CN114014347A - 一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺 - Google Patents
一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114014347A CN114014347A CN202111423332.7A CN202111423332A CN114014347A CN 114014347 A CN114014347 A CN 114014347A CN 202111423332 A CN202111423332 A CN 202111423332A CN 114014347 A CN114014347 A CN 114014347A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- polyaluminium chloride
- reaction
- speed
- water purifying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 69
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 33
- 239000012629 purifying agent Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical class [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 65
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 48
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims abstract description 13
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 84
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 31
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims description 27
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 11
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 9
- 229940024545 aluminum hydroxide Drugs 0.000 claims description 9
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- SMYKVLBUSSNXMV-UHFFFAOYSA-K aluminum;trihydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] SMYKVLBUSSNXMV-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 claims description 6
- 229940024546 aluminum hydroxide gel Drugs 0.000 claims description 5
- 230000003631 expected effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 3
- AISMNBXOJRHCIA-UHFFFAOYSA-N trimethylazanium;bromide Chemical compound Br.CN(C)C AISMNBXOJRHCIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 10
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 10
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 8
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 6
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 3
- 239000007970 homogeneous dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 230000005653 Brownian motion process Effects 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005537 brownian motion Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M Carbamate Chemical compound NC([O-])=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/48—Halides, with or without other cations besides aluminium
- C01F7/56—Chlorides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
- C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
