CN107487826B - 一种烟气脱硫废液处理用复合混凝剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种烟气脱硫废液处理用复合混凝剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种烟气脱硫废水处理用复合混凝剂及其制备方法和应用，所述复合混凝剂包括聚合氯化铝和阳离子聚丙烯酰胺；所述阳离子聚丙烯酰胺的质量为聚合氯化铝质量的3～6％。在本发明中，所述聚合氯化铝在水中形成的一系列带正电荷的水解羟基离子，具有较强的吸附电中和及压缩双电层能力，有助于促使水中胶体脱稳；阳离子聚丙烯酰胺具有环状、链状结构，并且带有亲水基团，具有很强的吸附架桥能力，以较少的用量即可在胶体脱稳的基础上，充分发挥网捕和架桥的优势，进而利于悬浮颗粒物的充分吸附，提高烟气脱硫废水中悬浮颗粒物的去除率。实施例的结果表明，本发明提供的复合混凝剂对烟气脱硫废水中悬浮颗粒物的去除率高达95～99％。

Description

一种烟气脱硫废液处理用复合混凝剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种烟气脱硫废液处理用复合混凝剂及其制备方法和应用。
背景技术
现今二氧化硫及酸雨污染已成为重大环境问题。石化行业在含硫原油深加工过程中会产生大量含硫烟气，作为排放二氧化硫造成酸雨污染的重要行业，如不采取措施，不仅会对大气环境造成严重危害，也将制约电力系统的发展。催化裂化含硫烟气以湿法处理为主。其中，湿法脱硫中，钠碱法应用较为普遍，由此产生大量含有细小悬浮物(2～5μm催化剂粉尘所占粉尘悬浮物比例达到90％左右)、亚硫酸盐、硫酸盐、重金属、COD、氨氮等成分的废水，需进行有效处理后达标排放，否则将会进一步给环境带来严重影响。目前，脱硫废液普遍采用的处理工艺为：混凝-沉淀-氧化-过滤。例如，中国专利CN102815808A公开了一种烟气脱硫废液处理工艺，将废水与絮凝剂均匀混合后进入胀鼓管式过滤器，在胀鼓管式过滤器中发生混凝反应，沉淀分离后，上清液进入滤膜过滤器，进一步去除废水中的微小颗粒物；经过滤器处理后，出水进入氧化罐中进行假性COD氧化去除，最终排放水的COD≦100mg/L，SS≦60mg/L。
但是，烟气脱硫废液所含悬浮物粒度小(微米级)、比重轻、沉降速度慢，常规的混凝处理工艺存在一定的局限性。根据现场工程经验，对悬浮物浓度在1200～2000mg/L的烟气脱硫废液，常规的无机混凝剂如硫酸铁、氯化铝等对TSS的去除率只有85％左右，氯化铁可达到90％左右，但药剂投加量大，且出水TSS仍存在不能满足行业排水要求的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种烟气脱硫废液处理用复合混凝剂及其制备方法和应用，本发明提供的复合混凝剂以较低的投加量即可达到对烟气脱硫废液中悬浮颗粒物较高的去除率。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种烟气脱硫废液处理用复合混凝剂，包括聚合氯化铝和阳离子聚丙烯酰胺；所述阳离子聚丙烯酰胺的质量为聚合氯化铝质量的3～6％。
优选的，所述阳离子聚丙烯酰胺的分子量为600万～1000万；所述阳离子聚丙烯酰胺的离子度为30～55％。
本发明还提供了上述技术方案所述的复合混凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将含有三氧化二铝的铝渣与盐酸溶液混合，进行水解和聚合反应，得到聚合氯化铝；
