CN113371804A - 一种适用污水处理系统的高效助凝剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于污水系统的高效助凝剂及其制备方法，该高效助凝剂包括偏铝酸钠、硅酸铝铁、聚合氯化铝、聚胺、聚合氯化铝铁和水。本发明通过原料筛选、优化原料配比、改进制备方法，最终得到一种适用于污水处理系统的高效助凝剂，将其应用于污水系统，不仅增大了絮体的矾花，显著提高了絮凝效果，而且有效去除污水中大量油类、色度、总磷及有机物等，相比市场的聚合氯化铝、聚合硫酸铁助凝剂，添加相同量的助凝剂，本发明提供的助凝剂对有机物的去除率提高了20％，解决了现有助凝剂在实际应用过程中存在助凝效果不佳导致污水处理不理想和处理成本高的问题，且对去除COD有一定的效果，是一种集絮凝、沉降、去除有机物于一体的高效助凝剂。
Description
技术领域
本发明属于污水系统水处理的技术领域，具体涉及一种适用于污水处理系统的高效助凝剂及其制备方法。
背景技术
随着工业的发展，对各种工业废水及生活污水的排放标准也越来越高。絮凝沉淀法是一种最常用的水处理方法，应用最广泛、成本最低。然而，污染水体在汇流后变得复杂，对污水的处理的要求更高、更繁琐，处理不当时容易造成二次污染，在各种水处理材料和方法中，使用最久、最大规模的工业生产和使用的仍是无机型材料，其中以氯化铝为主要材料的最为普遍，其针对有机物含量较高的污水，絮凝效果不明显，水中各离子的去除率不高，且使用中发现该絮凝剂在氨氮、COD、色度的去除方面有待提高。
在水处理中，使用单一絮凝剂不能取得良好的效果，需要投加辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。助凝剂的作用是加速混凝过程，加大凝絮颗粒的密度和重量，使其更迅速沉淀。并加强黏结和架桥作用，使凝絮颗粒粗大且有较大表面，可充分发挥吸附卷带作用，提高澄清效果。
目前国内大多数工业污水采用“预处理+生化处理”方法，处理后的污水不能达到国家或地方排放标准，主要原因是其COD、氨氮含量太高，高浊度对后期生化产生较大负面影响，在生化系统进水处理中无法有效去除含量高的污水中有机物，需要在生化系统之后进行一次性有效去除有机物、氨氮化合物等。现有的絮凝剂不能有效降低或去除水中的有害离子或有机物，需要投加高效助凝剂，使水处理絮凝过程中颗粒碰撞的机会增大，起到吸附架桥的作用，加快絮凝过程，降低污水中的浊度、悬浮物、有机物等。目前市场上高效助凝剂主要有聚合氯化铝、聚合硫酸铁、三氯化铁和有机絮凝剂，尽管国内外都有不少报道采用此类作为絮凝剂应用，但是在实际应用过程中存在助凝效果不佳，导致污水处理不理想，且投加量大，造成处理成本增加，特别对于污水系统中既需要考虑高效絮凝作用，同时需要从工业系统考虑的低成本问题，所以急需开发一种污水系统的高效助凝剂，具有很好的应用前景。
发明内容
针对现有高效助凝剂在实际应用过程中存在助凝效果不佳，导致污水处理不理想，且投加量大造成处理成本增加等问题，本发明旨在于提供一种适用于污水处理系统的高效助凝剂及其制备方法，该高效助凝剂包括偏铝酸钠、硅酸铝铁、聚合氯化铝、聚胺、聚合氯化铝铁和水，本发明通过原料筛选、优化原料配比、改进制备方法，最终得到一种适用于污水处理系统的高效助凝剂，将其应用于污水系统，不仅增大了絮体的矾花，显著提高了絮凝效果，而且有效去除污水中大量油类、色度、总磷及有机物等，相比市场的聚合氯化铝、聚合硫酸铁等助凝剂，添加相同量的助凝剂，本发明提供的助凝剂对有机物的去除率提高了20％，技术效果显著突出，同时，本发明提供的高效助凝剂投加量少，且产生污泥量小，大大降低了污水处理成本和后期污泥处理成本，解决了现有助凝剂在实际应用过程中存在助凝效果不佳导致污水处理不理想和处理成本高的问题，且对去除COD有一定的效果，是一种集絮凝、沉降、去除有机物于一体的高效助凝剂。
为了达到以上技术效果，本发明采用以下技术方案：
本发明具体提供一种适用于污水处理系统的高效助凝剂，按照重量份计，该高效助凝剂组分中包括偏铝酸钠50-100份，硅酸铝铁50-150份、聚合氯化铝50-100份、聚胺4-8份、聚合氯化铝铁80-180份和水500-680份。
