CN108928874B - 改性镁铝无机复合絮凝剂的制备方法及其产品和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及改性镁铝无机复合絮凝剂的制备方法及其产品和应用，以镁盐和铝盐为原料，采用水热法制备出改性镁铝无机复合絮凝剂，将2mol/L的结晶氯化铝溶液和氯化镁溶液混合均匀，按照一定的滴加速度将4mol/L的NaOH溶液缓慢滴加至镁铝混合溶液中，充分反应混合；向混合溶液中缓慢加入少量的吸附剂粉末，充分搅拌混合40min；将反应产物转移至水热反应釜中，控制反应温度及时间，冷却抽滤，获得的滤液即为所制备的改性镁铝无机复合絮凝剂。有效降低废水的COD、提高脱色率等，用于水污染预处理领域。混凝沉降效果突出，可最大限度地降低投料量，减小后续处理工艺负荷，对工业废水以及给排水的预处理具有非常实用的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种改性镁铝无机复合絮凝剂的制备方法及其产品和应用，可以有效降低废水的COD、提高脱色率等，用于水污染预处理领域。
背景技术
混凝沉淀法是水处理中应用广泛、操作简便并处理成本较低的一种物理化学方法。在给排水或废水处理中，絮凝发都是重要的操作之一，对整个过程有着重要的影响。用絮凝沉淀等物化法对工业污水进行预处理，可以有效减少污水中的COD、NH3-N、重金属离子和色度等，提高BOD与COD比值，改善废水的可生化性，降低负荷，为后续处理工艺提供良好的条件，大大节省了处理成本。
无机高分子絮凝剂自上世纪60年代发展以来，在全世界的水质净化中都取得了迅速进展。聚合氯化铝是铝系无机高分子絮凝剂中使用最普遍的一种，能快速形成较大的矾花，沉淀性能好，pH适用范围宽，对设备的侵蚀作用小。镁铝复合絮凝剂是镁盐和铝盐的聚合，其中，镁作为水处理剂具有絮体生成快，颗粒较粗，絮体沉降速度快，且污泥含水率低等特点，用来替代部分铝，降低了铝的用量，克服了传统铝系絮凝剂的缺点，通过镁的引入可以改变絮体的微观结构，使得复合絮凝剂的吸附絮凝能力更为突出。同时，本专利中添加具有吸附能力的吸附剂，复配无机镁铝絮凝剂，制备出的絮凝剂不仅对废水中难降解有机物、悬浮物、胶体等颗粒物具有良好的吸附能力，增强混凝效果，而且沉降速度快，操作简便，对工业废水以及给排水的预处理具有非常实用的价值。
发明内容
针对常规的铝盐絮凝剂存在残余铝的毒性问题，提高混凝剂的吸附-沉淀效果，本发明目的在于提供一种改性镁铝无机复合絮凝剂的制备方法。
本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的改性镁铝无机复合絮凝剂产品。
本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。
本发明目的通过下述方案实现：一种改性镁铝无机复合絮凝剂的制备方法，其特征在于以镁盐和铝盐为原料，采用水热法制备出改性镁铝无机复合絮凝剂，具体步骤如下：
首先，在一定温度下，将2mol/L的结晶氯化铝溶液和氯化镁溶液混合均匀，按照一定的滴加速度将4mol/L的NaOH溶液缓慢滴加至镁铝混合溶液中，充分反应混合；
其次，向（1）中混合溶液中缓慢加入少量的吸附剂粉末，充分搅拌混合40min；
（3）采用水热处理法将（2）中的反应产物转移至水热反应釜中，控制合适的反应温度及时间，反应结束后，冷却至60℃，打开水热釜，趁热抽滤，获得的滤液即为所制备的改性镁铝无机复合絮凝剂。
所述的结晶氯化铝和氯化镁混合反应温度为60~80℃，NaOH溶液的滴加速度为1ml/min。
所述的吸附剂粉末材料为木质活性炭或沸石；吸附剂的添加量为2~5g/L 。
所述的水热温度为100~120℃，水热时间为4~6h。
一种改性镁铝无机复合絮凝剂，其特征在于根据上述任一所述方法制备得到。
一种改性镁铝无机复合絮凝剂对农药废水的COD的去除中的应用。
一种改性镁铝无机复合絮凝剂的制备方法，利用镁盐和铝盐作为原料，采用水热法将镁铝复合絮凝剂与吸附材料进行复配，通过协同效应优化絮体的形态，提高混凝效果，有效弥补了铝盐的不足。不仅工艺操作简单，生产成本低廉，而且能有效提高污水中COD及色度的去除效率，最大限度地降低投料量，减小后续处理工艺负荷，具有较大的发展潜力和应用前景。
可以用于解决水污染问题，有效降低废水的COD、提高脱色率等，用于水污染预处理领域。本发明采用水热法制备镁铝无机复合絮凝剂，并利用多孔吸附材料对其进行改性处理，通过镁盐和铝盐间的协同效应优化絮体的形态及吸附剂的辅助作用，实现了絮凝剂快速吸附架桥能力，沉降时间大大缩短。同时，镁盐部分替代铝盐，可有效降低铝的用量，减少残余铝的危害。该复合絮凝剂不仅工艺操作简单，生产成本低廉，而且能有效提高污水中COD及色度的去除效率，混凝沉降效果突出，可最大限度地降低投料量，减小后续处理工艺负荷，对工业废水以及给排水的预处理具有非常实用的应用价值。
