CN1535925A - 高铁酸盐多功能水处理剂的制备及除污染技术 - Google Patents
高铁酸盐多功能水处理剂的制备及除污染技术 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1535925A CN1535925A CNA031089240A CN03108924A CN1535925A CN 1535925 A CN1535925 A CN 1535925A CN A031089240 A CNA031089240 A CN A031089240A CN 03108924 A CN03108924 A CN 03108924A CN 1535925 A CN1535925 A CN 1535925A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ferrate
- preparation
- compound
- salt
- reaction
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
本发明涉及一种多功能水处理药剂的制备与除污染技术。采用廉价的亚铁盐,经过改性处理得到反应活性较高的三价铁,再经过氧化过程制备高铁酸盐。本法工艺简单,能耗低,产品质量稳定,成本低廉。本发明制备的高铁酸盐产品,由于具有强氧化性并同时具有絮凝剂的特点,对天然水体中的多种污染物有广谱的去除作用。高铁酸盐预氧化处理具有氧化、吸附、共沉、消毒、杀菌、除藻等多功能的净水效能。相对常规混凝处理,水中有机污染物和重金属的去除效率提高50%左右;除藻效率提高1倍。此净水方法的优点是高效、经济、运行管理方便,不需要增加大型设备,不需改变现有的常规处理工艺流程,易于在水厂推广应用。
Description
高铁酸盐(MFeO4)是一种无机强氧化剂,其氧化性可以应用于漂白、灭菌等许多方面。近年来的研究发现,高铁酸盐在饮用水除污染领域具有明显的应用潜力。本发明的目的在于使高铁酸盐实现工业化生产,推动其在水处理行业中的应用。
国外的许多学者进行过高铁酸盐制备方法的研究,并提出了多种制备合成方法。但是由于其合成过程复杂、高铁酸盐产率低,如实现工业化制备则投资大、产品成本过高,无法实现商业化生产。国内学者近年来也越来越关注高铁酸盐在饮用水除污染领域的应用,但是由于没有成熟的合成经验借鉴,国内也尚未实现高铁酸盐的商业化生产。
发明人在广泛考察前人制备方法的基础上,结合国内所需合成原料的性能、价格情况,提出了一种可用于商业化生产高铁酸盐的合成工艺。本发明主要采用工业纯硫酸亚铁(硫酸铁、氯化铁、氯化亚铁)、过氧化氢、氢氧化钾(氢氧化钠、氢氧化钙)、氯气、碳酸钾(碳酸氢钾)为主要原料,经过改性、氧化等步骤,制备高铁酸盐。本法工艺简单,能耗低,产品质量稳定,成本低廉。
采用廉价的亚铁盐,经过改性处理得到反应活性较高的三价铁氧化物,再经过氧化过程制备高铁酸盐。产品中的主要成分是高铁酸钾,另外含有少量的钾盐等杂质,经试验证明这些杂质不会影响高铁酸盐在水处理中的应用。
实施例:配制5-50%的硫酸亚铁溶液(采取浓度为质量体积比),配制5-50%的碳酸钾溶液,溶入少量的K3PO4。将硫酸亚铁溶液缓慢加热至30-80℃,缓慢搅拌,缓慢加入一定量30%的过氧化氢,继续缓慢搅拌。将反应体系升温50℃以上,缓慢加入稍过量的碳酸钾溶液,反应过程中有气泡生成,并有膨胀现象,缓慢搅拌,使气泡逐渐释放,生成的反应物为棕红色铁泥。反应完成后使其自然降温,将上面的铁泥进行离心过滤脱水备用。
配制1-40%浓度的氢氧化钾溶液,放置于有冷却系统的容器中。保持反应器中溶液的温度在5-60℃,向系统中通入氯气与空气的混合气体(1∶1),缓慢搅拌,过滤除去不溶物。在冷却状态下,向溶液中缓慢溶入氢氧化钾固体至浓度达10%-50%,再次过滤。向溶液中溶入少量碘化钾固体,制得氧化剂溶液。
将氧化溶液放置于有冷却系统的反应器中,缓慢搅拌。冷却,将铁泥投入氧化溶液中,迅速搅拌使铁泥在溶液中分散,然后缓慢搅拌,控制反应温度在5-50℃之间,反应0.5-2小时。将反应体系离心过滤,获得黑色固体即为高铁酸盐。反应余液继续溶入氢氧化钾,重复使用。
这种制备高铁酸盐的工艺几乎将低价铁全部氧化为六价铁,而且步骤简单,反应在常温下进行,易于控制。反应中产生的废料较少,易于处理。由于生成的高铁酸盐能够迅速结晶沉淀出来,分离简单。反应后余液可以回收利用,降低了高铁酸盐的造价。上述改进的制备方法制得的高铁酸盐较稳定,容易储存和运输。本发明的制备方法易于实施,可以实现工业化生产高铁酸盐,产品在水处理行业有广阔的应用前景,经济效益可观。
本发明制备的高铁酸盐产品,由于具有强氧化性并同时具有絮凝剂的特点,对天然水体中的多种污染物有广谱的去除作用。试验结果表明,高铁酸盐预氧化处理具有氧化、吸附、共沉、消毒、杀菌、除藻等多功能的净水效能。相对常规混凝处理,水中有机污染物和重金属的去除效率提高50%左右;除藻效率提高一倍。
