-01-29 | 刘耀红 | 一种硫酸铝铁盐净水剂及其制备方法 |
| CN104495995A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-04-08 | 江苏永葆环保科技股份有限公司 | 一种利用工业废料制备聚合双酸铝铁的方法 |
| CN105944655B (zh) * | 2016-06-14 | 2018-04-17 | 湖南农业大学 | 一种吸附三价砷的铁铝复合材料及其应用 |
| CN108046393A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-05-18 | 江西鹏腾实业有限公司 | 一种双酸复合铝铁的制备方法 |
| CN112142178B (zh) * | 2020-09-25 | 2023-07-14 | 北京环球中科水务科技股份有限公司 | 一种无机高分子除磷剂及其制备方法与应用 |
| CN112158935A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-01-01 | 北京环球中科水务科技有限公司 | 一种无机高分子除磷剂及其制备方法与应用 |
| CN112159071B (zh) * | 2020-09-25 | 2023-04-07 | 北京环球中科水务科技有限公司 | 一种无机高分子污泥调理剂及其制备方法与应用 |
| CN112159072A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-01-01 | 北京环球中科水务科技有限公司 | 一种无机高分子污泥调理剂及其制备方法与应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1086195A (zh) * | 1992-10-24 | 1994-05-04 | 林传庆 | 高效净水剂的生产方法及其产品聚硫氯化铁铝 |
| CN1255458A (zh) * | 1998-11-27 | 2000-06-07 | 吴汉民 | 复合聚氯铝铁的制作工艺及配方 |
| CN1463929A (zh) * | 2002-06-06 | 2003-12-31 | 曹万印 | 复合混凝剂聚合氯化铝铁生产方法 |
-
2009
- 2009-09-21 CN CN2009101960182A patent/CN101691252B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1086195A (zh) * | 1992-10-24 | 1994-05-04 | 林传庆 | 高效净水剂的生产方法及其产品聚硫氯化铁铝 |
| CN1255458A (zh) * | 1998-11-27 | 2000-06-07 | 吴汉民 | 复合聚氯铝铁的制作工艺及配方 |
| CN1463929A (zh) * | 2002-06-06 | 2003-12-31 | 曹万印 | 复合混凝剂聚合氯化铝铁生产方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101691252A (zh) | 2010-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101691252B (zh) | 双酸铝铁絮凝剂的制备方法 | |
| CN105540797B (zh) | 高效水处理复合絮凝剂 | |
| CN105152291A (zh) | 聚硅酸铝铁-丙烯酰胺共聚物复合絮凝剂及其制备方法 | |
| CN100579913C (zh) | 聚合硫酸铁复合混凝剂及其应用 | |
| CN100554177C (zh) | 一种聚合氯化铁铝复合混凝剂的制备方法 | |
| CN101885526B (zh) | 三元复合型絮凝剂及制备与应用 | |
| CN105417655B (zh) | 纳米聚硅酸铝铁-接枝改性淀粉杂化絮凝剂的制备方法 | |
| CN107176661B (zh) | 一种聚钛氯化铝-阳离子聚丙烯酰胺复合絮凝剂的制备方法及其应用 | |
| CN104724809B (zh) | 一种基于天然高分子的三元共聚絮凝剂及其制备方法 | |
| CN107324468B (zh) | 一种聚合硫酸铝钛的制备方法及应用 | |
| AU2014257870B2 (en) | Composition for treating suspensions of solid particles in water and method using said composition | |
| CN108455642B (zh) | 一种利用高效乳化剪切搅拌技术制备无渣pac的方法 | |
| CN105198061A (zh) | 一种絮凝剂组合物及其应用 | |
| Zhao et al. | Influence of a new coagulant aid-Enteromorpha extract on coagulation performance and floc characteristics of aluminum sulfate coagulant in kaolin–humic acid solution treatment | |
| WO2014094545A1 (zh) | 聚合硫酸钛无机高分子絮凝剂及其制备方法与应用 | |
| CN105218758B (zh) | 含纳米Fe(OH)3接枝丙烯酰胺共聚物絮凝剂的制备方法 | |
| Li et al. | Performance and mechanisms of dredged sludge dewaterability enhancement with slag-based polymeric titanium aluminum coagulant | |
| CN103922453A (zh) | 一种焦化废水絮凝剂及其制备方法与应用 | |
| CN103964554A (zh) | 聚合硫酸钛-聚二甲基二烯丙基氯化铵复合混凝剂及其制备与应用方法 | |
| CN103896385B (zh) | 一种两性田菁胶助凝剂及其制备方法和应用方法 | |
| CN102115240A (zh) | 聚合硫酸铝-支链化聚二甲基二烯丙基氯化铵复合混凝剂及其制备与应用方法 | |
| JP2020065985A (ja) | 繊維染色廃水処理方法および繊維染色廃水処理剤キット | |
| CN103641220A (zh) | 用于处理高浓度有机废水的絮凝剂及其制备方法 | |
| Sun et al. | New class of flocculants and coagulants | |
| CN109574173A (zh) | 高效除重金属、除磷的有机混凝剂及其制备和使用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110914 Termination date: 20150921 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |