CN117023740A - 絮凝剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了絮凝剂及其制备方法和应用。按重量份数计，所述絮凝剂包括5～15份的氧化铝、10～20份的十二水硫酸铝钾、2～8份的聚二甲基二烯丙基氯化铵以及95～105份的质量浓度24～37％的浓盐酸。相较于现有常规的絮凝剂，本申请上述絮凝剂在应用在高温废水处理时，吸附絮凝效果更好，耐高温能力更强。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体而言，涉及一种絮凝剂及其制备方法和应用。
背景技术
煤粉炉是以煤粉为燃料的锅炉设备。它具有燃烧迅速、完全、容量大、效率高、适应煤种广，便于控制调节等优点。煤粉炉的燃烧特点是燃料随空气一起进入燃烧室，并在悬浮状态下燃烧。废水处理是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以达到废水回收、复用，充分利用水资源的技术。废水处理的常用药剂有絮凝剂、助凝剂、调理剂等，处理技术有预处理、新型填料、陶瓷膜等。
废水处理领域常用的絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂；有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。
煤粉炉的加工过程中会产生大量的废水需要进行处理，该废水温度较高，传统的凝絮剂在应用于上述废水处理时，耐高温性能较差，从而导致其絮凝效果较差。故而，有必要提供一种新的絮凝剂，在应用于上述高温废水处理时，耐高温性能优异，絮凝效果好。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种絮凝剂及其制备方法和应用，以解决现有技术中常规絮凝剂在高温废水处理过程中存在的高温性能差、絮凝效果差的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种絮凝剂，按重量份数计，絮凝剂包括5～15份的氧化铝、10～20份的十二水硫酸铝钾、2～8份的聚二甲基二烯丙基氯化铵以及95～105份的质量浓度24～37％的浓盐酸。
进一步地，按重量份数计，絮凝剂包括10～14份的氧化铝、14～16份的十二水硫酸铝钾、4～6份的聚二甲基二烯丙基氯化铵以及99～101份的质量浓度30～36％的浓盐酸。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种前述的絮凝剂的制备方法，其包括：将氧化铝、十二水硫酸铝钾、聚二甲基二烯丙基氯化铵以及浓盐酸按重量份数混合，得到絮凝剂。
进一步地，制备方法包括：先将氧化铝和浓盐酸混合进行化学反应，再向体系中依次加入十二水硫酸铝钾和聚二甲基二烯丙基氯化铵，得到絮凝剂。
进一步地，化学反应在密闭反应釜中进行。
进一步地，化学反应的反应温度为110～130℃，反应时间为1～3h。
进一步地，在45～55℃的温度条件下，向体系中加入十二水硫酸铝钾。
进一步地，待十二水硫酸铝钾在体系中溶解后，再向体系中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵，并在45～55℃的温度条件下搅拌体系0.5～1.5h。
进一步地，在搅拌之后，先吸收体系内的气态酸性气体，再对体系内的液体物料进行压滤，并使压滤后液进行干燥，得到粉末状的絮凝剂。
根据本发明的另一方面，提供了一种由前述的絮凝剂的制备方法制备得到的絮凝剂在废水处理中的应用。
相较于现有常规的絮凝剂，本申请上述絮凝剂在应用在高温废水处理时，吸附絮凝效果更好，耐高温能力更强。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
正如本申请背景技术部分所描述的，煤粉炉的加工过程中会产生大量的废水需要进行处理，该废水温度较高，传统的凝絮剂在应用于上述废水处理时，耐高温性能较差，从而导致其絮凝效果较差。为了解决这一问题，本申请提供了一种絮凝剂，按重量份数计，絮凝剂包括5～15份的氧化铝、10～20份的十二水硫酸铝钾、2～8份的聚二甲基二烯丙基氯化铵以及95～105份的质量浓度24～37％的浓盐酸。相较于现有常规的絮凝剂，例如聚合氯化铝，本申请上述絮凝剂在应用在高温废水处理时，吸附絮凝效果更好，耐高温能力更强。
为了进一步提高絮凝剂的耐高温能力及吸附絮凝效果，在一种优选的实施方式中，按重量份数计，絮凝剂包括10～14份的氧化铝、14～16份的十二水硫酸铝钾、4～6份的聚二甲基二烯丙基氯化铵以及99～101份的质量浓度30～36％的浓盐酸。
本申请还提供了一种前述的絮凝剂的制备方法，制备方法包括：将氧化铝、十二水硫酸铝钾、聚二甲基二烯丙基氯化铵以及浓盐酸按重量份数混合，得到絮凝剂。
基于前文的各项原因，本申请上述絮凝剂在应用在高温废水处理时，吸附絮凝效果更好，耐高温能力更强。