进一步，本发明提供一种适用于污水处理系统的高效助凝剂按照重量份计优先采用包括偏铝酸钠80份，硅酸铝铁100份、聚合氯化铝70份、聚胺6份、聚合氯化铝铁150份和水594份。
同时，本发明提供上述采用的适用于污水处理系统的高效助凝剂的制备方法，具体包括如下步骤：将反应釜冲洗干净，关闭放料阀，向反应釜中按比例加入聚胺和水反应釜中搅拌至完全溶解，依次加入硅酸铝铁、偏铝酸钠、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁和水，搅拌1h，至溶解完全后停止搅拌，打开放料阀，得到本发明高效助凝剂。
本发明中，所述适用于污水处理系统高效助凝剂的制备方法中，溶液的温度≤35℃。
进一步地，本发明提供一种适用于污水处理系统的高效助凝剂的应用。
通过实施本发明提供的上述具体技术方案，实施本发明内容，可以达到以下有益效果：
(1)本发明提供的一种适用于污水处理系统的高效助凝剂，作用水解速度快，水合作用弱，形成的矾花密实，沉降速度快，可有效去除水中的铝离子以及铝盐混凝后水中残余的游离态铝离子。同时具有极强的凝聚力可用于去除水中的重金属和磷酸盐，具有显著的沉淀金属及硫化物、脱色、脱臭、除油、杀菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效。使用制备的适用于污水处理系统的高效助凝剂不仅可以使悬浮的胶体粒子脱稳絮凝，而且还可以与带负电的溶解物进行反应，生成不溶性的盐类，通过絮凝沉降而除去，高效助凝剂不仅增大了絮体的矾花，加强絮凝效果，而且有效去除污水中大量油类、色度、总磷及有机物等，相比市场的聚合氯化铝、聚合硫酸铁提高了去除率20％，且投加后产生污泥量小，大大节省污泥处理费用。
(2)本发明提供的适用于污水处理系统的高效助凝剂的制备方法简单易操作，且添加量少，沉降速度快，进一步降低了污水处理成本，为拓展工业污水处理系统助凝剂的种类提供数据支持。
附图说明
无
具体实施方式
下面，举实施例说明本发明，但是，本发明并不限于下述的实施例。本发明中选用的所有原辅材料及选用仪器设备都为本领域熟知选用的。
实施例1：适用于污水处理系统的高效助凝剂
本实施例提供适用于污水处理系统的高效助凝剂，所述高效助凝剂按照重量份计，包括偏铝酸钠50-100份，硅酸铝铁50-150份、聚合氯化铝50-100份、聚胺4-8份、聚合氯化铝铁80-180份和水500-680份。
实施例2：适用于污水处理系统的高效助凝剂
本实施例在实施例1的基础上，提供适用于污水处理系统的高效助凝剂，所述高效助凝剂按照重量份及，包括偏铝酸钠80kg，硅酸铝铁100kg、聚合氯化铝70kg、聚胺6kg、聚合氯化铝铁150kg和水594kg。
实施例3：适用于污水处理系统的高效助凝剂
本实施例在实施例1的基础上，提供适用于污水处理系统的高效助凝剂，所述高效助凝剂按照重量份及，包括偏铝酸钠50kg，硅酸铝铁50kg、聚合氯化铝50kg、聚胺4kg、聚合氯化铝铁80kg和水500kg。
实施例4：适用于污水处理系统的高效助凝剂
本实施例在实施例1的基础上，提供适用于污水处理系统的高效助凝剂，所述高效助凝剂按照重量份及，包括偏铝酸钠100kg，硅酸铝铁150kg、聚合氯化铝100kg、聚胺8kg、聚合氯化铝铁180kg和水680kg。
实施例5：适用于污水处理系统的高效助凝剂
本实施例在实施例1的基础上，提供一种适用于污水处理系统的高效助凝剂，所述高效助凝剂按照重量份及，包括偏铝酸钠100kg，硅酸铝铁50kg、聚合氯化铝90kg、聚胺8kg、聚合氯化铝铁180kg和水572kg。
实施例6：适用于污水处理系统的高效助凝剂的制备
本实施例在实施例1-5的基础上，提供适用于污水处理系统的高效助凝剂的制备方法，具体步骤如下：将反应釜冲洗干净，关闭放料阀，向反应釜中按比例加入聚胺和水反应釜中搅拌至完全溶解，依次加入硅酸铝铁、偏铝酸钠、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁和水，搅拌1h，至溶解完全后停止搅拌，整个过程中反应釜内溶液温度控制在35℃以下，打开放料阀，得到一种高效助凝剂。
实施例7：适用于污水处理系统的高效助凝剂的应用