(2)将所述步骤(1)得到的聚合氯化铝进行熟化后与阳离子聚丙烯酰胺混合，得到复合混凝剂。
优选的，所述步骤(1)中盐酸溶液的体积与铝渣的质量比为(1～4)mL：1g；
所述盐酸溶液的浓度为4～8mol/L；
所述铝渣中三氧化二铝的质量含量为15～40％。
优选的，所述步骤(1)中水解和聚合反应在搅拌条件下进行；所述搅拌的速率为180～360r/min；所述水解和聚合反应的温度为80～90℃。
优选的，所述步骤(2)中熟化温度为45～65℃；所述熟化的时间为30～50h。
优选的，所述步骤(2)中的混合在搅拌条件下进行；所述混合的温度为75～85℃。
本发明提供了上述技术方案所述复合混凝剂或上述技术方案所述制备方法制备得到的复合混凝剂在烟气脱硫废水的悬浮颗粒物去除中的应用，具体为：将所述复合混凝剂与脱硫废水混合，对所述烟气脱硫废水中的悬浮颗粒物进行脱除。
优选的，所述烟气脱硫废水的温度为50～60℃；所述烟气脱硫废水的pH值为7～8。
优选的，所述复合混凝剂在烟气脱硫废水中的质量浓度为1‰～4‰。
本发明提供了一种烟气脱硫废水处理用复合混凝剂，包括聚合氯化铝和阳离子聚丙烯酰胺；所述阳离子聚丙烯酰胺的质量为聚合氯化铝质量的3～6％。在本发明中，所述聚合氯化铝在水中形成的一系列带正电荷的水解羟基离子，具有较强的吸附电中和以及压缩双电层能力，有助于促使水中胶体脱稳；阳离子聚丙烯酰胺作为有机高分子助剂，具有环状、链状结构，并且带有亲水基团，具有很强的吸附架桥能力，以较少的用量即可在胶体脱稳的基础上，充分发挥网捕和架桥的优势，进而利于悬浮颗粒物的充分吸附，提高烟气脱硫废水中悬浮颗粒物的去除率。实施例的结果表明，采用本发明提供的复合混凝剂处理烟气脱硫废水时，仅需复合混凝剂在烟气脱硫废水中的浓度为1‰～4‰，对烟气脱硫废水中悬浮颗粒物的去除率即可高达95～99％，并且经本发明提供的复合混凝剂处理后的烟气脱硫废水的TSS均低于100mg/L，甚至能够低于50mg/L。
具体实施方式
本发明提供了一种烟气脱硫废液处理用复合混凝剂，包括聚合氯化铝和阳离子聚丙烯酰胺；所述阳离子聚丙烯酰胺的质量为聚合氯化铝质量的3～6％。
本发明提供的烟气脱硫废水处理用复合混凝剂，包括聚合氯化铝和阳离子聚丙烯酰胺。
在本发明中，所述阳离子聚丙烯酰胺的分子量优选为600万～1000万，进一步优选为800万。在本发明中，所述阳离子聚丙烯酰胺的离子度优选为30～55％，进一步优选为35～50％，更优选为40～45％。
在本发明中，所述聚合氯化铝的制备方法优选包括：将含有三氧化二铝的铝渣与盐酸溶液混合，进行水解和聚合反应，得到聚合氯化铝。
在本发明中，所述铝渣中三氧化二铝的质量含量优选为15～40％，进一步优选为20～30％。本发明以含有三氧化二铝的铝渣作为原料，不仅能够实现铝渣资源的回收利用，有助于降低混凝剂的制备成本，进而降低所述烟气脱硫废水的处理成本；还能避免铝渣的直接排放，造成对环境的污染。本发明对所述铝渣的来源没有特殊要求，以本领域技术人员所熟知的铝渣即可；在本发明的实施例中，所述铝渣具体为铝材加工企业生产的半固体含铝废渣。
在本发明中，所述盐酸溶液的浓度优选为4～8mol/L，进一步优选为4.5～7.5mol/L，更优选为5～7mol/L。在本发明中，所述盐酸溶液的体积与铝渣的质量比优选为(1～4)mL：1g，进一步优选为(1.5～3.5)mL：1g，更优选为(2～3)mL：1g。本发明对所述铝渣和盐酸溶液的混合方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的料液混合方式即可。
