一種複合絮凝劑的製備方法與流程

2023-05-09 19:13:46 3

本發明涉及水處理領域，特別涉及一種複合絮凝劑及其製備方法。

背景技術：

無機高分子絮凝劑是20世紀60年代以後發展起來的新型絮凝劑，也被稱為第二代無機絮凝劑，它比傳統的無機絮凝劑效果更加優異，比有機高分子絮凝劑的價格更加便宜。聚矽酸金屬鹽類絮凝劑是新型複合無機高分子絮凝劑，它是在聚矽酸以及傳統的鋁鹽、鐵鹽等絮凝劑的基礎上發展起來的複合絮凝劑，平均相對分子質量可高達200000，由於該類絮凝劑同時具有電中和及吸附架橋等作用，因此絮凝效果較好，許多研究結果表明其處理效果優於PAC等無機高分子絮凝劑，且具有價格便宜，易於製備等優點，引起了水處理界的極大關注。鋁鹽絮凝劑形成絮體鬆散，有更好的處理效果，但鋁具有毒性會對水中生物產生傷害，鐵鹽絮凝劑形成絮體結實，且鐵鹽無毒，但鐵鹽絮體鬆散度差，處理後的水具有顏色，鎂鹽的加入是為了降低鐵鹽產生的顏色。

目前，在水處理中常用的聚矽酸金屬鹽類絮凝劑存在絮凝效果差等缺點，一種新的絮凝劑製備方法來對汙水的處理效果是極為必要的。

技術實現要素：

鑑於上述現有技術中存在的問題，本發明的目的在於提供一種新的聚矽酸金屬鹽複合絮凝劑的製備方法，本發明的方法製備得到的絮凝劑相對於傳統方法製備得到的絮凝劑，絮凝性能好，提高汙水處理效果。

本發明的目的是採用如下技術方案來實現的。

一種複合絮凝劑的製備方法，包括以下步驟：

①將氯化鋁、硫酸鐵、硫酸鎂按摩爾比3:1:2攪拌溶解於蒸餾水中，得金屬溶液；

②0.5mol/L矽酸鈉水溶液中，加入0.233mol/L稀硫酸溶液，調節pH至5.1後攪拌30min，得聚矽酸溶液；

③將步驟②製得的聚矽酸溶液以100mL/s的速度加入至步驟①製得的金屬溶液中，使矽離子和金屬離子的摩爾比為2:1-2，劇烈攪拌10min混合後靜置12h，得聚矽酸金屬複合溶液；

④將靜置後的聚矽酸金屬複合溶液在105℃下乾燥，除去水分，磨成粉末。

進一步地，在上述技術方案中，在步驟③中，將步驟②製得的聚矽酸溶液以100mL/s的速度一次性地加入至步驟①製得的金屬鹽溶液中。

本發明的有益效果：

本發明在現有技術的基礎上改進金屬溶液和聚矽酸溶液的添加順序、添加速度等步驟，大幅提高絮凝劑的絮凝效果，經實驗證明聚矽酸以100mL/s的速度快速傾倒入金屬溶液得到的絮凝劑的絮凝效果最好，以250mg/L的絮凝劑投加量加入腈綸廢水中(已調節pH為12)時，腈綸廢水的濁度去除率達到99.59％，而COD去除率達到58.75％。

具體實施方式

下述非限制性實施例可以使本領域的普通技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。下述實施例中，如無特殊說明，所使用的實驗方法均為常規方法，所用試劑等均可從化學公司購買。

實施例1

一種聚矽酸金屬鹽複合絮凝劑，按照如下方法製備得到：

①將氯化鋁、硫酸鐵、硫酸鎂按摩爾比為3:1:2攪拌溶解於蒸餾水中，得金屬溶液；

②0.5mol/L矽酸鈉水溶液中，加入0.233mol/L稀硫酸溶液，調節pH至5.1後攪拌30min，得聚矽酸溶液；

③將步驟②製得的聚矽酸溶液以100mL/s的速度加入至步驟①製得的金屬溶液中，使矽離子和金屬離子的摩爾比為2:1，劇烈攪拌10min混合後靜置12h，得聚矽酸金屬複合溶液；

④將靜置後的聚矽酸金屬複合溶液放入105℃烘箱中，乾燥至完全除去水分，研磨成粉末。

實施例2

一種聚矽酸金屬鹽複合絮凝劑，按照如下方法製備得到：

①將氯化鋁、硫酸鐵、硫酸鎂按摩爾比為3:1:2攪拌溶解於蒸餾水中，得金屬溶液；

②0.5mol/L矽酸鈉水溶液中，加入0.233mol/L稀硫酸溶液，調節pH至5.1後攪拌30min，得聚矽酸溶液；

③將步驟②製得的聚矽酸溶液以100mL/s的速度加入至步驟①製得的金屬溶液中，使矽離子和金屬離子的摩爾比為2:2，劇烈攪拌10min混合後靜置12h，得聚矽酸金屬複合溶液；

④將靜置後的聚矽酸金屬複合溶液放入105℃烘箱中，乾燥至完全除去水分，研磨成粉末。

實施例3

將實施例1的方法製備得到的複合絮凝劑以250mg/L的投加量加入腈綸廢水中(已調節pH為12)，腈綸廢水的濁度去除率達到99.59％，而COD去除率達到58.75％。