高铁酸盐水处理药剂除污染技术是一种给水处理技术。本发明的特征是用上述制备的高铁酸盐作为给水处理的预处理药剂,通过高铁酸盐的预氧化达到全面改善出水水质的目的。
本发明的原理是,在对饮用水源(包括地表水、地下水)进行混凝沉淀处理时,采用制备的高铁酸盐或通过与其它的无机盐类进行复合形成的复合药剂进行预氧化处理,通过高铁酸盐的强氧化作用及其分解后产生的水解产物的絮凝作用,达到去除有机污染物,灭活藻类、杀菌、消毒、助凝、共沉重金属的作用。其特点是能够经济、高效地去除水中的多种污染物。本发明通过及在不同水质的地表水水源为对象进行了小试、中试试验,系统研究了高铁酸盐预氧化除污染技术对水中污染物的去除效能。考察了高铁酸盐水处理药剂及其复合药剂的最佳配比,溶液的配制浓度、投加方式、投加位置、处理时间等相关的技术参数,研究了该除污染技术对各种水质的影响规律。
本发明的工艺流程是:首先将高铁酸盐水处理药剂或其复合药剂配制一定浓度的使用溶液,然后通过投加设备定量地投加于取水口、混合池、源水输送管道等。
实施例:以地表水为源水的给水处理厂,采用常规混凝沉淀工艺处理,在水质恶化期,如,色度升高,嗅、味严重,出厂水水质不能得到保证。在混凝剂投加之前投加高铁酸盐,经过混合反应后,可以使色度降低至国家水质标准要求之下,嗅、味完全去除。
本发明的优点:高效、经济、运行管理方便,适合中国国情。该技术不需要增加大型的设备,不需改变现有的常规处理工艺流程,易于在我国大多数水厂推广应用。
Claims (9)
1、一种优化的商用高铁酸盐制备工艺,其特征是采用工业纯铁盐或亚铁盐、过氧化氢、氢氧化钾、氯气、碳酸钾等为原料,经过改性、氧化等步骤,制备高铁酸盐。
2、一种以工业纯铁盐或亚铁盐为原料,经过改性制备高铁酸盐反应物的方法。改性过程由过氧化氢、碳酸钾、磷酸钾等与硫酸亚铁反应完成。其特征是用过氧化氢将硫酸亚铁氧化为三价铁,反应温度30-80℃,再用碳酸钾和磷酸钾作为改性剂,反应条件为50℃以上,常压。
3、一种以氯气和氢氧化钾、氢氧化钠为原料,经过中和反应制备高铁酸盐氧化剂溶液。制备方法是在控温条件下,将氯气与空气的混合气体通入氢氧化钾溶液中。然后再向溶液中溶入氢氧化钾,并加入少量碘化钾制备氧化剂溶液。
4、根据权利2要求所述的高铁酸盐反应物的制备方法,特征是当采用亚铁盐为原料时,用30%的过氧化氢氧化。采用碳酸钾和磷酸钾为改性剂。
5、根据权利3要求所述的高铁酸盐氧化剂制备方法,其特征是在冷却条件下(40℃以下)制备氧化剂溶液。
6、一种给水处理技术,其特征是向水中投加高铁酸盐或其复合药剂。
7、根据权利6要求所述的高铁酸盐或其复合药剂除污染技术,其特征是高铁酸盐或其复合药剂由以下药剂中的一种或几种复合而成:氧化钙、氢氧化钙、氯化钙、粉末活性炭、高锰酸盐、氯化铁、次氯酸钙、硫酸铝、聚合铝、聚合铁、活化硅酸、聚合硅铝、聚合硅铁、硫酸铁。
8、根据权利6要求所述的高铁酸盐或其复合药剂除污染技术,其特征是高铁酸盐及其复合药剂既能溶解后投加也能以固体形式投加。
9、根据权利6要求所述的高铁酸盐或其复合药剂除污染技术,其特征是高铁酸盐及其复合药剂的投加点可以是给水处理厂混凝反应池前的任意可投加点。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 03108924 CN1228255C (zh) | 2003-04-02 | 2003-04-02 | 一种高铁酸盐的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 03108924 CN1228255C (zh) | 2003-04-02 | 2003-04-02 | 一种高铁酸盐的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1535925A true CN1535925A (zh) | 2004-10-13 |
CN1228255C CN1228255C (zh) | 2005-11-23 |
Family
ID=34319148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 03108924 Expired - Fee Related CN1228255C (zh) | 2003-04-02 | 2003-04-02 | 一种高铁酸盐的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1228255C (zh) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102897893A (zh) * | 2012-11-08 | 2013-01-30 | 哈尔滨工业大学 | 一种利用高活性中间态铁氧化处理水中有机物的方法 |
