一种复合型钛基混凝剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于水体净化技术领域，具体涉及一种复合型钛基混凝剂及其制备方法和应用；所述的混凝剂重量组成为：钛系絮凝剂15～90份、无机絮凝剂12～40份、碱性改良剂3～24份、高分子助凝剂2～16份。本发明专利技术混凝剂原料来源丰富、廉价易得，复合配方对废水处理效果优良,能够有效去除水体中的COD、悬浮物和色度等，处理方法操作简单，运行稳定，特别适用于工业废水预处理中应用。理中应用。

【技术实现步骤摘要】
一种复合型钛基混凝剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于废水处理
，具体涉及一种复合型钛基混凝剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，由于科技和工业水平的进步以及人类生活水平的提高，人类活动所带来的水体污染情况日益严重，这不仅会影响我国社会和经济的发展，还会对生态环境以及人体造成直接或间接的影响。因此，在水资源污染日趋严重的背景下，人们对水质提出越来越高的要求，水环境标准也相应变得导致越来越严格，水环境污染的治理也变得刻不容缓。工业废水由于污染物浓度大，对生态环境破坏性大，一直被环境水处理界关注。
[0003]传统的混凝技术指的是通过投加化学药剂等方法，使水中胶体以及悬浮物颗粒物聚集沉降的一个过程。近几十年来，混凝技术在混凝化学(水质化学、混凝剂和絮凝剂化学、混凝过程化学)，混凝物理(混凝动力学与形态学)和混凝工艺学(包括混凝反应器工艺设计与混凝过程的监控技术)等方面均取得了较快的发展，呈现出了十分活跃的研究状态，面临着突破性的进展。在常规混凝的基础上，可以通过研制新型的混凝剂，增大投加量、根据水质优选的混凝剂、优化运行参数实现强化混凝去除水中NOM的目的。混凝剂是决定混凝技术的一个关键因素，从整体来看，混凝剂基本上是呈现从无机低分子向无机高分子，从简单的无机高分子向复合型混凝剂发展的趋势。
[0004]钛盐混凝剂的研究仍处于起步阶段，虽然国内外学者对其合成、应用和机理开展了较为全面的研究，但仍存在出水pH较低、成本高等缺点。但大量实验结果表明，钛盐作为混凝剂具有相当大的发展潜力和应用市场。钛盐混凝剂不仅仅是应用于多种目标水样或者污染物的去除，也由单一化向着复合化逐渐发展。钛盐混凝剂的发展过程也与铝盐，铁盐混凝剂的发展相似，也呈现出了从传统低分子、单一型向高分子、复合型逐步发展的趋势，但是，目前对于聚合钛盐的研究还处于初始阶段，需要进一步展开高分子钛盐，聚合钛盐混凝剂的研究，因此研发新型的钛基复合混凝剂，对于充分理解钛盐混凝剂的作用机理、推动钛基混凝剂的实际应用有重要的现实意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一是提供一种复合型钛基混凝剂，本专利技术的目的之二是提供一种该复合型钛基混凝剂的制备方法，本专利技术的目的之三是提供一种该复合型钛基混凝剂在废水处理中的应用。本专利技术混凝剂原料来源丰富、廉价易得，复合配方对废水处理效果优良,能够有效去除水体中的COD、悬浮物和色度等，处理方法操作简单，运行稳定，特别适用于工业废水预处理中应用。
[0006]本专利技术的技术方案如下：一种复合型钛基混凝剂，包括以下组分：钛系絮凝剂、无机絮凝剂、碱性改良剂、高分子助凝剂。
[0007]优选地，所述各组分组成为：钛系絮凝剂15～90份、无机絮凝剂12～40份、碱性改良剂3～24份、高分子助凝剂2～16份。
[0008]进一步优选地，所述各组分组成为：钛系絮凝剂30～60份、无机絮凝剂20～32份、碱性改良剂6～12份、高分子助凝剂4～8份。
[0009]申请人在大量实验中意外发现，在如下特定的组分配比下，本专利技术混凝剂的净水效果达到最佳，其中钛系絮凝剂45份、无机絮凝剂16份、碱性改良剂9份、高分子助凝剂6份。
[0010]进一步优选地，所述的钛系絮凝剂为聚合氯化钛铝、聚合氯化钛铁的混合物；所述的无机絮凝剂为三氯化铁、氯化镁、硫酸铝；所述的碱性改良剂为氢氧化钙、磷酸氢二钠；所述的高分子助凝剂为聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵。
[0011]申请人在大量实验中意外发现，在如下特定的组分配比下，本专利技术混凝剂的净水效果达到最佳，其中聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵质量比为3:1；聚合氯化钛铝和聚合氯化钛铁的质量比为1:2；三氯化铁、氯化镁、硫酸铝的质量比为1:1:2；氢氧化钙、磷酸氢二钠的质量比为2:1。
[0012]一种复合型钛基混凝剂的制备方法，包括以下的制备方法：所述聚合氯化钛铝的制备方法为：(1)将冰纯水缓慢加入到无水氯化铝中，在冰浴条件下充分搅拌30 min，至完全溶解，得到氯化铝溶液；(2)将四氯化钛滴加至上述氯化铝溶液中，在冰浴条件下充分搅拌90min，得到四氯化钛和氯化铝混合溶液，四氯化钛与氯化铝的摩尔比为2:1；(3)向上述四氯化钛和氯化铝混合溶液中滴加NaOH溶液至碱化度为0.6
