CN111362384A - 一种高效絮凝剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高效絮凝剂及其制备方法，成分按质量百分比由以下组分组成：三氯化铁5‑12份、双氧水5‑10份、去离子水30‑40份、聚合硫酸铁30‑35份，高铁酸钾2‑4份、硫酸钠3‑5份、硫酸亚铁15‑20份。本发明中的三氯化铁是一种共价化合物，会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性化合物，除磷絮凝效果好，沉淀速度快，污泥颗粒大，且密实，具有很好的脱色能力，能去除重金属，产品性能稳定，是城市污水及工业废水处理的高效廉价絮凝剂；本发明适应性强，适用范围广，除磷效果优越，水解产生的大量氢氧化物絮体沉淀，具有很大的比表面积和吸附能力，可通过吸附、架桥，使污水中的胶体凝聚在一起，保证了除磷效率。

Description

一种高效絮凝剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子技术领域，具体涉及一种高效絮凝剂及其制备方法。
背景技术
磷是生物体内所必须的元素，同时又是导致水体富营养化的主要原因，使水体应有的净化功能丧失，影响人类的生产和生活环境。废水中磷含量高会引起严重的污染，因此在排放前需要进行处理，降低废水中磷的含量。
近年来，由于水质标准的逐步提升，进一步控制污染物的排放，国家将《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中的一级标准进一步细化为一级A和一级B，严格的排放标准势必对污水处理厂的除磷提出更高的要求，在生物除磷的基础上开展化学除磷工作。
市场上常用的除磷剂主要由聚合氯化铝单一成分组成，功能单一，主要以聚合态而非离子太存在，与污水中含磷化合物作用不充分，除磷效果差，且效果不稳定，投加量大，成本较高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种高效絮凝剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高效絮凝剂，其创新点在于，按质量百分比由以下组分组成：三氯化铁5-12份、双氧水5-10份、去离子水30-40份、聚合硫酸铁30-35份，高铁酸钾2-4份、硫酸钠3-5份、硫酸亚铁15-20份。
一种高效絮凝剂的制备方法，其创新点在于，包括以下步骤：
S1、将称取的聚合硫酸铁加入去离子水进行搅拌溶解，得到聚合硫酸铁溶液；
S2、向聚合硫酸铁溶液中加入称取的高铁酸钾溶解搅拌，并冷却至室温，得到初级絮凝溶液备用；
S3、将反应釜冲洗干净，关闭放料阀，向反应釜中加入去离子水，开启搅拌，然后向反应釜中加入三氯化铁和硫酸亚铁，搅拌混匀；
S4、待温度降到25-30℃后，用盐酸调pH值，使溶液pH值在2-3之间，投加双氧水，使其硫酸亚铁中的二价铁转化成三价铁，完全反应后至二价铁小于0.5％；
S5、将初级絮凝溶液加入到反应釜中进行混合搅拌，搅拌30min，至溶液澄清，打开冷却水，温度降至25-35℃后停止搅拌；
S6、向反应釜中加入硫酸钠，在常温常压下，按每分钟40转的速度进行5-12分钟的混合搅拌后，即得到本发明的高效絮凝剂。
进一步的，所述步骤1的搅拌时间为10-15分钟。
进一步的，所述步骤2的搅拌时间为15-20分钟。
进一步的，所述步骤4中，所述双氧水与硫酸亚铁完全反应的时间为20-40分钟。
进一步的，所述聚合硫酸铁中硫酸铁的含量为23％-25％。
本发明有益效果为：
本发明中的三氯化铁是一种共价化合物，会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性化合物，除磷絮凝效果好，沉淀速度快，污泥颗粒大，且密实，具有很好的脱色能力，能去除重金属，产品性能稳定，是城市污水及工业废水处理的高效廉价絮凝剂；本发明适应性强，适用范围广，除磷效果优越，水解产生的大量氢氧化物絮体沉淀，具有很大的比表面积和吸附能力，可通过吸附、架桥，使污水中的胶体凝聚在一起，保证了除磷效率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种高效絮凝剂，按质量百分比由以下组分组成：三氯化铁5份、双氧水10份、去离子水30份、聚合硫酸铁30份，高铁酸钾4份、硫酸钠3份、硫酸亚铁15份。
所述高效絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将称取的聚合硫酸铁加入去离子水进行搅拌溶解，搅拌时间为10分钟，得到聚合硫酸铁溶液，其中聚合硫酸铁中硫酸铁的含量为23％；
S2、向聚合硫酸铁溶液中加入称取的高铁酸钾溶解搅拌，搅拌时间为15分钟，并冷却至室温，得到初级絮凝溶液备用；
S3、将反应釜冲洗干净，关闭放料阀，向反应釜中加入去离子水，开启搅拌，然后向反应釜中加入三氯化铁和硫酸亚铁，搅拌混匀；
S4、待温度降到25-30℃后，用盐酸调pH值，使溶液pH值在2-3之间，投加双氧水，使其硫酸亚铁中的二价铁转化成三价铁，完全反应后至二价铁小于0.5％，双氧水与硫酸亚铁完全反应的时间为40分钟；
S5、将初级絮凝溶液加入到反应釜中进行混合搅拌，搅拌30min，至溶液澄清，打开冷却水，温度降至25℃后停止搅拌；
S6、向反应釜中加入硫酸钠，在常温常压下，按每分钟40转的速度进行5分钟的混合搅拌后，即得到本发明的高效絮凝剂。
实施例1中得到的絮凝剂用于处理陶瓷厂废水时，在原水SS浓度为610mg/l，BOD为11.4mg/l，PH为7.1的400ml废水中加入本絮凝剂10mg后经通过每分钟250转的高速搅拌机搅拌2分钟后，SS浓度降为9.2mg/l，去除率为97.2%，BOD降为0.14，去除率为98.98%。
