CN106587307A - 一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂及其制备方法 - Google Patents

一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料混合制备而成：硅酸钠2～9份，硫酸铝35～40份，聚合硫酸铁12～15份和水60份，还包括磷酸，磷酸的加入量满足如下条件：加入硅酸钠和水的溶液中，至溶液的pH为2‑5。该不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂对管路无腐蚀、除氟效果显著，沉降速度快，储存周期长。

Description

一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂及其制备方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂及其制备方法。
背景技术
伴随着半导体工业的不断发展，在给我们带来利益的同时，也带来了环境问题。半导体生产工艺复杂，其中的刻蚀工序使用氢氟酸、氟化铵导致产生大量的含氟废水。含氟废水，对粘膜、上呼吸道、眼睛、皮肤组织有极强的破坏作用。长期接触这种含氟废水，会对人体造成伤害，引起水肿、化学性肺炎、肺气肿等。
目前最实用的处理方法是以化学沉淀法和混凝沉淀法共同作用从而达到去除氟离子、净化水质的目的。当前采用的絮凝剂，对管路的腐蚀性强，缩短了管路的使用寿命；处理后，水中N含量超标，不满足工业废水排放标准，需增加额外的处理工序。且絮凝剂配置后放置时间短，容易发生胶粘凝聚而失效；在使用时，沉降需时长，处理效果差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种对管路无腐蚀、除氟效果显著，沉降速度快，储存周期长的不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂，包括以下重量份数的原料混合制备而成：硅酸钠2～9份，硫酸铝35～40份，聚合硫酸铁12～15份和水60份，还包括磷酸，磷酸的加入量满足如下条件：加入硅酸钠和水的溶液中，至溶液的pH为2-5。
进一步地，包括以下重量份数的原料混合制备而成：硅酸钠2份，硫酸铝40份，聚合硫酸铁12份和水60份，还包括磷酸，磷酸的加入量满足如下条件：加入硅酸钠和水的溶液中，至溶液的pH为3.5。
进一步地，还包括可溶性低分子量醇，该可溶性低分子量醇的重量份数为1-7份。
进一步地，该可溶性低分子量醇为甲醇、乙醇和异丙醇中的一种、两种或者多种。
进一步地，该可溶性低分子量醇为甲醇，甲醇的重量份数为5份。
本发明还公开了上述一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂的制备方法，该方法如下：称取上述各原料，将硅酸钠加入水中混合，在30～50℃温度下搅拌溶解，加入磷酸至pH为2-5，然后加入硫酸铝和聚合硫酸铁搅拌即得。
进一步地，加入硫酸铝和聚合硫酸铁搅拌的时间为1～2小时。
本发明还公开了上述一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂的制备方法，该方法如下：称取上述各原料，将硅酸钠加入水中混合，在30～50℃温度下搅拌溶解，加入磷酸至pH为2-5，然后加入硫酸铝和聚合硫酸铁搅拌；再加入可溶性低分子量醇，搅拌均匀即得。
进一步地，加入硫酸铝和聚合硫酸铁搅拌的时间为1～2小时。
本发明一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂具有如下优点：1.对管道无腐蚀性，不受使用条件的限制。2.处理后的工业废水满足排放标准，不需要增加额外的处理工序，省时，且节省了其他的费用。3.混凝性能好、絮体大且致密。4.沉淀快、效率高，除氟效果好。5.配置后，长时间不会胶粘凝聚，稳定性好。
具体实施方式
本发明一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂，包括以下重量份数的原料混合制备而成：硅酸钠2～9份，硫酸铝35～40份，聚合硫酸铁12～15份和水60份，还包括磷酸，磷酸的加入量满足如下条件：加入硅酸钠和水的溶液中，至溶液的pH为2-5。
还包括可溶性低分子量醇，可溶性低分子量醇的重量份数为1-7份。
上述可溶性低分子量醇为甲醇、乙醇和异丙醇中的一种、两种或者多种。
上述可溶性低分子量醇为甲醇，甲醇的重量份数为5份。
上述的一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂的制备方法如下：称取上述各原料，将硅酸钠加入水中混合，在30～50℃温度下搅拌溶解，加入磷酸至pH为2-5，然后加入硫酸铝和聚合硫酸铁搅拌即得。
上述的一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂的制备方法如下：称取上述各原料，将硅酸钠加入水中混合，在30～50℃温度下搅拌溶解，加入磷酸至pH为2-5，然后加入硫酸铝和聚合硫酸铁搅拌；再加入可溶性低分子量醇，搅拌均匀即得。
各实施例如表1所示，其中各实施例中加入的水均为60g：
表1各实施例
上述实施例1-5中的一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂的制备过程如下：称取上述各原料，将硅酸钠放入100ml的烧瓶中，加入60g的水溶解，用磷酸调节溶液pH为2-5，搅拌30分钟，得到聚合硅酸钠，不断搅拌的情况下加入硫酸铝和聚合硫酸铁，搅拌1～2小时，此时颜色加深并逐渐变的澄清，最终变成深黄色透明液体即得。上述实施例6—15，其制备方法是，在由实施例1-5所制备的深黄色透明液体中加入可溶性低分子量醇，搅拌20分钟左右即得，加入低分子量醇，增强了体系的稳定性。
选取实施例6制备得到的一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂，根据油田采出水用缓蚀剂性能评价方法SH/T5273-2000评价该产品对碳钢的腐蚀速率，结果如表2所示：
表2对碳钢的腐蚀速率
由表2可知，使用该一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂处理，对管道几乎没有影响。而现在普遍使用的一种絮凝剂，其腐蚀速率远远大于本发明中的聚合硅酸铝铁絮凝剂。
选取实施例6制备得到的一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂向含氟废水中分别加入不同量该产品，水中氟离子变化如表3所示：
表3除氟测试
加入量 F-浓度
0 200ppm
1％ 162ppm
2％ 140ppm
5％ 110ppm
10％ 63ppm
由表3可知，加入不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂，F-浓度变低，且在加入量为10％时，处理后的含氟废水中F-浓度最低，除氟效果明显。

