[发明专利]一种复合聚磷硫酸铁絮凝剂及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，特别涉及给水处理的除磷及除藻的技术。

背景技术

在水处理中，混凝(絮凝)过程是水处理中常用的操作技术单元，絮凝剂在给水处理 过程的固液分离中占有重要的地位。自来水厂多以江河、湖泊、水库为水源，但随着经 济发展、旅游开发，水体恶化、水中有机污染物增多现象严重，有害“水华”暴发频繁和由 此产生的藻毒素污染等严重。现有城市污水和给水处理技术中的生物脱氮技术，一般都能 达到除氮指标要求，而对含磷高的水体生物除磷却很难达到除磷指标的要求。例如，中国 专利CN1354143公开的“废水中氮和磷的同时去除法”，是利用贝壳或钢渣产生的水中钙 离子除磷，但是该方法利用钙离子除磷需要将水的pH值调到9-10才有明显效果，显然该 方法不能用于水量巨大的城市给水处理和城市污水处理。研制既能高效除浊，又能有效去 除水中磷、藻等的新型混凝剂是本领域技术人员丞待解决的问题。

目前，国内外主流絮凝剂为无机高分子絮凝剂。在无机高分子絮凝剂中，无机高分子 聚铁类絮凝剂具有操作简单、费用低、受温度影响小，絮凝体对微生物的亲和力强，能有 效去除水中的悬浮物、胶体、好气性微生物等，且对环境无毒无害。但单一聚铁絮凝剂的 相对分子质量、粒度以及絮凝架桥能力仍比有机絮凝剂差，而存在着水解不稳定的问题。 这些弱点促使无机高分子絮凝剂的研究和开发朝着复合型方向发展。

发明内容

针对现有水处理中单一无机高分子絮凝剂的不足，尤其是一些单一的无机高分子絮凝 剂在除磷和除藻方面的不足，本发明的目的是提供一种既能高效除浊，也能有效去除水中 的总磷(TP)、叶绿素(chl-a)等有害物质；同时组分简单、成本低廉，而且使用方便的 新型无机复合高分子聚磷硫酸铁絮凝剂；本发明的另一目的是提供一种生产所述复合聚磷 硫酸铁絮凝剂的生产工艺，该生产工艺具有简单可行，方便控制的特点。

本发明的目的是这样实现的：一种复合聚磷硫酸铁絮凝剂，其主要原料为生产钛白粉 的废弃物硫酸亚铁(FeSO₄·7H₂O)、磷酸等，本发明的聚磷硫酸铁的主要组分及重量百分 数如下：

七水硫酸亚铁        63％-79％

水                  5％-31.2％

氯酸钠              2.5％-3.9％

磷酸                2.8％-10.9％

氢氧化钠            0.5％-1.2％

本发明聚磷硫酸铁絮凝剂的生产方法，具体步骤包括：

(1)配置硫酸亚铁混合液

按上述比例将七水硫酸亚铁投入到水中，一边搅拌一边加入，并搅拌均匀。

(2)调整硫酸亚铁混合液的pH值

在配制的七水硫酸亚铁混合液中，在搅拌下缓慢加入磷酸，使所有的七水硫酸亚铁完 全溶解，调整其pH值为0.6-1.0。

(3)进行氧化反应

对调整好pH值的硫酸亚铁混合液，在常温常压下，在搅拌中逐渐加入氯酸钠进行氧 化反应，反应时间为20-50分钟。

(4)调节碱化度，生产聚磷硫酸铁絮凝剂

待第(3)步反应完成后，在常温常压下，加入氢氧化钠，搅拌均匀充分反应后调节 出碱化度为8％-16％的聚磷硫酸铁絮凝剂。待充分反应后就生产出含铁量(以Fe计)为 8.0％-12.5％的聚磷硫酸铁絮凝剂。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明采用上述技术方案后，聚磷硫酸铁絮凝剂的含铁量(以Fe计)为8.0％-12.5％。 在给水处理中加入本发明的聚磷硫酸铁絮凝剂，能够与水体中的可溶性磷和其它形式的磷 形成絮体除去，也能够与藻类废水中的藻通过絮凝沉降的方式有效去除，降低水中的浊度、 化学需氧量(COD)、总磷(TP)、叶绿素(chl-a)等。因此，本发明可广泛应用于给水处 理和污水处理中，特别适用于含高磷和藻的给水处理，具有多功能性。

2、由于本聚磷硫酸铁的主要原料为生产钛白粉的废弃物七水硫酸亚铁，故本发明的 絮凝剂具有原料易得、成本低廉和组分简单的优点；用生产钛白粉的废弃物七水硫酸亚铁 来生产聚磷硫酸铁，即可降低成本，又可回收资源、变废为宝、改善环境，为工业废弃物 的资源化、无害化处理开辟有益途径。