一种高效无机絮凝剂及其制备方法和使用方法技术

本发明专利技术公开了一种高效无机絮凝剂及其制备方法和使用方法，该高效无机絮凝剂，按重量份计，其原料包括：高锰酸钾溶液1

【技术实现步骤摘要】
一种高效无机絮凝剂及其制备方法和使用方法


[0001]本专利技术涉及水处理
，分类号为C02F1/52，具体的，涉及一种高效无机絮凝剂及其制备方法和使用方法。

技术介绍

[0002]当前，世界水污染问题日趋严重，对水处理技术的应用需求也日益增大，其中，絮凝沉淀法是水处理应用中较为广泛的方法，其具有经济高效、工艺简单、操作方便等优点。
[0003]但是目前市面上常规的絮凝剂对分子量小于1000的溶解性有机物几乎没有去除能力，而致臭有机物的代表物土臭素、二甲基异莰醇的分子量、消毒副产物的前驱物的副产物一般都小于1000，为了提升水质，去除分子量小于1000的溶解性有机物，只能在常规水处理工艺后端增加臭氧+生物活性炭深度水处理工艺或膜处理工艺，后者虽然水处理效果良好，但是建设费用及运行成本高昂，增加了水厂的运营负担，而要通过絮凝剂去除小分子量溶解性有机物必须充分发挥絮凝剂本身的电性吸附功能，强化电性吸附功能只有两种途径，一是对絮凝剂本身进行改进，二是优化药剂投加方式，即药剂加入原水的瞬间，必须即迅速而均匀的分散的水中，同步发生水解反应产生对水中溶解性有机物的电性吸附作用，而常规的加药方式很难做到药剂加入水中瞬间分散性与水解反应的统一，使絮凝剂的电性吸附作用不能充分发挥，同时也增加了加药量。
[0004]目前使用较多的水处理的絮凝剂是无机絮凝剂，这类絮凝剂集合了聚硅酸和聚铝、铁等絮凝剂的优点，不仅具有电中和作用，还具有较高的网捕卷扫能力以及吸附架桥能力，对河水等处理效果远高于聚、铝、铁等絮凝剂，但是将聚硅酸引入铝、铁盐中并不是一件容易的事，容易产生稳定性较差的无机絮凝剂，难以规模化推广。
[0005]在中国专利CN102502932A中，其制备了一个处理低浊度水的高效复合絮凝剂及其制备方法，该絮凝剂在活化硅酸时候采用弱酸和强酸铵盐两者结合，使得到的絮凝复合剂的稳定性佳，可以稳定4个月左右，但其稳定性还有待提高。
[0006]在中国专利CN107285446B公开了一种絮凝剂及其合成方法与应用，通过多孔矿物材料、有机絮凝剂和导电剂合成所得到的絮凝剂，虽然有COD去除率高，但其使用的有机絮凝剂有一定的毒性，容易对人体有影响。