在本发明中，所述盐酸溶液和铝渣的混合过程中发生铝渣在盐酸溶液中的溶解过程，实现三氧化二铝的溶出，所述混合过程中三氧化二铝的溶出率优选为11～13％，进一步优选为11.5～12％。本发明提供的聚合氯化铝的制备方法，能够实现对铝渣中三氧化二铝的充分溶出，实现了废渣的充分利用。在本发明中，所述溶解过程发生的反应为：Al2O3·xH2O+6HCl＝2AlCl3+(3+x)H2O。
在本发明中，所述铝渣的粒径优选10目以下，所述粒径的铝渣有助于铝渣与盐酸溶液混合过程中的溶解，便于三氧化二铝的溶出；在本发明中，所述混合前优选将所述铝渣进行预处理；所述预处理优选包括将所述铝渣依次进行粗筛、研磨和细筛。在本发明中，所述粗筛用筛网的孔径优选为2～5目；本发明对所述粗筛的具体实施方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的物料筛选方式即可。所述粗筛后，本发明优选对筛下物进行研磨，以进一步细化铝渣；本发明对所述研磨的具体实施方式没有特殊要求，以能实现物料粒径的降低即可。本发明优选对所述研磨后的铝渣进行细筛，所述细筛用筛网的孔径优选为10目。本发明对所述细筛的具体实施方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的物料的筛选方式即可。
所述混合后，本发明优选对所述混合料液进行水解和聚合反应。在本发明中，所述水解和聚合反应优选在搅拌条件下进行；所述搅拌的速率优选为180～360r/min，进一步优选为200～350r/min，更优选为240～300r/min。在本发明中，所述水解和聚合反应的温度优选为80～90℃，进一步优选为82～88℃，更优选为85℃。在本发明中，所述水解和聚合反应的时间优选为1～2h，进一步优选为1.2～1.8h，更优选为1.5h。在本发明中，溶出的三氧化二铝在所述温度条件下同时发生水解和聚合反应，得到聚合氯化铝。在本发明中，所述水解为2AlCl3+nH2O＝Al2(OH)nCl6-n+n HCl；得到所述水解产物后，在同样的条件下，随即进行聚合反应所述聚合反应为m{Al2(OH)nCl6-n}＝{Al2(OH)nCl6-n}m。
所述水解和聚合反应后，本发明优选对所述水解和聚合反应得到的料液进行熟化，得到聚合氯化铝。在本发明中，所述熟化的温度优选为45～65℃，进一步优选为50～60℃，更优选为55℃。在本发明中，所述熟化的时间优选为30～50h，进一步优选为35～45h，更优选为40～42h。在本发明中，所述熟化时间能够促进水解和聚合反应后的料液中有效成分的转化，降低所生成的聚合氯化铝的离散度，提高聚合氯化铝的吸附能力。
本发明严格控制盐酸溶液和铝渣的配比、混合的温度、时间以及熟化的温度和时间，使得聚合氯化铝的pH值(1％水溶液)为4.15～4.25，相对密度(20℃)为1.20～1.22g/cm3，Al2O3含量为11.5～12％，盐基度为66～71％，优于国家GB/T22627-2008标准。因此，具有更强的吸附电中和及压缩双电层能力，提高复合混凝剂的吸附效果。
在本发明中，所述复合混凝剂包括聚合氯化铝和阳离子聚丙烯酰胺；所述阳离子聚丙烯酰胺的质量为聚合氯化铝质量的3～6％，进一步优选为3.5～5.5％，更优选为4～4.5％。在本发明中，所述阳离子聚丙烯酰胺与上述烟气脱硫废液处理用复合混凝剂技术方案中所述阳离子聚丙烯酰胺一致，在此不再赘述。本发明对所述阳离子聚丙烯酰胺的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。