本发明公开了一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺，包括：S1：取聚合氯化铝和结晶葡萄糖为原料，原料中聚合氯化铝和结晶葡萄糖质量比为5：2‑2.3：0.8混匀加注氢氧化钠溶液常温状态下反应；S2：反应完成后加入高速均质分散机内进行高速分散，分次加入HCL溶液，使反应溶液的盐基度(OH/Al比值)控制在2.5±0.2，得到聚合氯化铝母液。本发明中，通过在聚合氯化铝母液中加注高饱和的纯碱溶液并搅拌，使该净水剂聚合氯化铝溶液具备高铝高盐基度、高流动分散性，pH适用范围更广，混凝效果更优，适用于各种环境水质处理COD去除率可达65％以上，TP去除率可达99％左右。
Description
技术领域
本发明涉及净水剂技术领域，具体为一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺。
背景技术
为了满足我国当前水环境治理工程的需求，提高我国水处理药剂科技含量，促进我国环保产业发展。本项目主要技术内容为：采用特有的常温状态下低压聚合和独特喷雾干燥现代环保型工艺技术生产多品种的高效聚合氯化铝及其复合型净水剂系列产品。
自来水公司用聚合氯化铝呈淡黄或黄白色粉沫状。各项指标均达到 GB15892-2009国家饮用水的净化处理。自来水公司用聚合氯化铝与传统无机混凝剂的根本区别在于传统无机混凝剂为低分子结晶盐，而聚合氯化铝的结构由形态多变的多元羧基络合物组成，絮凝沉淀速度快，适用PH值范围宽，对管道设备无腐蚀性，净水效果明显，能有效去除水中色质SS、COD、BOD及砷、汞等重金属离子聚合氯化铝技术参数。
聚合铝及其复合型净水剂在城市给水和废水处理领域具有十分广泛的应用并占有重要地位。高效净水剂是城市地表水水质净化处理，工业废水(如石田，化工、电力、洗煤、印染、制革、制药、造纸、冶金，制革等行业)处理过程，尤其是工业、城市污水深度处理回用过程中不可缺少的前置处理过程，它不仅可显著去除水中各种悬浮物，去除率达80～95％以上。近年来，随着我国社会经济的快速发展，城市和工业用水需求量迅速持续增长。预计2010年后我国城市日供水能力将突破2亿吨，达到2.4亿吨。按70％地表水净化处理，投药量0.2吨/万吨计，仅城市和工业用水处理就需要净水剂为80～100 万吨/年。
在公开(公告)号：CN109678232A中公开了一种新型聚合氯化铝净水剂及其制备方法，提供了一种氧化铝为10～12wt％，盐基度为70～95wt％，水不溶物为≤0.1wt％，pH(10g/L水溶液)值为4.5～5.0的新型聚合氯化铝净水剂。与传统生产工艺相比，工艺技术上，采用高速分散均质化技术代替常规搅拌技术，解决了常规碱调工艺中聚合度调节受限的缺陷，但聚合氯化铝还存在絮凝速度较慢、絮凝效果较差、吸附性能较弱、水不溶物和重金属容易超标、生产成本较高等不足。
有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺，来解决目前存在的絮凝速度较慢、效果较差的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。
发明内容
本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺，包括：
S1：取聚合氯化铝和结晶葡萄糖为原料、原料中聚合氯化铝和结晶葡萄糖质量比为5：2-2.3：0.8混匀加注氢氧化钠溶液常温状态下反应；
S2：反应完成后加入高速均质分散机内进行高速分散，分次加入HCL溶液，使反应溶液的盐基度(OH/Al比值)控制在2.5±0.2，得到聚合氯化铝母液；
S3：取聚合氯化铝母液和纯碱溶液，纯碱溶液以V*(0.1～3)g/min的速率加入到温度≥20℃的所述聚合氯化铝母液中，并以≥50r/min的速率搅拌，发生聚合反应；
S4：根据聚合氯化铝母液和纯碱溶液质量加入35-35％净水剂三甲基溴化铵反应4-6h静置沉淀取上层清液即完成反应。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤S1中加注氢氧化钠溶液采用分批次添加，注氢氧化钠溶液与原料质量比为1：1.2-1.3，温度控制≥20 ℃。
通过采用上述技术方案，氢氧化铝为主要原料，在常温条件下与氢氧化钠溶液反应，形成透明原液；待透明溶液，其中氢氧化钠和碳酸钠用于提高溶液中OH-浓度，提高反应溶液的盐基度。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤S2中高速分散速度为 13000±2000r/min并在分散中加入2‰左右的重金属捕捉剂。
通过采用上述技术方案，利用重金属捕捉剂预处理去除重金属，高速均质分散提供的外界机械作用使得分散相颗粒越容易破碎均质化，因促进了部过碱固化生成的白色氢氧化铝沉淀在溶液中的溶解与聚合，低转速分散会使聚合过程中OH-与聚合氯化铝过度聚合，聚合链不断长大从而形成氢氧化铝凝胶，高速分散效果无法承受聚合反应中快速产生的沉淀，局部严重过碱现象会导致白色氢氧化铝沉淀的形成速率远远大于其溶解速率，过多沉淀物的堆积、停留会导致溶液流动性越差，分散阻力越大，铝沉淀物分散溶解性能越差，同时需要的分散处理时间就相对越长，耗能高。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤S3中纯碱溶液为饱和纯碱溶液，所述纯碱溶液的质量浓度为15％～30％，聚合氯化铝母液与所述纯碱溶液的质量比为6-20：0.9-1.1。
通过采用上述技术方案，纯碱溶液的加入流量过低会导致反应不充分，聚合度调节达不到预期效果，聚合氯化铝溶液与所述纯碱溶液的质量比值过大，即纯碱加入量过小，则盐基度提升不到理想值，比值过小则纯碱量过大，OH- 离子含量过高易形成氢氧化铝凝胶