实施例2
一种高效絮凝剂，按质量百分比由以下组分组成：三氯化铁12份、双氧水8份、去离子水40份、聚合硫酸铁32份，高铁酸钾3份、硫酸钠5份、硫酸亚铁20份。
所述高效絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将称取的聚合硫酸铁加入去离子水进行搅拌溶解，搅拌时间为15分钟，得到聚合硫酸铁溶液，其中聚合硫酸铁中硫酸铁的含量为24％；
S2、向聚合硫酸铁溶液中加入称取的高铁酸钾溶解搅拌，搅拌时间为20分钟，并冷却至室温，得到初级絮凝溶液备用；
S3、将反应釜冲洗干净，关闭放料阀，向反应釜中加入去离子水，开启搅拌，然后向反应釜中加入三氯化铁和硫酸亚铁，搅拌混匀；
S4、待温度降到25-30℃后，用盐酸调pH值，使溶液pH值在2-3之间，投加双氧水，使其硫酸亚铁中的二价铁转化成三价铁，完全反应后至二价铁小于0.5％，双氧水与硫酸亚铁完全反应的时间为20分钟；
S5、将初级絮凝溶液加入到反应釜中进行混合搅拌，搅拌30min，至溶液澄清，打开冷却水，温度降至25℃后停止搅拌；
S6、向反应釜中加入硫酸钠，在常温常压下，按每分钟40转的速度进行10分钟的混合搅拌后，即得到本发明的高效絮凝剂。
实施例2中得到的絮凝剂用于处理机械加工厂的金属切割研磨液，在PH值为6.6，原水BOD浓度为445mg/l，h-已烷抽出物质（mg/l）水中油分为1876mg/l的500ml污水中只需加入本絮凝剂10mg后通过每分钟300转的高速搅拌机搅拌4分钟后，沉淀4分钟后的上清液，经过滤棉垫过滤后检测出BOD浓度降为5.2mg/l，去除率为97.78%，油分浓度为1.8mg/l，去除率为99.2%。
实施例3
一种高效絮凝剂，按质量百分比由以下组分组成：三氯化铁10份、双氧水10份、去离子水35份、聚合硫酸铁31份，高铁酸钾4份、硫酸钠3份、硫酸亚铁18份。
所述高效絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将称取的聚合硫酸铁加入去离子水进行搅拌溶解，搅拌时间为12分钟，得到聚合硫酸铁溶液，其中聚合硫酸铁中硫酸铁的含量为25％；
S2、向聚合硫酸铁溶液中加入称取的高铁酸钾溶解搅拌，搅拌时间为18分钟，并冷却至室温，得到初级絮凝溶液备用；
S3、将反应釜冲洗干净，关闭放料阀，向反应釜中加入去离子水，开启搅拌，然后向反应釜中加入三氯化铁和硫酸亚铁，搅拌混匀；
S4、待温度降到25-30℃后，用盐酸调pH值，使溶液pH值在2-3之间，投加双氧水，使其硫酸亚铁中的二价铁转化成三价铁，完全反应后至二价铁小于0.5％，双氧水与硫酸亚铁完全反应的时间为30分钟；
S5、将初级絮凝溶液加入到反应釜中进行混合搅拌，搅拌30min，至溶液澄清，打开冷却水，温度降至25℃后停止搅拌；
S6、向反应釜中加入硫酸钠，在常温常压下，按每分钟40转的速度进行12分钟的混合搅拌后，即得到本发明的高效絮凝剂。
实施例1中得到的絮凝剂用于处理矿区含砷原水时，在PH为7.3，原水含砷浓度为0.112mg/L的500ml废水，只需加入本絮凝剂10mg后通过每分钟300转的高速搅拌机搅拌3分钟后，产生絮凝沉淀，上清液通过滤纸过滤后，通过检测，含砷浓度为0.006mg/l，去除率为96%。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种高效絮凝剂，其特征在于，按质量百分比由以下组分组成：三氯化铁5-12份、双氧水5-10份、去离子水30-40份、聚合硫酸铁30-35份，高铁酸钾2-4份、硫酸钠3-5份、硫酸亚铁15-20份。
2.一种高效絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将称取的聚合硫酸铁加入去离子水进行搅拌溶解，得到聚合硫酸铁溶液；
S2、向聚合硫酸铁溶液中加入称取的高铁酸钾溶解搅拌，并冷却至室温，得到初级絮凝溶液备用；
S3、将反应釜冲洗干净，关闭放料阀，向反应釜中加入去离子水，开启搅拌，然后向反应釜中加入三氯化铁和硫酸亚铁，搅拌混匀；
S4、待温度降到25-30℃后，用盐酸调pH值，使溶液pH值在2-3之间，投加双氧水，使其硫酸亚铁中的二价铁转化成三价铁，完全反应后至二价铁小于0.5％；
S5、将初级絮凝溶液加入到反应釜中进行混合搅拌，搅拌30min，至溶液澄清，打开冷却水，温度降至25-35℃后停止搅拌；
S6、向反应釜中加入硫酸钠，在常温常压下，按每分钟40转的速度进行5-12分钟的混合搅拌后，即得到本发明的高效絮凝剂。
3.根据权利要求2所述的一种高效絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1的搅拌时间为10-15分钟。
4.根据权利要求2所述的一种高效絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2的搅拌时间为15-20分钟。
5.根据权利要求2所述的一种高效絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤4中，所述双氧水与硫酸亚铁完全反应的时间为20-40分钟。
6.根据权利要求1或2所述的一种高效絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述聚合硫酸铁中硫酸铁的含量为23％-25％。
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