‑
0.8，氢氧化钠浓度为80g／L，继续搅拌2～4h至溶液无沉淀，即得聚合氯化钛铝。
[0013]所述聚合氯化钛铁的制备方法为：(1)将冰纯水缓慢加入到无水氯化铁中，在冰浴条件下充分搅拌30 min，至完全溶解，得到氯化铁溶液；(2)将四氯化钛滴加至上述氯化铁溶液中，在冰浴条件下充分搅拌90min，得到四氯化钛和氯化铁混合溶液，四氯化钛与氯化铁的摩尔比为3:1；(3)向上述四氯化钛和氯化铁混合溶液中滴加NaOH溶液至碱化度为0.6
‑
0.8，氢氧化钠浓度为100g／L，继续搅拌2～4h至溶液无沉淀，即得聚合氯化钛铁。
[0014]一种复合型钛基混凝剂在废水处理中的应用，使用方法如下：将无机絮凝剂和碱性改良剂混合均匀后得固体混合物A，将高分子助凝剂溶于100倍质量的纯化水中，混合均匀后得液体混合物B，先将固体混合物A分2～3次平均投入到待处理废水中，快速搅拌10
‑
15分钟，再向待处理废水中一次性加入钛系絮凝剂，快速搅拌20
‑
30分钟，最后向待处理废水中一次性加入液体混合物B，慢速搅拌2
‑
5分钟后静置。
[0015]优选地，所述固体混合物A在待处理废水中的投放量为0.3
‑
1.0g/L，所述钛系絮凝剂在待处理废水中的投放量为0.2
‑
0.8g/L，所述液体混合物B在待处理废水中的投放量为0.1
‑
0.3g/L。
[0016]本专利技术的技术效果：1、本专利技术钛基混凝剂，通过不同组分之间的协同效应和增效作用，发挥不同混凝剂间协同作用，取得良好的混凝效果。
[0017]、本专利技术钛基混凝剂，减少了对设备的腐蚀，同时克服了单独使用含钛混凝剂存在的缺点，拓宽了应用范围。
[0018]3、本专利技术钛基混凝剂在水温接近冰点时，其混凝效果明显优于传统的铝盐与铁盐的混凝效果，因此也适合于我北方地区冬季废水的处理，具有重要的现实意义。
[0019]4、本专利技术钛基混凝剂所用原料廉价易得，钛资源丰富且无生物毒性，与人体骨骼和血液具有很好的相容性，安全无毒，制备工艺简单，复合配方对废水处理效果优良，特别适用于工业废水的处理中应用。
具体实施方式
[0020]下面通过实施例来进一步说明本专利技术，应该正确理解的是：本专利技术的实施例仅仅是用于说明本专利技术，而不是对本专利技术的限制，所以，在本专利技术的方法前提下对本专利技术的简单改进均属于本专利技术要求保护的范围。
[0021]本专利技术的三氯化铁、氯化镁、硫酸铝、氢氧化钙、磷酸氢二钠、聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、无水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合型钛基混凝剂，其特征在于，由以下组分制备而成：钛系絮凝剂、无机絮凝剂、碱性改良剂、高分子助凝剂。2.如权利要求1所述的混凝剂，其特征在于，所述的混凝剂由以下组分制备而成：钛系絮凝剂15～90份、无机絮凝剂12～40份、碱性改良剂3～24份、高分子助凝剂2～16份。3.如权利要求1所述的混凝剂，其特征在于，所述的混凝剂由以下组分制备而成：钛系絮凝剂30～60份、无机絮凝剂20～32份、碱性改良剂6～12份、高分子助凝剂4～8份。4.如权利要求1所述的混凝剂，其特征在于，所述的混凝剂由以下重量份的组分制备而成：钛系絮凝剂45份、无机絮凝剂16份、碱性改良剂9份、高分子助凝剂6份。5.如权利要求1所述的混凝剂，其特征在于，所述的钛系絮凝剂为聚合氯化钛铝、聚合氯化钛铁的混合物，其中聚合氯化钛铝和聚合氯化钛铁的质量比为1:2。6.如权利要求1所述的混凝剂，其特征在于，所述的无机絮凝剂为三氯化铁、氯化镁、硫酸铝，其中三氯化铁、氯化镁、硫酸铝的质量比为1:1:2。7.如权利要求1所述的混凝剂，其特征在于，所述的碱性改良剂为氢氧化钙、磷酸氢二钠，其中氢氧化钙、磷酸氢二钠的质量比为2:1。8.如权利要求1所述的混凝剂，其特征在于，所述的高分子助凝剂为聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵，其中聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵质量比为3:1。9.如权利要求5所述的混凝剂，其特征在于，所述聚合氯化钛铝的制备方法为：(1)将冰纯水缓慢加入到无水氯化铝中，在冰浴条件下充分搅拌30 min，至完全溶解，得到氯化铝溶液；(2)将四氯化钛滴加至上述氯化铝溶液中，在冰浴条件下充分搅拌90min，得到四氯化钛和氯化铝混合溶液，四氯化钛与氯化铝的摩尔比为2:1；(3)向上述四氯化钛和氯化铝混合溶液中滴加...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文玉，王生福，孙斌，董飞，魏静，王占华，
申请(专利权)人：山东珺宜环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：