聚合硫酸铝铁、制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及水处理领域，具体而言，提供了一种聚合硫酸铝铁、制备方法及其应用。所述聚合硫酸铝铁的制备方法，包括以下步骤：首先，将硫酸亚铁和硫酸溶液混合加热至70‑80℃，再加入亚硝酸钠混合搅拌，密闭后通入氧气直至烟气消失，得到硫酸铁；然后，停止通入氧气，加入氢氧化铝搅拌至完全溶解，降温后得到硫酸铝；最后，熟化后得到所述聚合硫酸铝铁。该方法具有简单、高效、无污染的优点。

Polymerized aluminium sulfate iron, preparation method and application thereof

The invention relates to the field of water treatment, in particular, provides a polymeric ferric aluminum sulfate, a preparation method and an application thereof. The preparation method of polymeric aluminum ferric sulfate, which comprises the following steps: firstly, the ferrous sulfate and sulfuric acid solution is heated to 70 DEG C 80, adding sodium nitrite mixing, closed after oxygen until the smoke disappears, get the ferric sulfate; then, stop feeding oxygen, adding aluminum hydroxide and stir until completely dissolved, after cooling by aluminum sulfate; finally, after curing the polymeric aluminum ferric sulfate. The method has the advantages of simplicity, high efficiency and no pollution.

【技术实现步骤摘要】
聚合硫酸铝铁、制备方法及其应用
本专利技术涉及水处理领域，具体而言，涉及一种聚合硫酸铝铁、制备方法及其应用。
技术介绍
水处理药剂是工业用水、生活用水、废水处置进程中必需的化学药剂，经过运用这些化学药剂，可使水符合质量要求。它的首要效果是节制水垢和污泥的构成、削减泡沫、削减与水接触的资料侵蚀、除去水中的悬浮固体和有毒物质、除臭脱色、软化水质等。当前因为世界列国用水量急剧添加，各类环保律例(水处理法)接踵颁布，并且要求日益严厉，所以关于各类高效的水处置药剂增进很快。在我国，与日益严峻的水资源危机矛盾的是水处置药剂的产能很低，质量也得不到监管，所以加速我国水处理药剂这一环保行业的发展迫在眉睫。聚合硫酸铝铁兼有铝盐净水效果、铁盐的脱色效果，水处理成本低，同时克服了单纯铝盐成本高，过量铝残留存于水中有害环境，单纯铁盐容易泛黄和变黑，铁离子过高，印染企业无法回用的缺点。聚合硫酸铝铁具有双重性质，能够更多提供正电荷和带负电荷的胶体和水溶性有机物发生吸附电荷中和，所含的长链分子使得絮凝中同时存在架桥和吸附卷扫作用。该产品集铝盐系和铁盐系高效净水剂的优点于一体，具有有效成分含量高，盐基度高，聚合度大，分子链网密布、结构庞大，在水质净化过程中具有更强的吸附凝聚能力和更好净化效果，是一种高效、快速、低耗、无毒、安全的新一代无机高效净水剂。它巧妙的利用铁离子的补偿性，有效的免除了净水中铝离子对人体的危害。