一种制备聚合硫酸氯化铝水处理剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备聚合硫酸氯化铝水处理剂的方法,按照以下重量比计，将氢氧化铝10‑15份、盐酸15‑20份在高温高压下反应2‑4h；在氯化铝液体中加入硫酸铝液体10‑15份和水15‑20份先反应1‑2h，再加入聚乙二醇0.01‑0.05份和十六烷基三甲基溴化铵0.01‑0.05份再反应1‑2h，得硫酸氯化铝混合溶液；再加入壳聚糖0.05‑0.10份，加热并搅拌30‑60min，再经过压滤，干燥，包装，即得聚合硫酸氯化铝水处理剂。本发明专利技术制备的聚合硫酸氯化铝水处理剂的具有大比表面积，很好的吸附性能，提高了絮凝性能和絮凝效果，且稳定性良好，能够快速去除浊度、色度、重金属离子、COD等污染物，在污水或饮用水处理中具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种制备聚合硫酸氯化铝水处理剂的方法
本专利技术涉及污水处理
，具体是一种制备聚合硫酸氯化铝水处理剂的方法。
技术介绍
絮凝过程是现代城市给水和工业废水处理工艺中的关键环节之一，它既可以除去原水的浊度和色度等感官指标，又可以去除各种有毒有害污染物。聚铝作为水处理方面应用最为广泛的絮凝剂，被广泛应用于饮用水、工业废水和生活污水处理领域。聚铝絮凝剂目前的产品主要有聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合硫酸氯化铝(PACS)、聚磷酸氯化铝(PPAC)、聚合硫酸氯化铝铁(PAFCS)、聚合硅酸铝(PASI)。目前最为广泛应用及研究最多的是聚合氯化铝(PAC)，然而对聚合硫酸氯化铝有较少的研究。聚合硫酸氯化铝(PASC)是在PAC结构中引人S042-后而形成的含有硫酸根配位基的聚合氯化铝。PASC的去浊效果明显优于PAC，且PASC在絮凝过程中矾花由小变大的速度和沉淀速度较PAC快。以上结果表明PASC的絮凝性能优于PAC和PAS，且稳定性比PAS高。但目前提供的聚合硫酸氯化铝(PACS)还存在絮凝效果还不够理想、产品稳定性较差、吸附性能较弱、制备工艺复杂等不足。因此，研究高性能的聚合硫酸氯化铝在水处理中具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术针对当前絮凝剂存在的问题，提供一种制备聚合硫酸氯化铝水处理剂的方法。本专利技术制备的聚合硫酸氯化铝水处理剂的具有大比表面积，很好的吸附性能，提高了絮凝性能和絮凝效果，且稳定性良好，能够快速去除浊度、色度、重金属离子、COD等污染物，在污水或饮用水处理中具有广泛的应用前景。为了实现以上目的，本专利技术是通过如下技术方案实现：一种制备聚合硫酸氯化铝水处理剂的方法，包括如下步骤：(1)按照以下重量比计，将氢氧化铝10-15份、盐酸15-20份在高温高压下反应2-4h，制得氯化铝液体；(2)在氯化铝液体中加入硫酸铝液体10-15份和水15-20份先反应1-2h，再加入聚乙二醇0.01-0.05份和十六烷基三甲基溴化铵0.01-0.05份再反应1-2h，得硫酸氯化铝混合溶液；(3)在硫酸氯化铝混合溶液加入壳聚糖0.05-0.10份，加热并搅拌30-60min，再经过压滤，干燥，包装，即得聚合硫酸氯化铝水处理剂。进一步地，所述干燥为采用超临界流体干燥。进一步地，所述超临界流体干燥是以二氧化碳为干燥介质，在温度为40-60℃、压力为5-10MPa下干燥。进一步地，所述高温高压反应是在130-150℃、0.4-0.6MPa下反应。进一步地，步骤(2)先反应的温度为70-90℃，加入聚乙二醇和十六烷基三甲基溴化铵后，反应温度为100-120℃。进一步地，步骤(3)加入壳聚糖后再温度为50-70℃。与现有技术相比，本专利技术的优点及有益效果为：1、本专利技术方法制得的聚合硫酸氯化铝水处理剂的具有大比表面积，很好的吸附性能，提高了絮凝性能和絮凝效果，且稳定性良好，能够快速去除浊度、色度、重金属离子、COD等污染物，在污水或饮用水处理中具有广泛的应用前景。2、本专利技术在反应中加入聚乙二醇和十六烷基三甲基溴化铵，能够增大絮凝剂的比表面积，发挥吸附架桥的优势，利于胶体的吸附，且利于分子之间的分散，吸附性能显著提高，实现了快速、高效的絮凝效果。3、本专利技术方法还加入的壳聚糖与聚合硫酸氯化铝具有很好的粘结架桥作用，能够促进胶体絮凝，通过壳聚糖还与Cu2+、Pb2+、Hg2+、Ag+、Ca2+等重金属离子形成稳定的络合物而发生絮凝沉降。4、本方法采用超临界流体干燥，能够扩大聚合硫酸氯化铝的孔径和比表面积，吸附性能显著提高，提高了絮凝效果。5、本专利技术方法制得的聚合硫酸氯化铝水处理剂中三氧化二铝含量为28-32％，盐基度为45-55％，硫酸根含量为1-2％，比表面积为153-182m2.g-1，其制备工艺较简单、成本较低，容易实现工业化生产。