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤S3中聚合温度为20～40 ℃，所述搅拌速率为50-200r/min，时间为1-2.5h。
通过采用上述技术方案，温度的升高会使底物分子进行高频率规律性布朗运动，从而使底物溶液流动性更好，聚合氯化铝溶液的温度过高，虽然可以提高聚合反应速率，但是会促进氢氧化铝凝胶的生成，低于40℃抑制氧化铝凝胶的生成且生产耗能低。搅拌速率同样影响聚合反应过程，搅拌转速过快，阻碍 OH-替代Cl-形成单体以及单体聚合成大分子聚合物的聚合过程。
进一步的，聚合度调节工序中控制调节反应时间的原因：一定范围内延长处理时间有利于局部固化沉淀在溶液中的溶解与聚合，且时间越长，溶解与聚合越彻底，当高速分散时间超出2.5h时，溶液中聚合铝含量会出现大幅降低，因为高强度分散作用力对聚氯化铝高电荷聚合环链体形高分子结构具有降解破坏能力。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤S4中聚合氯化铝成品液中加注十六烷基三甲基溴化铵的质量为聚合氯化铝成品液的10-15％静置反应 1-2h。
通过采用上述技术方案，通过在成品液中加入十六烷基三甲基溴化铵，增大聚合氯化铝的比表面积，发挥吸附架桥的优势，利于胶体的吸附，且利于分子之间的分散，吸附性能显著提高，实现了快速、高效的絮凝效果。
本发明所取得的有益效果为：
1.本发明中，通过在聚合氯化铝母液中加注高饱和的纯碱溶液并搅拌，使该净水剂聚合氯化铝溶液具备高铝高盐基度、高流动分散性，pH适用范围更广，混凝效果更优，适用于各种环境水质处理COD去除率可达65％以上，TP去除率可达99％左右。
2.本发明中，采用高速分散技术均质化处理含铝母液和聚合度调节反应工序，高速均质分散提供的外界机械作用使得分散相颗粒越容易破碎均质化，因促进了部过碱固化生成的白色氢氧化铝沉淀在溶液中的溶解与聚合，有利于局部固化沉淀在溶液中的溶解与聚合，提高聚合效果。
3.本发明中，通过在成品液中继续添加一定质量的十六烷基三甲基溴化铵，增大聚合氯化铝的比表面积，发挥吸附架桥的优势，利于胶体的吸附，且利于分子之间的分散，吸附性能显著提高，实现了快速、高效的絮凝效果。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
下面描述本发明的一些实施例提供的一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺。
实施例1：
如下所示，本发明提供的一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺，包括：
S1：取聚合氯化铝和结晶葡萄糖为原料、原料中聚合氯化铝和结晶葡萄糖质量比为5：2-2.3：0.8混匀加注氢氧化钠溶液常温状态下反应；
S2：反应完成后加入高速均质分散机内进行高速分散，分次加入HCL溶液，使反应溶液的盐基度(OH/Al比值)控制在2.5±0.2，得到聚合氯化铝母液；
S3：取聚合氯化铝母液和纯碱溶液，纯碱溶液以V*(0.1～3)g/min的速率加入到温度≥20℃的所述聚合氯化铝母液中，并以≥50r/min的速率搅拌，发生聚合反应；
S4：根据聚合氯化铝母液和纯碱溶液质量加入35-35％净水剂三甲基溴化铵反应4-6h静置沉淀取上层清液即完成反应。
在该实施例中，步骤S1中加注氢氧化钠溶液采用分批次添加，注氢氧化钠溶液与原料质量比为1：1.2-1.3，温度控制≥20℃，氢氧化铝为主要原料，在常温条件下与氢氧化钠溶液反应，形成透明原液；待透明溶液，其中氢氧化钠和碳酸钠用于提高溶液中OH-浓度，提高反应溶液的盐基度。
在该实施例中，步骤S2中高速分散速度为13000±2000r/min并在分散中加入2‰左右的重金属捕捉剂。
具体的，利用重金属捕捉剂预处理去除重金属，高速均质分散提供的外界机械作用使得分散相颗粒越容易破碎均质化，因促进了部过碱固化生成的白色氢氧化铝沉淀在溶液中的溶解与聚合，低转速分散会使聚合过程中OH-与聚合氯化铝过度聚合，聚合链不断长大从而形成氢氧化铝凝胶，高速分散效果无法承受聚合反应中快速产生的沉淀，局部严重过碱现象会导致白色氢氧化铝沉淀的形成速率远远大于其溶解速率，过多沉淀物的堆积、停留会导致溶液流动性越差，分散阻力越大，铝沉淀物分散溶解性能越差，同时需要的分散处理时间就相对越长，耗能高。
在该实施例中，步骤S3中纯碱溶液为饱和纯碱溶液，所述纯碱溶液的质量浓度为15％～30％，聚合氯化铝母液与所述纯碱溶液的质量比为6-20： 0.9-1.1，本实施例中优选采用12：1。
具体的，纯碱溶液的加入流量过低会导致反应不充分，聚合度调节达不到预期效果，聚合氯化铝溶液与所述纯碱溶液的质量比值过大，即纯碱加入量过小，则盐基度提升不到理想值，比值过小则纯碱量过大，OH-离子含量过高易形成氢氧化铝凝胶
在该实施例中，步骤S3中聚合温度为20～40℃，本实施例中优选采用30 ±2℃，搅拌速率为50-200r/min，本实施例中优选采用120-140r/min，时间为1-2.5h。
具体的，温度的升高会使底物分子进行高频率规律性布朗运动，从而使底物溶液流动性更好，聚合氯化铝溶液的温度过高，虽然可以提高聚合反应速率，但是会促进氢氧化铝凝胶的生成，低于40℃抑制氧化铝凝胶的生成且生产耗能低。搅拌速率同样影响聚合反应过程，搅拌转速过快，阻碍OH-替代Cl- 形成单体以及单体聚合成大分子聚合物的聚合过程。
进一步的，聚合度调节工序中控制调节反应时间的原因：一定范围内延长处理时间有利于局部固化沉淀在溶液中的溶解与聚合，且时间越长，溶解与聚合越彻底，当高速分散时间超出2.5h时，溶液中聚合铝含量会出现大幅降低，因为高强度分散作用力对聚氯化铝高电荷聚合环链体形高分子结构具有降解破坏能力。