本发明利用阳离子聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的协同作用，利用所述聚合氯化铝在水中形成的一系列带正电荷的水解羟基离子，所具有的较强的吸附电中和及压缩双电层能力，达到的水中胶体脱稳的效果；阳离子聚丙烯酰胺具有很强的吸附架桥能力，在胶体脱稳的基础上，即可充分发挥网捕和架桥的优势，进而利于悬浮颗粒物的充分吸附；进而在对烟气脱硫废水进行处理时，无需以投入大量混凝剂为代价来实现对烟气脱硫废水中的悬浮颗粒的充分去除，可以较少的复合混凝剂用量的基础上，强化混凝效果，减少污泥产量。
在本发明中，所述复合混凝剂在20℃条件下的密度优选为1.20～1.26g/cm3，进一步优选为1.21～1.25g/cm3，更优选为1.22～1.24g/cm3；所述复合混凝剂在20℃条件下的盐基度优选为68～70％。本发明提供的复合混凝剂对水温的适应性强，可充分利用烟气脱硫废水本身的温度，促进与烟气脱硫废水的混合；并且复合混凝剂絮体结构紧密且易于脱水，进而无需以投入大量混凝剂为代价来实现对烟气脱硫废水中的悬浮颗粒的充分去除。
本发明还提供了上述技术方案所述的复合混凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将含有三氧化二铝的铝渣与盐酸溶液混合，进行水解和聚合反应，得到聚合氯化铝；
(2)将所述步骤(1)得到的聚合氯化铝进行熟化后与阳离子聚丙烯酰胺混合，得到复合混凝剂。
本发明按照上述技术方案所述聚合氯化铝制备的技术方案，制备聚合氯化铝，在此不再赘述。
得到聚合氯化铝后，本发明将所述聚合氯化铝进行熟化后与阳离子聚丙烯酰胺混合，得到复合混凝剂。
在本发明中，所述熟化的温度优选为45～65℃，进一步优选为50～60℃，更优选为55℃。在本发明中，所述熟化的时间优选为30～50h，进一步优选为35～45h，更优选为40～42h。在本发明中，所述熟化的能够促进水解和聚合反应后的料液中有效成分的转化，降低所生成的聚合氯化铝的离散度。
所述熟化后，本发明将所述熟化后的产物与阳离子聚丙烯酰胺混合，得到复合混凝剂。在本发明中，所述阳离子聚丙烯酰胺的质量优选为所述熟化后的产物的质量的3～6％，进一步优选为4～5％，更优选为4.5％。在本发明中，所述混合优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的的速率优选为150～200r/min。在本发明中，所述混合的温度优选为75～85℃，进一步优选为78～80℃。在本发明中，所述混合优选在搅拌条件下，将所述阳离子聚丙烯酰胺加入到所述熟化后的产物，继续搅拌30～60min。
本发明还提供了上述技术方案所述的复合混凝剂或上述技术方案所述制备方法制备得到的复合混凝剂在烟气脱硫废水的悬浮颗粒物去除中的应用，具体为：将所述复合混凝剂与烟气脱硫废水混合，对所述烟气脱硫废水中的悬浮颗粒物进行脱除。
在本发明中，所述烟气脱硫废水的悬浮颗粒物浓度优选低于2000mg/L，进一步优选为1000～2000mg/L，进一步优选为1200～2000mg/L，更优选为1500～1750mg/L。本发明对所述烟气脱硫废水的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的烟气脱硫废水即可；在本发明的实施例中，所述烟气脱硫废水具体为石化厂催化裂化装置脱硫废液。
在本发明中，所述烟气脱硫废水中悬浮颗粒物去除时，所述烟气脱硫废水的温度优选为50～60℃，进一步优选为55～58℃。在本发明中，所述烟气脱硫废水的pH值优选为7～8，进一步优选为7.2～7.5。在本发明中，所述烟气脱硫废液的pH在7～8之间，可直接与所述复合混凝剂混合，操作简单，并且利用烟气脱硫废水的温度在50～60℃，有助于促进复合混凝剂与废烟气脱硫废水的混合。本发明制备的烟气脱硫废液处理用复合混凝剂比常规单一混凝剂处理效果好，总悬浮物去除率可达到95～98％，操作简单、处理成本低，
