[发明专利]一种新型复合铁铝絮凝剂

说明书

一种新型复合铁铝絮凝剂，发明并制备了一种复合絮凝剂聚合氯化硫酸铁铝（PAFSC），并将其应用于造纸废水的深度处理。Al/Fe摩尔比和氯酸钠的用量对COD去除率具有显著影响，Al/Fe摩尔比和工业浓硫酸的用量对COD去除率具有显著影响。复合絮凝剂的最佳制备条件为SA/V=0.077，Al/Fe摩尔比=0.26，SC/V=0.105，此时造纸废水的COD去除率和色度去除率达到最大值，分别为65.25%和70.58%。

技术领域

本发明涉及一种絮凝剂，尤其涉及一种新型复合铁铝絮凝剂。

背景技术

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。理论基础是:“聚并”理论，絮凝剂主要是带有正（负)电性的基团和水中带有负(正）电性的难于分离的一些粒子或者颗粒相互靠近，降低其电势，使其处于不稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，并通过物理或者化学方法分离出来。一般为达到这种目的而使用的药剂，称之为絮凝剂。絮凝剂主要应用于给水和污水处理领域。絮凝剂的品种繁多，从低分子到高分子，从单一型到复合型，总的趋势是向廉价实用、无毒高效的方向发展。无机絮凝剂价格便宜，但对人类健康和生态环境会产生不利影响；有机高分子絮凝剂虽然用量少，浮渣产量少，絮凝能力强，絮体容易分离，除油及除悬浮物效果好，但这类高聚物的残余单体具有“三致”效应(致崎、致癌、致突变)，因而使其应用范围受到限制；微生物絮凝剂因不存在二次污染，使用方便，应用前景诱人。微生物絮凝剂将可能在未来取代或部分取代传统的无机高分子和合成有机高分子絮凝剂。微生物絮凝剂的研制和应用方兴未艾，其特性和优势为水处理技术的发展展示了一个广阔的前景。

酸作为清洗剂在冶金、机械等行业得到广泛的应用，如金属制品加工中，常用大量的酸进行表面清洗或腐蚀处理，当酸液中的金属离子达到一定浓度后，其清洗、腐蚀效果显著下降而成为废酸液。目前，全国每年酸洗废液的排放量在100万m3以上。这些酸洗废液的酸性强、浓度高、废液量大、易形成酸雾，会造成严重的环境污染。常用的酸洗废液资源化处理方法主要有高温焙烧法、蒸发法回收酸、铁盐结晶法、离子交换法以及膜处理法等。这些方法成本较高，难以使废酸得到充分的利用，造成资源的极大浪费。

发明内容

本发明的目的是为了充分利用废酸，设计了一种新型复合铁铝絮凝剂。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

新型复合铁铝絮凝剂的制备原料如下：盐酸酸洗废液；工业浓硫酸、硫酸铝、硫酸亚铁、氯酸钠；二级生化处理后造纸废水，COD为110~150mg·L-1，色度为80~110倍。

新型复合铁铝絮凝剂的制备仪器如下：磁力搅拌器（85-1）；六联同步电动搅拌器（ZR4-6）；pH计（FE20）。

新型复合铁铝絮凝剂的制备方法如下：首先，向盐酸酸洗废液中添加一定量的硫酸亚铁、浓硫酸和硫酸铝，在不断的搅拌下使其溶解于盐酸酸洗废液。然后，向体系中缓慢的加入一定量的氯酸钠，在一定温度下反应1h，待温度降低到室温后停止搅拌，熟化一段时间后便得到复合絮凝剂聚合氯化硫酸铁铝（PAFSC）。在制备复合絮凝剂过程中，工业浓硫酸的用量、Al/Fe摩尔比和氯酸钠的用量是影响絮凝剂性能的重要因素。

新型复合铁铝絮凝剂的絮凝实验的步骤如下：将一定量造纸废水加入到六联同步电动搅拌器的烧杯中，向废水中加入一定量的复合絮剂，在200r·min-1的转速下搅拌3min；然后向废水中加入一定量的浓度为千分之一的聚丙烯酰胺，在100r·min-1的转速下搅拌2min；搅拌结束后，静置10min，测定上层清液的COD和色度。

所述的COD和色度的测量采用快速密闭消解法和铂钴比色法。