本实施例在实施例1-6的基础上，参照行业标准SY/T5796-1993《絮凝剂评价方法》进行性能测试对比实验，以现有的高效助溶剂及空白作为对照，以单一聚合氯化铝为助凝剂，记做对照1，以聚合硫酸铁作为助凝剂，记做对照2，以三氯化铁作为助凝剂，记做对照3，以市售的有机助凝剂为助凝剂，记作对照4。同时对本发明实施例2-5获得高效助凝剂进行性能测试，试验指标包括工业污水系统出水的浊度、总磷、COD值等。
采取工业污水系统中生化段之后的水样，在六联搅拌器中，分别加入相同剂量对照样和本发明提供的高效助凝剂，于120r/min下快速搅拌3min，停止后记录絮团沉降速度和絮体大小，静置30min后取上清液检测水样的浊度、总磷、COD值，每组实验进行三组，取平均值，试验结果参见表1-2所示。
表1：不同助凝剂投加量对比
表2：不同助凝剂处理污水的效果对比
由表1实验结果可知，本发明提供的复合高效助凝剂在应用过程中的添加量明显小于对照样，进一步检测出水样的各个指标，由表2的数据可知，在使用量较少的基础上，本发明提供的高效助凝剂处理无论是絮凝过程中絮体的沉降速度和絮体大小，还是最终处理水样的浊度、色度等指标都显著优于对照样。其中单一的助凝剂聚合硫酸铁在浊度、色度以及COD值方面处理效果欠佳，助凝剂聚合氯化铁在COD值、色度方面处理效果不佳，三氯化铁助凝剂和有机助凝剂在COD值色度和SS方面处理效果不佳，而本发明提供的高效助凝剂处理的水样在COD值、浊度、色度以及SS值方面都有显著改善，特别是COD值降至200mg/L以下，总磷含量控制在5mg/L以内，浊度降至15NTU以下，色度降至30以下，可见采用本申请提供的高效助凝剂处理的污水相对于目前市场上的高效助凝剂聚合氯化铝、聚合硫酸铁、三氯化铁和有机絮凝剂无论在成本方面和高效絮凝方面都显示出显著突出的技术效果，这表明，本发明提供的高效助凝剂通过原料筛选和比例优化、制备过程控制原料添加次序及温度最终得到的一种适用于污水处理系统的高效助凝剂，不仅具有优良的絮凝效果，使水中细小的微粒和自然胶粒凝聚成大块絮状物而沉降下来，且显著降低了污水中的总磷、COD和色度值等，同时因为添加量少，沉降速度快，制备方法简单等优点，为拓展工业污水处理系统助凝剂的种类提供数据支持。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种适用于污水处理系统的高效助凝剂，其特征在于，按照重量份计，该高效助凝剂包括偏铝酸钠50-100份，硅酸铝铁50-150份、聚合氯化铝50-100份、聚胺4-8份、聚合氯化铝铁80-180份和水500-680份。
2.如权利要求1所述的一种适用于污水处理系统的高效助凝剂，其特征在于，按照重量份计，该高效助凝剂包括偏铝酸钠80份，硅酸铝铁100份、聚合氯化铝70份、聚胺6份、聚合氯化铝铁150份和水594份。
3.一种适用于污水处理系统的高效助凝剂的制备方法，其特征在于，其制备方法具体包括如下步骤：将反应釜冲洗干净，关闭放料阀，向反应釜中按比例加入聚胺和水反应釜中搅拌至完全溶解，依次加入硅酸铝铁、偏铝酸钠、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁和水，搅拌1h，至溶解完全后停止搅拌，打开放料阀，得到一种高效助凝剂。
4.如权利要求3所述的一种适用于污水处理系统的高效助凝剂的制备方法，其特征在于，溶液的温度≤35℃。
5.如权利要求1所述的一种适用于污水处理系统的高效助凝剂的应用。
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| CN202110848958.6A CN113371804A (zh) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | 一种适用污水处理系统的高效助凝剂及其制备方法 |
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2021
- 2021-07-27 CN CN202110848958.6A patent/CN113371804A/zh active Pending
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