在本发明中，当所述烟气脱硫废水的pH值未达到目标范围时，所述烟气脱硫废水的pH值优选通过酸性溶液或碱性溶液进行调节；本发明对所述烟气脱硫废水的pH值的调节方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的调节方式即可。
在本发明中，所述混合优选在搅拌条件下进行；所述搅拌的时间优选为1～2min，进一步优选为1.2～1.5min。本发明对所述搅拌的具体实施方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的搅拌方式以能实现所述烟气脱硫废水与复合混凝剂的充分接触即可。本发明在所述混合过程中，实现所述复合混凝剂对烟气脱硫废水中的总悬浮颗粒物的吸附沉降，去除所述烟气脱硫废水中的总悬浮颗粒物。
所述混合后，本发明优选将所述混合后的混合料液进行静置；所述静置的时间优选为3～5min，进一步优选为3.5～4.5min，更优选为4～4.2min。在本发明中，所述静置过程有助于烟气脱硫废水中的总悬浮颗粒物的沉降，进一步提高所述烟气脱硫废水中的总悬浮物的去除率。
在本发明中，所述复合混凝剂的用量优选根据烟气脱硫废水中悬浮颗粒物的具体浓度确定，当所述烟气脱硫废水中悬浮颗粒物的浓度较高时，复合混凝剂的用量较高。在本发明中，复合混凝剂在烟气脱硫废水中的浓度优选为1‰～4‰，进一步优选为1.5‰～3.5‰，更优选为2‰～3‰。本发明提供的复合混凝剂的使用量控制在上述用量范围内，即可实现对所述烟气脱硫废水中悬浮颗粒物的充分去除，对烟气脱硫废水中悬浮颗粒物的去除率即可高达95～99％，并且经本发明提供的复合混凝剂处理后的烟气脱硫废水的TSS均低于100mg/L，甚至能够低于50mg/L，复合混凝剂的使用量较低，有效降低处理成本。
下面结合实施例对本发明提供的烟气脱硫废水处理用复合混凝剂及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将江苏某铝型材加工厂提供的铝渣进行筛选研磨，经10目的筛网筛选后得到筛下物，筛下物中的Al2O3含量为20wt％，以料液比1mL：1g加入4mol/L的盐酸，在80℃条件下，以180r/min的转速搅拌1h；然后将搅拌后的料液在45℃条件下，熟化处理30h。将熟化后的料液在温度为85℃及搅拌条件下，加入有机高分子助剂阳离子聚丙烯酰胺，其中阳离子聚丙烯酰胺的加入量为聚合氯化铝质量的3％，阳离子聚丙烯酰胺的分子量为600万，离子度为30％，继续搅拌30min，得到复合混凝剂。
按照工业级聚合氯化铝国家标准GB/T22627-2008列出的各项指标，对熟化处理后的料液进行检测，可得聚合氯化铝的pH值(1％水溶液)为4.15，相对密度(20℃)为1.20g/cm3，Al2O3含量为11.5％，盐基度为66％。
实施例2：
将江苏某铝型材加工厂提供的铝渣进行筛选研磨，经10目的筛网筛选后得到筛下物，筛下物中的Al2O3含量为20wt％，以料液比2mL：1g加入5.5mol/L的盐酸，在85℃条件下，以240r/min的转速搅拌1.5h；然后将搅拌后的料液在55℃条件下，熟化处理40h。将熟化后的料液在温度为75℃及搅拌条件下，加入有机高分子助剂阳离子聚丙烯酰胺，其中阳离子聚丙烯酰胺的加入量为聚合氯化铝质量的4％，阳离子聚丙烯酰胺的分子量为800万，离子度为40％，继续搅拌60min，得到复合混凝剂。