Claims (9)

1.一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料混合制备而成：硅酸钠2～9份，硫酸铝35～40份，聚合硫酸铁12～15份和水60份，还包括磷酸，磷酸的加入量满足如下条件：加入硅酸钠和水的溶液中，至溶液的pH为2-5。
2.按照权利要求1所述的一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料混合制备而成：硅酸钠2份，硫酸铝40份，聚合硫酸铁12份和水60份，还包括磷酸，磷酸的加入量满足如下条件：加入硅酸钠和水的溶液中，至溶液的pH为3.5。
3.按照权利要求1或2所述的一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂，其特征在于，还包括可溶性低分子量醇，所述可溶性低分子量醇的重量份数为1-7份。
4.按照权利要求3所述的一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂，其特征在于，所述可溶性低分子量醇为甲醇、乙醇和异丙醇中的一种、两种或者多种。
5.按照权利要求4所述的一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂，其特征在于，所述可溶性低分子量醇为甲醇，所述甲醇的重量份数为5份。
6.按照权利要求1或2所述的一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂的制备方法，其特征在于，该方法如下：称取上述各原料，将硅酸钠加入水中混合，在30～50℃温度下搅拌溶解，加入磷酸至pH为2-5，然后加入硫酸铝和聚合硫酸铁搅拌即得。
7.按照权利要求6所述的一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂的制备方法，其特征在于，加入硫酸铝和聚合硫酸铁搅拌的时间为1～2小时。
8.按照权利要求3、4或5所述的一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂的制备方法，其特征在于，该方法如下：称取上述各原料，将硅酸钠加入水中混合，在30～50℃温度下搅拌溶解，加入磷酸至pH为2-5，然后加入硫酸铝和聚合硫酸铁搅拌；再加入可溶性低分子量醇，搅拌均匀即得。
9.按照权利要求8所述的一种不含氯离子的聚合硅酸铝铁絮凝剂的制备方法，其特征在于，加入硫酸铝和聚合硫酸铁搅拌的时间为1～2小时。
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