在该实施例中，步骤S4中聚合氯化铝成品液中加注十六烷基三甲基溴化铵的质量为聚合氯化铝成品液的10-15％静置反应1-2h，通过在成品液中加入十六烷基三甲基溴化铵，增大聚合氯化铝的比表面积，发挥吸附架桥的优势，利于胶体的吸附，且利于分子之间的分散，吸附性能显著提高，实现了快速、高效的絮凝效果。
实施例2：
与实施例1的区别在于，步骤S4中聚合氯化铝成品液中加注十六烷基三甲基溴化铵的质量为聚合氯化铝成品液的10-15％静置反应1-2h，更改为双氨基聚乙二醇和十六烷基三甲基溴化铵的混合液，混合液质量为聚合氯化铝成品液的5-8％静置反应1-2h。
对比实施例1的有益效果在于，应用氨基的反应活性，可以通过生成稳定的化学键(如酰胺键，氨基甲酸酯键，脲键和仲胺键)，把另一些分子和其连接，双氨基聚乙二醇其中氨基官能PEG可用于通过对游离的聚合氯化铝进行高效架桥连接，进一步提升絮凝效果。
在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如，“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接；“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺，其特征在于，包括：
S1：取聚合氯化铝和结晶葡萄糖为原料、原料中聚合氯化铝和结晶葡萄糖质量比为5：2-2.3：0.8混匀加注氢氧化钠溶液常温状态下反应；
S2：反应完成后加入高速均质分散机内进行高速分散，分次加入HCL溶液，使反应溶液的盐基度(OH/Al比值)控制在2.5±0.2，得到聚合氯化铝母液；
S3：取聚合氯化铝母液和纯碱溶液，纯碱溶液以V*(0.1～3)g/min的速率加入到温度≥20℃的所述聚合氯化铝母液中，并以≥50r/min的速率搅拌，发生聚合反应；
S4：根据聚合氯化铝母液和纯碱溶液质量加入35-35％净水剂三甲基溴化铵反应4-6h静置沉淀取上层清液即完成反应。
2.根据权利要求1所述的一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺，其特征在于，步骤S1中加注氢氧化钠溶液采用分批次添加，注氢氧化钠溶液与原料质量比为1：1.2-1.3，温度控制≥20℃。
氢氧化铝为主要原料，在常温条件下与氢氧化钠溶液反应，形成透明原液；待透明溶液，其中氢氧化钠和碳酸钠用于提高溶液中OH-浓度，提高反应溶液的盐基度。
3.根据权利要求1所述的一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺，其特征在于，步骤S2中高速分散速度为13000±2000r/min并在分散中加入2‰左右的重金属捕捉剂。
4.根据权利要求1所述的一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺，其特征在于，步骤S3中纯碱溶液为饱和纯碱溶液，所述纯碱溶液的质量浓度为15％～30％，聚合氯化铝母液与所述纯碱溶液的质量比为6-20：0.9-1.1。
纯碱溶液的加入流量过低会导致反应不充分，聚合度调节达不到预期效果，聚合氯化铝溶液与所述纯碱溶液的质量比值过大，即纯碱加入量过小，则盐基度提升不到理想值，比值过小则纯碱量过大，OH-离子含量过高易形成氢氧化铝凝胶。
5.根据权利要求1所述的一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺，其特征在于，步骤S3中聚合温度为20～40℃，所述搅拌速率为50-200r/min，时间为1-2.5h。
6.根据权利要求1所述的一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺，其特征在于，步骤S4中聚合氯化铝成品液中加注十六烷基三甲基溴化铵的质量为聚合氯化铝成品液的10-15％静置反应1-2h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111423332.7A CN114014347A (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111423332.7A CN114014347A (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114014347A true CN114014347A (zh) | 2022-02-08 |
Family
ID=80066751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111423332.7A Pending CN114014347A (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114014347A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150115291A (ko) * | 2014-04-02 | 2015-10-14 | (주)코솔텍 | 고염기성 폴리염화알루미늄 응집제의 제조방법 |
| CN106186020A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-12-07 | 杭州萧山三江净水剂有限公司 | 一种高盐基度高浓度的聚合氯化铝的制备方法 |
| CN109678232A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-04-26 | 江苏永葆环保科技有限公司 | 一种新型聚合氯化铝净水剂及其制备方法 |
| CN110745852A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-04 | 南京工业大学 | 一种高稳定性多聚态的聚合氯化铝的制备方法 |