聚合硫酸铝铁比传统的产品-固体聚合氯化铝PAC、液体硫酸铝、液体聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铁等用量可大幅降低，成本投入低。特别是对低浊度和高浊度的水质严重变化和脱色难的水处理难题，可以达到现有净水剂无法解决的净化要求。然而，现有的聚合硫酸铝铁多采用传统制备法得到，例如采用双氧水作为氧化剂使二价铁离子氧化为三价铁离子，或采用亚硝酸钠作为催化剂使反应速度加快，制备过程中产生的NOx气体对环境有污染。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种聚合硫酸铝铁的制备方法，该方法提供了聚合硫酸铝铁制备的一种新思路，采用氧气作为二价铁离子氧化为三价铁离子的氧化剂，同时采用亚硝酸钠作为催化剂得到硫酸铁，更重要的是，反应在相对密闭条件下进行，只能进入氧气不能向外排气，反应过程中的NOx气体最终将重新融入液体中，减少了环境污染，具有简单、高效、无污染的优点。本专利技术的第二目的在于提供一种聚合硫酸铝铁，该聚合硫酸铝铁是由上述方法制备得到的，具有产品纯度高、污水处理效果好的优点。本专利技术的第三目的在于提供一种聚合硫酸铝铁的应用，将上述聚合硫酸铝铁应用于污水处理中，具有污水处理效果好、安全、无毒的优点。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种聚合硫酸铝铁的制备方法，包括以下步骤：首先，将硫酸亚铁和硫酸溶液混合加热至70-80℃，再加入亚硝酸钠混合搅拌，密闭后通入氧气直至烟气消失，得到硫酸铁；然后，停止通入氧气，加入氢氧化铝搅拌至完全溶解，降温后得到硫酸铝；最后，熟化后得到所述聚合硫酸铝铁。在进一步优选地技术方案中，所述硫酸亚铁和硫酸溶液为含有硫酸亚铁和硫酸的工业酸洗废水。在进一步优选地技术方案中，所述降温为降低温度至15-25℃。在进一步优选地技术方案中，所述硫酸亚铁、氢氧化铝、硫酸和亚硝酸钠的重量比为(140-160)：(70-90)：(190-210)：(0.4-0.6)。在进一步优选地技术方案中，所述硫酸亚铁、氢氧化铝、硫酸和亚硝酸钠的重量比为152:78:196:0.46。在进一步优选地技术方案中，所述的聚合硫酸铝铁的制备方法，包括以下步骤：首先，将500重量份的工业酸洗废水和360重量份的七水硫酸亚铁混合加热至70-80℃，其中工业酸洗废水为硫酸酸度为14％、含铁4％的含铁稀硫酸，七水硫酸亚铁的含铁量为16.7％，再加入8重量份的亚硝酸钠溶液混合搅拌，亚硝酸钠溶液的质量浓度为30％，密闭后通入氧气直至烟气消失，得到硫酸铁；然后，停止通入氧气，加入31.2重量份的净水用氢氧化铝，其中净水用氢氧化铝中氢氧化铝的含量为64％，搅拌至完全溶解，降低温度至15-25℃后得到硫酸铝；最后，静置2-5天得到所述聚合硫酸铝铁。在进一步优选地技术方案中，还包括废气处理的步骤，将制备方法过程中产生的酸性废气采用碱性溶液作为洗涤剂进行洗涤，然后排放。在进一步优选地技术方案中，所述废气处理的步骤包括酸性废气的收集、酸性废气的洗涤和达标废气的排放，其中酸性废气的洗涤包括洗涤剂的循环流动以及酸性废气在洗涤剂的相反方向上的与洗涤剂的交叉流动；优选地，所述废气处理的步骤在废气洗涤塔内进行，废气由废气洗涤塔的塔底进入塔体，由下而上穿过填料层，最后从塔顶排出；同时，洗涤剂由塔上部进入塔体，通过液体分布装置均匀地喷淋到填料层中并沿着填料层表面向下流动直至塔底，经泵再作循环使用。第二方面，本专利技术提供了一种聚合硫酸铝铁，所述聚合硫酸铝铁是根据上述的制备方法制备而成的。第三方面，本专利技术提供了一种聚合硫酸铝铁的应用，将上述聚合硫酸铝铁应用于污水处理中。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了一种聚合硫酸铝铁的制备方法，该方法提供了聚合硫酸铝铁制备的一种新思路，采用氧气作为二价铁离子氧化为三价铁离子的氧化剂，同时采用亚硝酸钠作为催化剂得到硫酸铁，更重要的是，反应在相对密闭条件下进行，只能进入氧气不能向外排气，反应过程中的NOx气体最终将重新融入液体中，减少了环境污染，该制备方法具有简单、高效、无污染的优点。