按照工业级聚合氯化铝国家标准GB/T22627-2008列出的各项指标，对熟化处理后的料液进行检测，可得聚合氯化铝的pH值(1％水溶液)为4.25，相对密度(20℃)为1.22g/cm3，Al2O3含量为12％，盐基度为69％。
实施例3：
将江苏某铝型材加工厂提供的铝渣进行筛选研磨，经10目的筛网筛选后得到筛下物，筛下物中的Al2O3含量为20wt％，以料液比3mL：1g加入6.5mol/L的盐酸，在90℃条件下，以300r/min的转速搅拌2h；然后将搅拌后的料液在65℃条件下，熟化处理50h。将熟化后的料液在温度为85℃及搅拌条件下，加入有机高分子助剂阳离子聚丙烯酰胺，其中阳离子聚丙烯酰胺的加入量为聚合氯化铝质量的5％，阳离子聚丙烯酰胺的分子量为900万，离子度为50％，继续搅拌40min，得到复合混凝剂。
按照工业级聚合氯化铝国家标准GB/T22627-2008列出的各项指标，对熟化处理后的料液进行检测，可得聚合氯化铝的pH值(1％水溶液)为4.2，相对密度(20℃)为1.21g/cm3，Al2O3含量为11.8％，盐基度为71％。
实施例4：
将江苏某铝型材加工厂提供的铝渣进行筛选研磨，经10目的筛网筛选后得到筛下物，筛下物中的Al2O3含量为20wt％，以料液比4mL：1g加入8mol/L的盐酸，在90℃条件下，以360r/min的转速搅拌2h；然后将搅拌后的料液在65℃条件下，熟化处理50h。将熟化后的料液在温度为80℃及搅拌条件下，加入有机高分子助剂阳离子聚丙烯酰胺，其中阳离子聚丙烯酰胺的加入量为聚合氯化铝质量的6％，阳离子聚丙烯酰胺的分子量为1000万，离子度为55％，继续搅拌50min，得到复合混凝剂。
按照工业级聚合氯化铝国家标准GB/T22627-2008列出的各项指标，对熟化处理后的料液进行检测，可得聚合氯化铝的pH值(1％水溶液)为4.17，相对密度(20℃)为1.20g/cm3，Al2O3含量为11.9％，盐基度为68％。
根据对熟化处理后，得到的聚合氯化铝的检测，可知本发明制备得到的得出聚合氯化铝的pH值(1％水溶液)为4.15～4.25，相对密度(20℃)为1.20～1.22g/cm3，Al2O3含量为11.5～12％，盐基度为66～71％，可确定熟化处理后得到的聚合氯化铝满足行业标准要求。
以下实施例5～9，分别以山东潍坊某石化厂催化裂化装置脱硫废液为待处理液，进行烟气脱硫废水的处理。其中，烟气脱硫塔底废液中，TSS含量为1200～2000mg/L左右，其中悬浮颗粒物中粒径为2～5μm的悬浮颗粒物占总悬浮颗粒物的90％以上。
实施例5：
经测试，脱硫塔底废液TSS含量为1760mg/L，pH为7.58，温度为52℃，直接向废液中加入实施例1制得的复合混凝剂，添加浓度为2‰，搅拌时间为2分钟，沉淀3分钟，对烟气脱硫废水中悬浮颗粒物进行吸附沉降，并对处理后的上清液中的悬浮颗粒物的浓度进行测试，可知上清液中的TSS达到78mg/L，悬浮颗粒的去除率为95.6％。
对比例1
采用常规混凝剂氯化铁同样对实施例5所处理的脱硫废水进行处理，按照与实施例5一致的混凝剂的添加比例，直接向废液中加入硫酸铝或氯化铁，搅拌时间为2分钟，沉淀3分钟后，对上清液中的悬浮颗粒物的浓度进行测试，上清液中的浓度为210mg/L，悬浮颗粒的去除率仅仅为88％。
实施例6：
经测试，脱硫塔底废液TSS含量为1760mg/L，pH为7.58，温度为52℃，直接向废液中加入实施例2制得的复合混凝剂，添加浓度为2‰，搅拌时间为1分钟，沉淀5分钟，对烟气脱硫废水中悬浮颗粒物进行吸附沉降，并对处理后的上清液中的悬浮颗粒物的浓度进行测试，可知上清液中的TSS达到35mg/L，悬浮颗粒的去除率为98％。