| CN112142173A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-12-29 | 广西锋盛环保科技有限公司 | 一种高盐基度聚合氯化铝净水剂的制备方法 |
| CN112624169A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-04-09 | 中国铝业股份有限公司 | 一种高盐基度聚合氯化铝及其制备方法 |
-
2021
- 2021-11-26 CN CN202111423332.7A patent/CN114014347A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150115291A (ko) * | 2014-04-02 | 2015-10-14 | (주)코솔텍 | 고염기성 폴리염화알루미늄 응집제의 제조방법 |
| CN106186020A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-12-07 | 杭州萧山三江净水剂有限公司 | 一种高盐基度高浓度的聚合氯化铝的制备方法 |
| CN109678232A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-04-26 | 江苏永葆环保科技有限公司 | 一种新型聚合氯化铝净水剂及其制备方法 |
| CN110745852A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-04 | 南京工业大学 | 一种高稳定性多聚态的聚合氯化铝的制备方法 |
| CN112142173A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-12-29 | 广西锋盛环保科技有限公司 | 一种高盐基度聚合氯化铝净水剂的制备方法 |
| CN112624169A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-04-09 | 中国铝业股份有限公司 | 一种高盐基度聚合氯化铝及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 李凡修, 陈武: "聚合氯化铝制备技术的研究现状和进展", 工业水处理, no. 03, pages 7 - 10 * |
| 谢婉莹: ""新型凝胶法制备聚合氯化铝PAC及其在除藻、低温低浊度水处理中的应用"", 《中国优秀硕士学问论文全文数据库 工程科技II辑》, no. 6, pages 038 - 904 * |
| 黄冬根: "高盐基度纯聚合氯化铝的制备及应用", 无机盐工业, no. 06, pages 45 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108455642B (zh) | 一种利用高效乳化剪切搅拌技术制备无渣pac的方法 | |
| CN107324468B (zh) | 一种聚合硫酸铝钛的制备方法及应用 | |
| CN106046248A (zh) | 阳离子絮凝剂及其制作方法 | |
| CN108191020A (zh) | 一种新型液态纳米络合絮凝剂制备方法 | |
| CN111717974A (zh) | 一种复合絮凝剂 | |
| CN102153184A (zh) | 一种复合型有机无机高分子絮凝剂及其制备工艺和应用 | |
| CN110015678B (zh) | 一种浓缩聚合氯化铝的生产工艺 | |
| CN102701387A (zh) | 四氯化钛与聚二甲基二烯丙基氯化铵无机有机复合絮凝剂及其制备方法 | |
| CN103964554B (zh) | 聚合硫酸钛-聚二甲基二烯丙基氯化铵复合混凝剂及其制备与应用方法 | |
| CN109678232B (zh) | 一种新型聚合氯化铝净水剂及其制备方法 | |
| CN114014347A (zh) | 一种净水剂聚合氯化铝溶液制备工艺 | |
| KR101297435B1 (ko) | 폐수 및 폐기물로부터 황산 알루미늄의 제조방법 | |
| CN106335984A (zh) | 一种用于废水超低排放处理用复合净水剂及其制备方法 | |
| CN101525173B (zh) | 氧化及二甲基二烯丙基氯化铵复合改性硅铁混凝剂及其制备方法 | |
| CN110921856A (zh) | 一种电厂反渗透阻垢剂 | |
| CN102206001A (zh) | 一种复合型脱色剂、制备方法及其应用 | |
| CN113429113B (zh) | 一种强化赤泥固液分离的方法 | |
| CN102079564B (zh) | 聚合氯化铝-硫酸铝-聚二甲基二烯丙基氯化铵三元复合混凝剂及其制备与应用方法 | |
| JP5843428B2 (ja) | 着色廃水の凝集処理方法 | |
| CN104418372A (zh) | 一种制备聚合氯化铝的方法 | |
| CN102616905B (zh) | 一种有机无机复合型高效絮凝剂及其制备方法 | |
| CN101786646B (zh) | 去除聚氯化铝中不溶物的加速沉降剂的制备及应用方法 | |
| CN113429112A (zh) | 一种新型污泥脱水方法 | |
| CN100375712C (zh) | 双剂型聚硅酸盐混凝剂的制备方法 | |
| RU2288181C1 (ru) | Способ получения водорастворимого реагента для очистки природных и сточных вод и разделения фаз |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220208 |