为了进一步得到性能均一的絮凝剂，在一种优选的实施方式中，制备方法包括以下步骤：先将氧化铝和浓盐酸混合进行化学反应，再向体系中依次加入十二水硫酸铝钾和聚二甲基二烯丙基氯化铵，得到絮凝剂。
为了进一步提高絮凝剂中各组分的有益效果，在一种优选的实施方式中，化学反应在密闭反应釜中进行。化学反应的反应温度为110～130℃，反应时间为1～3h。在45～55℃的温度条件下，向体系中加入十二水硫酸铝钾。待十二水硫酸铝钾在体系中溶解后，再向体系中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵，并在45～55℃的温度条件下搅拌体系0.5～1.5h。
为了使絮凝剂更便于运输，在一种优选的实施方式中，在搅拌之后，先吸收体系内的气态酸性气体，再对体系内的液体物料进行压滤，并使压滤后液进行干燥，得到粉末状的絮凝剂。用废气吸收装置吸收完釜内气态酸性气体，再将液体进行压滤，去除液体中的不溶杂质，最后将液体用耐酸泵打入喷雾干燥塔，通过喷雾干燥塔干燥，成为淡黄色粉末500公斤左右，包装即为絮凝剂成品。
本申请还提供了一种前述的絮凝剂在废水处理中的应用。基于前文的各项原因，本申请上述絮凝剂在应用在高温废水处理时，吸附絮凝效果更好，耐高温能力更强。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
氧化铝120公斤，投入到1吨浓盐酸中，充分搅拌混合，然后再在密闭高温高压反应釜中，升温到120度，保持高压状态维持3小时，待充分聚合反应完全后，自然降温到50度左右，加入十二水硫酸铝钾150公斤，充分搅拌溶解，待溶解完后，加入聚二甲基二烯丙基氯化铵50公斤，在50度搅拌维持1小时，用废气吸收装置吸收完釜内气态酸性气体，再将液体进行压滤，去除液体中的不溶杂质，最后将液体用耐酸泵打入喷雾干燥塔，通过喷雾干燥塔干燥，成为淡黄色粉末500公斤左右，包装即为絮凝剂成品。
对比例1
聚合氯化铝。
性能表征：
废水：温度80～90℃，煤粉重量含量5±0.5％，泥沙重量含量1±0.2％，呈黑色浑浊状，浊度8000±500NTU。
将实施例1中的絮凝剂及对比例1中的絮凝剂等量投入废水中进行混凝沉淀。具体试验方法为：以纯水配置5％浓度的药剂，取废水样品250ml，加入2ml药剂，搅拌均匀后静置10-15min，观察分离沉降效果。实施例1详细数据见下表1：
表1
对比例1详细数据见下表2：
表2
本发明的絮凝剂吸附絮凝效果比常规单一的聚合氯化铝好，耐高温能力更强，更好的满足日益增加的高温废水处理需求。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种絮凝剂，其特征在于，按重量份数计，所述絮凝剂包括5～15份的氧化铝、10～20份的十二水硫酸铝钾、2～8份的聚二甲基二烯丙基氯化铵以及95～105份的质量浓度24～37％的浓盐酸。
2.根据权利要求1所述的絮凝剂，其特征在于，按重量份数计，所述絮凝剂包括10～14份的所述氧化铝、14～16份的所述十二水硫酸铝钾、4～6份的所述聚二甲基二烯丙基氯化铵以及99～101份的质量浓度30～36％的浓盐酸。
3.一种权利要求1或2所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括：将氧化铝、十二水硫酸铝钾、聚二甲基二烯丙基氯化铵以及浓盐酸按重量份数混合，得到所述絮凝剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，包括：先将所述氧化铝和所述浓盐酸混合进行化学反应，再向体系中依次加入所述十二水硫酸铝钾和所述聚二甲基二烯丙基氯化铵，得到所述絮凝剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述化学反应在密闭反应釜中进行。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述化学反应的反应温度为110～130℃，反应时间为1～3h。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的制备方法，其特征在于，在45～55℃的温度条件下，向体系中加入所述十二水硫酸铝钾。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，待所述十二水硫酸铝钾在体系中溶解后，再向体系中加入所述聚二甲基二烯丙基氯化铵，并在45～55℃的温度条件下搅拌体系0.5～1.5h。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在所述搅拌之后，先吸收体系内的气态酸性气体，再对体系内的液体物料进行压滤，并使所述压滤后液进行干燥，得到粉末状的所述絮凝剂。
10.一种由权利要求3至9中任一项所述的絮凝剂的制备方法制备得到的絮凝剂在废水处理中的应用。
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