对比例2
采用常规混凝剂硫酸铝同样对实施例6所处理的脱硫废水进行处理，按照与实施例6一致的混凝剂的添加比例，直接向废液中加入硫酸铝或氯化铁，搅拌时间为1分钟，沉淀5分钟后，对上清液中的悬浮颗粒物的浓度进行测试，上清液中的浓度为235mg/L，悬浮颗粒的去除率仅仅为86.7％。
实施例7：
经测试，脱硫塔底废液TSS含量为1760mg/L，pH为7.58，温度为52℃，直接向废液中加入实施例3制得的复合混凝剂，添加浓度为2‰，搅拌时间为1.5分钟，沉淀4.5分钟，对烟气脱硫废水中悬浮颗粒物进行吸附沉降，并对处理后的上清液中的悬浮颗粒物的浓度进行测试，可知上清液中的TSS达到46mg/L，悬浮颗粒的去除率为97.4％。
对比例3
采用常规混凝剂硫酸铁同样对实施例7所处理的脱硫废水进行处理，按照与实施例7一致的混凝剂的添加比例，直接向废液中加入硫酸铝或氯化铁，搅拌时间为1.5分钟，沉淀4.5分钟后，对上清液中的悬浮颗粒物的浓度进行测试，上清液中的浓度为225mg/L，悬浮颗粒的去除率仅仅为87.2％。
实施例8：
经测试，脱硫塔底废液TSS含量为1760mg/L，pH为7.58，温度为52℃，直接向废液中加入实施例4制得的复合混凝剂，添加浓度为2‰，搅拌时间为2分钟，沉淀4分钟，对烟气脱硫废水中悬浮颗粒物进行吸附沉降，并对处理后的上清液中的悬浮颗粒物的浓度进行测试，可知上清液中的TSS达到54mg/L，悬浮颗粒的去除率为96.9％。
对比例4
采用常规混凝剂氯化铝同样对实施例8所处理的脱硫废水进行处理，按照与实施例8一致的混凝剂的添加比例，直接向废液中加入硫酸铝或氯化铁，搅拌时间为2分钟，沉淀4分钟后，对上清液中的悬浮颗粒物的浓度进行测试，上清液中的浓度为268～mg/L，悬浮颗粒的去除率仅仅为84.8％。
对比实施例5～8和实施例1～4的处理结果，可知，在药剂投加量一致的情况下，本发明制备的复合混凝剂效果比常规混凝剂硫酸铝和氯化铁的效果好，其TSS的去除率可达到95～98％。并且，按照实施例2的技术方案制备得到的复合混凝剂对烟气脱硫废水中悬浮颗粒的去除率高达98％。
实施例9：
经测试，脱硫塔底废液TSS含量为1760mg/L，pH为7.58，温度为52℃，直接向废液中加入实施例2制得的复合混凝剂，添加浓度为3‰，搅拌时间为1分钟，沉淀5分钟，对烟气脱硫废水中悬浮颗粒物进行吸附沉降，并对处理后的上清液中的悬浮颗粒物的浓度进行测试，可知上清液中的TSS达到17mg/L，悬浮颗粒的去除率为99.1％。
对比例5
采用常规混凝剂氯化铁同样对实施例9所处理的脱硫废水进行处理，按照与实施例9一致的混凝剂的添加比例，直接向废液中加入硫酸铝或氯化铁，搅拌时间为1分钟，沉淀5分钟后，对上清液中的悬浮颗粒物的浓度进行测试，上清液中的浓度为194mg/L，悬浮颗粒的去除率仅仅为89％。
实施例10
经测试，脱硫塔底废液TSS含量为1760mg/L，pH为7.58，温度为52℃，直接向废液中加入实施例2制得的复合混凝剂，添加浓度为4‰，搅拌时间为2分钟，沉淀3分钟，对烟气脱硫废水中悬浮颗粒物进行吸附沉降，并对处理后的上清液中的悬浮颗粒物的浓度进行测试，可知上清液中的TSS达到28mg/L，悬浮颗粒的去除率为98.4％。
对比例6
采用常规混凝剂氯化铁同样对实施例10所处理的脱硫废水进行处理，按照与实施例10一致的混凝剂的添加比例，直接向废液中加入硫酸铝或氯化铁，搅拌时间为2分钟，沉淀3分钟后，对上清液中的悬浮颗粒物的浓度进行测试，上清液中的浓度为203mg/L，悬浮颗粒的去除率仅仅为88.5％。
