CN1504416A - 废水处理用聚铝硫酸铁型复合净水剂及制法 - Google Patents

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石西昌
李新军
黄琮
郑少健
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Abstract

本发明属于废水处理用净水剂，主要是铁铝聚合物复合型净水剂。使用无机高分子净水剂，不仅避免三废污染，而且特别能够去除废水中胶状污染物和其它污染物，本发明提供一种由铁、铝一定摩尔比经氧化、聚合而成的复合型聚铝硫酸铁净水剂及制法。该净水剂具有反应温度低，反应速度快，适用范围广，投加量小，浊度去除率高，脱色效果好等特点，有较好的市场前景。

Description

废水处理用聚铝硫酸铁型复合净水剂及制法
技术领域
本发明属于废水处理用净水剂，主要是铁铝聚合物复合型净水剂。
技术背景
城市的污水和工业废水的净化处理，采用无机高分子型净水剂进行处理，不仅避免三废污染，而且特别能够去除废水中胶状污染物和其它污染物，但是目前国内这类净水剂的报道较少。本发明提供一种复合聚铝硫酸铁型净水剂，该净水剂，不仅可避免三废污染，而且具有反应温度低，反应速度快，适用范围广，投放量少浊度去除率高，脱色效果好的特点。
发明内容
本发明提供的净水剂，综合聚硫酸铝和聚硫酸铁的特点，将硫酸铝和硫酸铁聚合后得到的聚铝硫酸铁(FAFlS)，是一种复合型的碱式硫酸铁硫酸铝聚合物，通式为[Fe2(OH)n(So4)3-0.5n]m[Al2(OH)x(So4)3-0.5y]k(n，x＜2，m，k＞10)，其水溶液存在铁和铝的多种单核和多核配位物，这些化合物不断水解、聚合、形成分子量巨大的高分子配合物，这些物质通过吸附、架桥、交联作用使水中胶体微粒与悬浮物形成粗大的絮团而迅速沉降。聚铝硫酸铁型(PAFS)复合净水剂的组成包括如下：
Al/Fe摩尔比3∶7
铁铝的摩尔浓度≥3.0mol/L
Fe锡含量：8-18％
AL重量含量：1.0-4.5％
稳定剂WDJ：1-1.5％(重量)
Fe3+∶H2So4＝1∶0.4
聚铝硫酸铁PH值1.5-2.0
影响聚铝硫酸铁产品性能的因素：
测定方法：把废水放在烧杯中，在高速搅拌下加入本产品絮凝剂，继续搅拌2-3分钟，然后低速搅拌5分钟，停止搅拌，静置10分钟取上清液进行COD和浊度的测定。
实验条件：常温、絮凝剂添加量为30mg/L(接Fe3++Al3+量计)
实验测定仪器：COD测定仪器：采用中科院生态环境研究所和江苏分析仪器厂造的HH-III型耗氧量测定仪。
浊度测定仪器：采用无锡科达GDS-3B光电式浑浊度仪，
影响产品性能的因素：
1、PH值：PH值直接影响混凝性能是一个重要因素，也影响水解和聚合程度及产品稳定性，PH值增大，水解程度增大，但稳定性降低，容易生成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀。因此最佳PH应控制在1.5-2.0之间。应控制在1.5-2.0之间。
2、稳定剂：由于制备PAFS存放时间长时会有沉淀产生，影响产品质量，故需添加稳定剂，常用的稳定剂有Na3PO4，洒石酸，草酸等。经实验发现WDJ(磷酸)效果较好，WDJ的含量对稳定性和絮凝效果有很大影响。
3、Al/Fe摩尔比：对PAFS的絮凝效果和稳定性影响较大，并直接影响PAFS的PH值，聚合度等。当原污水浊度为50.1mg/L，CODcr为250mg/L时，不同Al/Fe对污水处理的影响见下表：
Al∶Fe   1∶9     3∶7     5∶5     7∶3     9∶1
剩余浊度(mg/L)   8.7     4.6     4.9     8.8     9.0
CODcr   180     108     110     140.5     150
本发明提供的聚铝硫酸铁型(PAFS)净水剂适用于PH值为3-12之间的污水处理，处理污水时的净水剂加入量为30-60mg/L为最佳。
本发明所提供的聚铝硫酸铁型净水剂的制法，主要以铝盐和铁盐作为原料，经过氧化聚合而成，工艺过程包括如下：
按照Al/Fe摩尔比3∶7把Al2(So4)318H2O和FeSO4.7H2O用水进行溶解，然后常温下加入氧化剂和稳定剂进行氧化，氧化后在70℃下聚合4小时得到PAFS液体产品，再经干燥可得到PAFS固体产品。
实施例：
将104克Al2(So4)318H2O和FeSO4.7H2O溶于200ml水中，加入8ml浓H2SO4和2mlH3PO4，在搅拌和常温条件下缓慢加入30％的H2O2100ml和磷酸稳定剂进行氧化反应，H2O2的加入速度为4小时，加完100ml为限，反应结束后，在70℃下熟化4小时，即得到红褐色的液体PAFS，再经干燥可得PAFS固体产品。

Claims (5)

1.一种废水处理用聚铝硫酸铁复合型净水剂，由聚硫酸铝和聚硫酸铁聚合而成，其特征在于是一种复合型的碱式硫酸酸铁硫酸铝聚合物，通式为[Fe2(OH)n(So4)3-0.5n]m[Al2(OH)x(So4)3-0.5y]k(n，x＜2，m，k＞10)，其组成包括如下：
Al/Fe摩尔比3∶7
铁铝的摩尔浓度≥3.0mol/L
Fe重量含量：8-18％
AL重量含量：1.0-4.5％
稳定剂度：1-1.5％
Fe3+∶H2So4＝1∶0.4
聚铝硫酸铁PH值1.5-2.0。
2.制造权利要求1中所述的聚铝硫酸铁复合型净水剂的方法，包括溶解、氧化和聚合过程，其特征在于以铝盐和铁盐为原料进行溶解，常温加入氧化剂和稳定剂进行氧化，然后在70℃下聚合4小时得到聚铝硫酸铁液体产品，再经干燥可得到固体产品。
3.根据权利要求2中所述的聚铝硫酸铁复合型净水剂的制法，其特征在于所述的氧化剂是30％的过氧化氢。
4.根据权利要求2中所述的聚铝硫酸铁复合型净水剂的制法，其特征在于所述的铝盐和铁盐原料是硫酸铝和硫酸铁，用量按照Al/Fe摩尔比3∶7投入。
5.根据权利要求2中所述的聚铝硫酸铁复合型净水剂的制法，其特征在于所述的氧化过程加入稳定剂磷酸。
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