本专利技术提供的一种聚合硫酸铝铁由上述方法制备得到，该聚合硫酸铝铁具有产品纯度高、污水处理效果好的优点。本专利技术提供了一种聚合硫酸铝铁的应用，将上述聚合硫酸铝铁应用于污水处理当中，具有污水处理效果好、安全、无毒的优点。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。第一方面，本专利技术提供了一种聚合硫酸铝铁的制备方法，包括以下步骤：首先，将硫酸亚铁和硫酸溶液混合加热至70-80℃，再加入亚硝酸钠混合搅拌，密闭后通入氧气直至烟气消失，得到硫酸铁；然后，停止通入氧气，加入氢氧化铝搅拌至完全溶解，降温后得到硫酸铝；最后，熟化后得到所述聚合硫酸铝铁。上述聚合硫酸铝铁的制备方法提供了聚合硫酸铝铁制备的一种新思路，采用氧气作为二价铁离子氧化为三价铁离子的氧化剂，同时采用亚硝酸钠作为催化剂得到硫酸铁，更重要的是，反应在相对密闭条件下进行，只能进入氧气不能向外排气，反应过程中的NOx气体最终将重新融入液体中，减少了环境污染，该制备方法具有简单、高效、无污染的优点。本专利技术的工艺原理如下：2FeSO4+1/2O2+H2SO4→Fe2(SO4)3+H2O2Al(OH)3+3H2SO4→Al2(SO4)3+6H2O水解反应：Fe2(SO4)3+Al2(SO4)3+H2O→Fe2Al2(OH)n(SO4)3-n/2+n/2H2SO4聚合反应：m[Fe2Al2(OH)n(SO4)3-n/2]→[Fe2Al2(OH)n(SO4)3-n/2·xH2O]m(m≤13,1≤n≤5)首先，硫酸亚铁被氧气氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合硫酸铝铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，将硫酸亚铁和硫酸溶液混合加热至70‑80℃，再加入亚硝酸钠混合搅拌，密闭后通入氧气直至烟气消失，得到硫酸铁；然后，停止通入氧气，加入氢氧化铝搅拌至完全溶解，降温后得到硫酸铝；最后，熟化后得到所述聚合硫酸铝铁。

【技术特征摘要】
1.一种聚合硫酸铝铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，将硫酸亚铁和硫酸溶液混合加热至70-80℃，再加入亚硝酸钠混合搅拌，密闭后通入氧气直至烟气消失，得到硫酸铁；然后，停止通入氧气，加入氢氧化铝搅拌至完全溶解，降温后得到硫酸铝；最后，熟化后得到所述聚合硫酸铝铁。2.根据权利要求1所述的聚合硫酸铝铁的制备方法，其特征在于，所述硫酸亚铁和硫酸溶液为含有硫酸亚铁和硫酸的工业酸洗废水。3.根据权利要求1所述的聚合硫酸铝铁的制备方法，其特征在于，所述降温为降低温度至15-25℃。4.根据权利要求1所述的聚合硫酸铝铁的制备方法，其特征在于，所述硫酸亚铁、氢氧化铝、硫酸和亚硝酸钠的重量比为(140-160)：(70-90)：(190-210)：(0.4-0.6)。5.根据权利要求4所述的聚合硫酸铝铁的制备方法，其特征在于，所述硫酸亚铁、氢氧化铝、硫酸和亚硝酸钠的重量比为152:78:196:0.46。6.根据权利要求1所述的聚合硫酸铝铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，将500重量份的工业酸洗废水和360重量份的七水硫酸亚铁混合加热至70-80℃，其中工业酸洗废水为硫酸酸度为14％、含铁4％的含铁稀硫酸，七水硫酸亚铁的含铁量为16.7％，再加入8重量份的亚硝...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玮，
申请(专利权)人：周毅，
类型：发明
国别省市：浙江,33