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。实施例1一种制备聚合硫酸氯化铝水处理剂的方法，包括如下步骤：(1)按照以下重量比计，将氢氧化铝13吨、盐酸18吨在135℃、0.5MPa高温高压下反应3h，制得氯化铝液体；(2)在氯化铝液体中加入硫酸铝液体12吨和水16吨在温度为80℃下反应1.5h，再加入聚乙二醇60030kg和十六烷基三甲基溴化铵35kg在温度为100℃下反应1h，得硫酸氯化铝混合溶液；(3)在硫酸氯化铝混合溶液加入壳聚糖70kg，加热至60℃并搅拌40min，再经过压滤，采用超临界流体干燥，所述干燥是以二氧化碳为干燥介质，在温度为40℃、压力为8MPa下干燥，即得聚合硫酸氯化铝水处理剂。本实施例制得的聚合硫酸氯化铝水处理剂经过检测，三氧化二铝含量为29.3％，盐基度为58.9％，硫酸根含量为1.4％，比表面积为180.25m2.g-1。实施例2一种制备聚合硫酸氯化铝水处理剂的方法，包括如下步骤：(1)按照以下重量比计，将氢氧化铝10吨、盐酸16吨在140℃、0.4MPa高温高压下反应2.5h，制得氯化铝液体；(2)在氯化铝液体中加入硫酸铝液体14.5吨和水18吨在温度为70℃下反应2h，再加入聚乙二醇60020kg和十六烷基三甲基溴化铵30kg在温度为120℃下反应1.5h，得硫酸氯化铝混合溶液；(3)在硫酸氯化铝混合溶液加入壳聚糖60kg，加热至60℃并搅拌40min，再经过压滤，采用超临界流体干燥，所述干燥是以二氧化碳为干燥介质，在温度为50℃、压力为6MPa下干燥，即得聚合硫酸氯化铝水处理剂。本实施例制得的聚合硫酸氯化铝水处理剂经过检测，三氧化二铝含量为28.5％，盐基度为49.7％，硫酸根含量为1.8％，比表面积为169.47m2.g-1。实施例3一种制备聚合硫酸氯化铝水处理剂的方法，包括如下步骤：(1)按照以下重量比计，将氢氧化铝14吨、盐酸20吨在140℃、0.5MPa高温高压下反应3.5h，制得氯化铝液体；(2)在氯化铝液体中加入硫酸铝液体12吨和水17吨在温度为80℃下反应1.5h，再加入聚乙二醇60045kg和十六烷基三甲基溴化铵25kg在温度为110℃下反应2h，得硫酸氯化铝混合溶液；(3)在硫酸氯化铝混合溶液加入壳聚糖50kg，加热至70℃并搅拌60min，再经过压滤，采用超临界流体干燥，所述干燥是以二氧化碳为干燥介质，在温度为60℃、压力为8MPa下干燥，即得聚合硫酸氯化铝水处理剂。本实施例制得的聚合硫酸氯化铝水处理剂经过检测，三氧化二铝含量为31.5％，盐基度为52.1％，硫酸根含量为1.6％，比表面积为159..50m2.g-1。实施例4一种制备聚合硫酸氯化铝水处理剂的方法，包括如下步骤：(1)按照以下重量比计，将氢氧化铝11.5吨、盐酸17吨在140℃、0.6MP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备聚合硫酸氯化铝水处理剂的方法，其特征在于：包括如下步骤：/n(1)按照以下重量比计，将氢氧化铝10-15份、盐酸15-20份在高温高压下反应2-4h，制得氯化铝液体；/n(2)在氯化铝液体中加入硫酸铝液体10-15份和水15-20份先反应1-2h，再加入聚乙二醇0.01-0.05份和十六烷基三甲基溴化铵0.01-0.05份再反应1-2h，得硫酸氯化铝混合溶液；/n(3)在硫酸氯化铝混合溶液加入壳聚糖0.05-0.10份，加热并搅拌30-60min，再经过压滤，干燥，包装，即得聚合硫酸氯化铝水处理剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备聚合硫酸氯化铝水处理剂的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)按照以下重量比计，将氢氧化铝10-15份、盐酸15-20份在高温高压下反应2-4h，制得氯化铝液体；
(2)在氯化铝液体中加入硫酸铝液体10-15份和水15-20份先反应1-2h，再加入聚乙二醇0.01-0.05份和十六烷基三甲基溴化铵0.01-0.05份再反应1-2h，得硫酸氯化铝混合溶液；
(3)在硫酸氯化铝混合溶液加入壳聚糖0.05-0.10份，加热并搅拌30-60min，再经过压滤，干燥，包装，即得聚合硫酸氯化铝水处理剂。


2.根据权利要求1所述制备聚合硫酸氯化铝水处理剂的方法，其特征在于：所述干燥为采用超临界流体干燥。

【专利技术属性】
技术研发人员：韦晨熙，农成龙，黄海林，陆锋，
申请(专利权)人：广西锋盛环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45