由实施例5～10可知，针对同样的水样，复合混凝剂以不同的投加量，均能实现对烟气脱硫废水中的悬浮颗粒物的充分去除；对比例实施例9和10以及对比例5和6，可知，本发明制备的复合混凝剂效果比常规混凝剂硫酸铝和氯化铁的效果好，其TSS的去除率最高可到99.1％。
上述实施例的结果说明，本发明所提供的复合混凝剂对于烟气脱硫废液中的微米级悬浮物具有针对性脱除效果。采用本发明所提供的方法，可实现烟气脱硫废液的快速处理时间短、高效、低成本处理。并且，本发明提供的复合混凝剂对烟气脱硫废水的处理方式与常规混凝剂的处理工艺不同，在常规处理工艺中，为了避免不同种类混凝药剂间的干扰多采用先添加主药剂，再添加辅助药剂，促进对悬浮颗粒物的去除，而本发明提供的复合混凝剂只需一次投加，操作简单，并且可省略后续过滤工艺、设备投资成本低。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种烟气脱硫废液处理用复合混凝剂，包括聚合氯化铝和阳离子聚丙烯酰胺；所述阳离子聚丙烯酰胺的质量为聚合氯化铝质量的3～6％；
所述复合混凝剂按照以下步骤制备：
(1)将含有三氧化二铝的铝渣与盐酸溶液混合，进行水解和聚合反应，得到聚合氯化铝；
(2)将所述步骤(1)得到的聚合氯化铝进行熟化后与阳离子聚丙烯酰胺混合，得到复合混凝剂；
所述铝渣的粒径为10目以下；
所述盐酸溶液的体积与铝渣的质量比为(1～4)mL：1g；所述盐酸溶液的浓度为4～8mol/L；所述铝渣中三氧化二铝的质量含量为15～40％；
所述阳离子聚丙烯酰胺的分子量为600万～1000万；所述阳离子聚丙烯酰胺的离子度为30～55％；
所述水解和聚合反应的温度为80～90℃，所述水解和聚合反应的时间为1～2h。
2.权利要求1所述的复合混凝剂的制备方法，按照以下步骤制备：
(1)将含有三氧化二铝的铝渣与盐酸溶液混合，进行水解和聚合反应，得到聚合氯化铝；
(2)将所述步骤(1)得到的聚合氯化铝进行熟化后与阳离子聚丙烯酰胺混合，得到复合混凝剂；
所述铝渣 的粒径为10目以下；
所述盐酸溶液的体积与铝渣的质量比为(1～4)mL：1g；所述盐酸溶液的浓度为4～8mol/L；所述铝渣中三氧化二铝的质量含量为15～40％；
所述水解和聚合反应的温度为80～90℃，所述水解和聚合反应的时间为1～2h。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中水解和聚合反应在搅拌条件下进行；所述搅拌的速率为180～360r/min。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中熟化温度为45～65℃；所述熟化的时间为30～50h。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的混合在搅拌条件下进行；所述混合的温度为75～85℃。
6.权利要求1所述复合混凝剂或权利要求2～5任一项所述制备方法制备得到的复合混凝剂在烟气脱硫废水的悬浮颗粒物去除中的应用，具体为：将所述复合混凝剂与烟气脱硫废水混合，对所述烟气脱硫废水中的悬浮颗粒物进行脱除。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述烟气脱硫废水的温度为50～60℃；所述烟气脱硫废水的pH值为7～8。
8.根据权利要求6或7所述的应用，其特征在于，所述复合混凝剂在烟气脱硫废水中的质量浓度为1‰～4‰。
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