CN103787482A (zh) * | 2014-03-05 | 2014-05-14 | 南京农业大学 | 一种同时去除水中磷和内分泌干扰物的方法 |
CN103922512A (zh) * | 2014-05-05 | 2014-07-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种水中微量锑的去除方法 |
WO2015106730A1 (zh) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 哈尔滨工业大学 | 一种高铁酸盐复合药剂的制备方法 |
CN104828920A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-08-12 | 陈雷 | 一种聚合氯化高铁絮凝剂的制备方法 |
CN106915798A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-07-04 | 复旦大学 | 一种绿色无污染的预氧化强化混凝高效除藻的方法 |
CN107487833A (zh) * | 2017-09-22 | 2017-12-19 | 河海大学 | 一种控制消毒副产物卤乙腈生成量的方法 |
CN108002499A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-05-08 | 中国石油大学(华东) | 一种去除铁系重金属污染土壤淋洗废液中重金属处理剂及其制备方法 |
CN108640251A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-12 | 哈尔滨工业大学 | 二价锰强化高铁酸盐去除水中多种重金属污染物的方法 |
CN110745998A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-02-04 | 中国科学院水生生物研究所 | 一种去除黑臭水体藻源性异味物质的复合材料及制备方法和应用 |
CN114835214A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-08-02 | 常州清流环保科技有限公司 | 一种稳定化高铁酸盐水处理药剂及其制备方法和应用 |
CN115340284A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-11-15 | 同济大学 | 一种提高藻泥含固率的高铁酸盐强化藻水混凝的方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101838035B (zh) * | 2010-05-11 | 2011-09-21 | 沈阳建筑大学 | 高铁酸钠-β-环糊精包合物的制备方法 |
-
2003
- 2003-04-02 CN CN 03108924 patent/CN1228255C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102897893A (zh) * | 2012-11-08 | 2013-01-30 | 哈尔滨工业大学 | 一种利用高活性中间态铁氧化处理水中有机物的方法 |
WO2015106730A1 (zh) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 哈尔滨工业大学 | 一种高铁酸盐复合药剂的制备方法 |
CN103787482A (zh) * | 2014-03-05 | 2014-05-14 | 南京农业大学 | 一种同时去除水中磷和内分泌干扰物的方法 |
CN103787482B (zh) * | 2014-03-05 | 2016-01-20 | 南京农业大学 | 一种同时去除水中磷和内分泌干扰物的方法 |
CN103922512A (zh) * | 2014-05-05 | 2014-07-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种水中微量锑的去除方法 |
CN104828920A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-08-12 | 陈雷 | 一种聚合氯化高铁絮凝剂的制备方法 |
CN106915798A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-07-04 | 复旦大学 | 一种绿色无污染的预氧化强化混凝高效除藻的方法 |
CN107487833A (zh) * | 2017-09-22 | 2017-12-19 | 河海大学 | 一种控制消毒副产物卤乙腈生成量的方法 |
CN107487833B (zh) * | 2017-09-22 | 2021-03-19 | 河海大学 | 一种控制消毒副产物卤乙腈生成量的方法 |