本发明本发明具有如下优点：
（1）本发明提出的一种改性镁铝无机复合絮凝剂的制备方法，采用水热法将镁铝复合絮凝剂与吸附剂复合，实现絮凝剂快速吸附架桥，提高对有机物、胶体、悬浮物等吸附能力，混凝沉降效果突出，还有效解决了常规铝盐絮凝剂的残余铝的毒性问题。
（2）本发明制备的改性镁铝无机复合絮凝剂，通过将镁盐与铝盐复配，利用相互间的协同作用提高了混凝脱色效果。镁盐的引入，可以改变絮体的微观形态，有效提高絮体的沉降速度；同时，镁盐替代部分铝盐，可以降低铝的用量，减少絮凝剂的投料量，降低污水处理成本。
（3）本发明提出的无机复合絮凝剂的制备工艺不仅简单可控，生产成本低廉，而且制备出的絮凝剂对废水中难降解有机物、悬浮物、胶体等颗粒物具有良好的吸附、混凝效果，减小对后续处理工艺的运行负荷，对工业废水以及给排水的预处理具有非常实用的价值。
具体实施方式
通过实施例，对本发明做进一步的说明。
实施例1：
（1）首先，在80℃下，将2mol/L的结晶氯化铝溶液和氯化镁溶液混合均匀，按照1ml/min的滴加速度将4mol/L的NaOH溶液缓慢滴加至镁铝混合溶液中，充分反应混合；
（2）其次，向（1）中混合溶液中缓慢加入3g/L的木质活性炭粉末，充分搅拌混合40min；
（3）采用水热处理法将（2）中的反应产物转移至水热反应釜中，控制反应温度及时间分别为100℃和4h，反应结束后，冷却至60℃，打开水热釜，趁热抽滤，获得的滤液即为所制备的改性镁铝无机复合絮凝剂。所制备的复合絮凝剂对农药废水的COD的去除率为63.1%，脱色率为76%。
实施例2：
（1）首先，在70℃下，将2mol/L的结晶氯化铝溶液和氯化镁溶液混合均匀，按照1ml/min的滴加速度将4mol/L的NaOH溶液缓慢滴加至镁铝混合溶液中，充分反应混合；
（2）其次，向（1）中混合溶液中缓慢加入2g/L的沸石粉末，充分搅拌混合40min；
（3）采用水热处理法将（2）中的反应产物转移至水热反应釜中，控制反应温度及时间分别为100℃和6h，反应结束后，冷却至60℃，打开水热釜，趁热抽滤，获得的滤液即为所制备的改性镁铝无机复合絮凝剂。所制备的复合絮凝剂对农药废水的COD的去除率为49.5%，脱色率为65%。
实施例3：
（1）首先，在80℃下，将2mol/L的结晶氯化铝溶液和氯化镁溶液混合均匀，按照1ml/min的滴加速度将4mol/L的NaOH溶液缓慢滴加至镁铝混合溶液中，充分反应混合；
（2）其次，向（1）中混合溶液中缓慢加入5g/L的沸石粉末，充分搅拌混合40min；
（3）采用水热处理法将（2）中的反应产物转移至水热反应釜中，控制反应温度及时间分别为110℃和4h，反应结束后，冷却至60℃，打开水热釜，趁热抽滤，获得的滤液即为所制备的改性镁铝无机复合絮凝剂。所制备的复合絮凝剂对农药废水的COD的去除率为51.7%，脱色率为70%。
实施例4：
（1）首先，在70℃下，将2mol/L的结晶氯化铝溶液和氯化镁溶液混合均匀，按照1ml/min的滴加速度将4mol/L的NaOH溶液缓慢滴加至镁铝混合溶液中，充分反应混合；
（2）其次，向（1）中混合溶液中缓慢加入3.5g/L的木质活性炭粉末，充分搅拌混合40min；
（3）采用水热处理法将（2）中的反应产物转移至水热反应釜中，控制反应温度及时间分别为110℃和6h，反应结束后，冷却至60℃，打开水热釜，趁热抽滤，获得的滤液即为所制备的改性镁铝无机复合絮凝剂。所制备的复合絮凝剂对农药废水的COD的去除率为66.5%，脱色率为80%。
Claims (4)
1.一种改性镁铝无机复合絮凝剂的制备方法，其特征在于以镁盐和铝盐为原料，采用水热法制备出改性镁铝无机复合絮凝剂，具体步骤如下：
（1），将2mol/L的结晶氯化铝溶液和氯化镁溶液混合均匀，将4mol/L的NaOH溶液缓慢滴加至镁铝混合溶液中，充分反应混合；
（2），向（1）中混合溶液中缓慢加入2~5g/L的吸附剂粉末，充分搅拌混合40min；
（3）采用水热处理法将（2）中的反应产物转移至水热反应釜中，控制水热反应温度为100~120℃，反应结束后，冷却至60℃，打开水热釜，趁热抽滤，获得的滤液即为所制备的改性镁铝无机复合絮凝剂；其中，
所述的结晶氯化铝和氯化镁混合反应温度为60~80℃，NaOH溶液的滴加速度为1ml/min；
所述的吸附剂粉末材料为木质活性炭或沸石。
2.根据权利要求1所述改性镁铝无机复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，水热反应时间为4~6h。
3.一种改性镁铝无机复合絮凝剂，其特征在于根据权利要求1或2所述制备方法得到。
4.一种根据权利要求3所述改性镁铝无机复合絮凝剂对农药废水的COD的去除中的应用。
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