技术实现思路

[0007]为了解决上述问题，本专利技术的第一个方面提供了一种高效无机絮凝剂，该无机絮凝剂，按重量份计，其原料包括：高锰酸钾溶液1
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5份，聚硅酸硫酸铁40
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50份，聚合硫酸铁40
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55份，稳定剂0.01
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1份，水10
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20份。
[0008]进一步优选的，所述无机絮凝剂，按重量份计，其原料包括：高锰酸钾溶液2
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4份，聚硅酸硫酸铁40
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45份，聚合硫酸铁45
‑
50份，稳定剂0.01
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0.05份，水10
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15份。
[0009]进一步优选的，所述无机絮凝剂，按重量份计，其原料包括：高锰酸钾溶液3份，聚硅酸硫酸铁42份，聚合硫酸铁48份，稳定剂0.03份，水12份。
[0010]优选的，所述高锰酸钾溶液的浓度为0.5
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1g/L。
[0011]进一步优选的，所述高锰酸钾溶液的浓度为0.6
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0.9g/L。
[0012]进一步优选的，所述高锰酸钾溶液的浓度为0.8g/L。
[0013]优选的，所述聚硅酸硫酸铁的制备方法为：在硅酸钠溶液中加入硫酸后搅拌得到活性硅酸，调节pH值，再加入硫酸铁后加热，同时控制Fe/Si比值，熟化后得到聚硅酸硫酸铁。
[0014]优选的，所述pH值为7
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10。
[0015]进一步优选的，所述pH值为7
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8。
[0016]进一步优选的，所述pH值为7.5。
[0017]优选的，所述Fe/Si摩尔比在0.8
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1.2之间。
[0018]进一步优选的，所述Fe/Si摩尔比在0.9
‑
1.2之间。
[0019]进一步优选的，所述Fe/Si摩尔比为1.1。
[0020]优选的，所述稳定剂包括酒石酸钠、葡萄糖酸钠、酒石酸钾和磷酸二氢钠中的至少一种。
[0021]进一步优选的，所述稳定剂为磷酸二氢钠。
[0022]优选的，所述聚硅酸硫酸铁、聚合硫酸铁和稳定剂的重量比为(40
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45)：(45
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50)：(0.01
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0.05)。
[0023]进一步优选的，所述聚硅酸硫酸铁、聚合硫酸铁和稳定剂的重量比为(41
‑
43)：(46
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59)：(0.02
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0.04)。
[0024]进一步优选的，所述聚硅酸硫酸铁、聚合硫酸铁和稳定剂的重量比为42：48：0.03。
[0025]本专利技术第二方面提供了一种高效无机絮凝剂的制备方法，包括步骤如下：按重量份将高锰酸钾溶液、聚硅酸硫酸铁、聚合硫酸铁、稳定剂和水混合后即得到。
[0026]本专利技术第二方面提供了一种高效无机絮凝剂的使用方法，所述高效无机絮凝剂在使用时配合投药装置共同使用，所述投药装置包括橡胶圈3、橡胶垫2、外法兰1、内法兰4、喷头5和外法兰带长管6，其中，所述外法兰1与内法兰4中设置有橡胶圈3，所述橡胶圈3与外法兰1中设置有橡胶垫2，所述橡胶圈3与橡胶垫2相互贴合，所述内法兰3内部空腔与外法兰带长管6相连接，所述外法兰带长管6与外法兰1连接配合，所述外法兰带长管6上设置有等间距的喷头5。
[0027]本专利技术第三方面提供了一种高效无机絮凝剂的使用方法，所述高效无机絮凝剂的用量为3
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5mg/L，使用时河水的pH值为8
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11。
[0028]进一步优选的，所述高效无机絮凝剂的用量为4mg/L，使用时河水的pH值为8
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10。
[0029]进一步优选的，所述高效无机絮凝剂的用量为4mg/L，使用时河水的pH值为9。
[0030]本申请人在做实验中发现，不同pH下的活性硅酸的稳定性不同，当活性硅酸制备时pH＜5
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6会产生胶凝现象，进而影响后续聚硅酸硫酸铁的制备，经思考后，限定活性硅酸制备时的pH为7
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10，不仅不会产生胶凝现象，还改善了聚硅酸硫酸铁的稳定性；为了进一步增强聚硅酸硫酸铁的稳定性，本申请人限定Fe/Si摩尔比为0.9
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1.2，发现不仅使得聚硅酸硫酸铁的稳定性提高，还意外的提高了其混凝效果，避免了Fe/Si摩尔比过大，反而导致Fe
3+
生成多羟基络合离子对水中带负电荷的胶体物质的吸附、电中和作用过强，降低了其混凝效果和稳定性。
[0031]本申请人意外发现，加入浓度为0.6
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0.9g/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效无机絮凝剂，其特征在于，按重量份计，其原料包括：高锰酸钾溶液1
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5份，聚硅酸硫酸铁40
‑
50份，聚合硫酸铁40
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55份，稳定剂0.01
‑
1份，水10
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20份。2.根据权利要求1所述的一种高效无机絮凝剂，其特征在于，所述高锰酸钾溶液的浓度为0.5
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1g/L。3.根据权利要求1所述的一种高效无机絮凝剂，其特征在于，所述聚硅酸硫酸铁的制备方法为：在硅酸钠溶液中加入硫酸后搅拌得到活性硅酸，调节pH值，再加入硫酸铁后加热，同时控制Fe/Si比值，熟化后得到聚硅酸硫酸铁。4.根据权利要求3所述的一种高效无机絮凝剂，其特征在于，所述pH值为7
‑
10。5.根据权利要求2所述的一种高效无机絮凝剂，其特征在于，所述Fe/Si摩尔比在0.8
‑
1.2之间。6.根据权利要求1所述的一种高效无机絮凝剂，其特征在于，所述稳定剂包括酒石酸钠、葡萄糖酸钠、酒石酸钾和磷酸二氢钠中的至少一种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊继健，
申请(专利权)人：江苏健立飞净水设备有限公司，
类型：发明
国别省市：