CN108002499A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-05-08 | 中国石油大学(华东) | 一种去除铁系重金属污染土壤淋洗废液中重金属处理剂及其制备方法 |
CN108640251A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-12 | 哈尔滨工业大学 | 二价锰强化高铁酸盐去除水中多种重金属污染物的方法 |
CN110745998A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-02-04 | 中国科学院水生生物研究所 | 一种去除黑臭水体藻源性异味物质的复合材料及制备方法和应用 |
CN114835214A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-08-02 | 常州清流环保科技有限公司 | 一种稳定化高铁酸盐水处理药剂及其制备方法和应用 |
CN114835214B (zh) * | 2022-05-23 | 2023-08-22 | 常州清流环保科技有限公司 | 一种稳定化高铁酸盐水处理药剂及其制备方法和应用 |
CN115340284A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-11-15 | 同济大学 | 一种提高藻泥含固率的高铁酸盐强化藻水混凝的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1228255C (zh) | 2005-11-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Huang et al. | Recovery and removal of ammonia–nitrogen and phosphate from swine wastewater by internal recycling of struvite chlorination product | |
CN106957070A (zh) | 一种快速高效氨氮去除剂及其制备方法和应用 | |
CN105236623B (zh) | 一种h酸废水的处理方法 | |
CN1228255C (zh) | 一种高铁酸盐的制备方法 | |
CN101428929B (zh) | 生物制剂直接深度处理重金属废水的方法 | |
CN103570190B (zh) | 一种基于模糊控制的再生水厂化学除磷药剂投加量方法 | |
CN101428933B (zh) | 镍氨废水生物制剂配合水解—吹脱处理方法 | |
Yang et al. | Ammonia recovery from anaerobic digestate: State of the art, challenges and prospects | |
CN102775021B (zh) | 一种高浓度磷污水的深度处理和磷回收利用的方法 | |
CN103787537B (zh) | 一种污水的处理方法及其应用 | |
CN102527330A (zh) | 一种改性斜发沸石离子交换剂的制备方法 | |
CN106334518A (zh) | 一种可回收的磁性磷吸附剂及其制备方法 | |
CN105314727A (zh) | 一种高铁酸盐的制备方法 | |
CN101560006B (zh) | 利用废渣联合处理高氟污水的方法 | |
CN109133459A (zh) | 一种脱硫废水资源化处理方法 | |
CN103601313A (zh) | 垃圾渗滤液的处理方法 | |
CN102689906A (zh) | 一种利用铝箔酸、铁酸制备聚合硅酸氯化铝铁的方法 | |
CN108383335A (zh) | 高浓度有机废水处理系统及方法 | |
CN108393077A (zh) | 一种高效率吸附型除磷剂的制备方法 | |
CN108083400A (zh) | 一种含磷聚硫酸铁的制备方法及其处理焦化废水的应用 | |
CN116571072A (zh) | 一种恶臭废气水基复合吸收剂及其制备方法与应用 | |
CN108147591A (zh) | 一种催化臭氧氧化技术处理高浓度碱性树脂脱附液的方法 | |
KR20140128717A (ko) | 인 제거를 위한 폐수처리제 및 그의 제조방법 | |
CN104402102B (zh) | 一种印染废水强化预处理混凝剂及其制备方法 | |
CN211871816U (zh) | 一种餐厨垃圾降盐装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20051123 Termination date: 20130402 |