一种硫酸铝水处理剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硫酸铝水处理剂及其制备方法，先将硫酸铝加水配制成以

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸铝水处理剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种硫酸铝水处理剂及其制备方法
。

技术介绍

[0002]水资源的可持续利用对于人类发展具有非常重要的意义，各类污水的排放带来了严重的环境污染问题，同时也造成了极大的浪费
。
故污水处理对于水资源的可持续利用具有非常重要的意义
。
[0003]絮凝沉淀法是应用最广泛的污水处理方法之一，而絮凝剂是絮凝沉淀法的关键所在
。
[0004]絮凝剂可以大体分为无机絮凝剂和有机絮凝剂，其中，有机絮凝剂成本较高且对水质波动大的污水处理适应性较差，故无机絮凝剂具有更广阔的应用范围
。
无机絮凝剂存在多羟基络离子，能有效吸附胶体微粒，通过交联
、
架桥以及粘附等作用促进胶体凝聚，同时还能中和悬浮物及胶体粒子表面所带电荷，降低电位，产生物理化学变化，使胶体粒子之间相互吸引，导致胶体失稳，从而促进胶体颗粒之间的碰撞，形成絮体沉降下来
。
[0005]硫酸铝是非常典型的无机絮凝剂，价格低廉，在水处理中用量少，生成污泥量少，但是硫酸铝的吸附架桥能力一般，水解反应不太稳定，絮凝沉淀速度慢，使用硫酸铝处理大量污水时，用药量大，铝残留高，会造成二次污染
。
特别对于较低水温的污水，硫酸铝絮凝形成的絮体比较松散，不溶杂质含量较多
。
这可能是因为，在水温低的情况下，胶体颗粒间的排斥势能较大，胶体的溶剂化作用增强，抑制絮凝的进行，低温水的粘度增大而沉降减少
。
而在自然环境中低温情况是非常常见的，从这一点上无疑影响了硫酸铝的应用推广
。
[0006]为了改善絮凝效果，人们将硫酸铝与其他絮凝剂组合使用，比如：专利申请
CN1448343A
公开了一种新型复合絮凝剂及其制备方法，是以硫酸亚铁或工业硫酸铁
、
硫酸铝
、
水
、
浓硫酸
、
双氧水等为原料制成
。
[0007]专利申请
CN109368847A
公开了一种复合絮凝剂及其制备方法，该复合絮凝剂是以硫酸铝
、
聚合氯化铝
、
磷酸
、
盐酸和水等为原料制成
。
[0008]专利
CN105540797B
公开了一种高效水处理复合絮凝剂，由铝盐组分
、
铁盐组分
、
助凝组分
、
有机絮凝组分和活化硅酸组分组成，铝盐组分采用聚合氯化铝
、
聚合硫酸铝
、
聚磷氯化铝
、
聚合硅酸铝
、
氯化铝
、
硫酸铝的一种或两种以上的任意组合
。
[0009]前述专利技术将硫酸铝与其他无机絮凝剂或有机絮凝剂组合使用，絮凝效果有一定程度的提高，但仍不够理想，最重要的是针对较低水温的污水，絮凝效果较差
。

技术实现思路

[0010]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种硫酸铝水处理剂及其制备方法，絮凝效果好，适温范围广
。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种硫酸铝水处理剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）先将硫酸铝加水配制成以
Al2O3质量分数计8～
10%
的硫酸铝溶液，接着向硫酸铝溶液中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵进行预处理，得到预处理硫酸铝；（2）然后将聚硅钛与丙烯酰胺改性淀粉混合均匀，接着加入聚合硅酸聚合氯化锆溶液中，搅拌混匀，得到预混液；（3）最后边慢速搅拌边将预处理硫酸铝匀速缓慢加入预混液中，快速搅拌，静置，干燥，研磨，即得所述的水处理剂；其中，所述聚硅钛是以正硅酸乙酯和钛酸乙酯为原料制成，所述丙烯酰胺改性淀粉是将可溶性淀粉与丙烯酰胺共聚反应而得，所述聚合硅酸聚合氯化锆溶液是以聚硅酸溶液与聚合氯化锆溶液为原料制成
。
[0012]优选的，预处理硫酸铝
、
聚硅钛
、
丙烯酰胺改性淀粉
、
聚合硅酸聚合氯化锆溶液的质量比为
30
～
35
：1～2：8～
10
：
55
～
60。
[0013]优选的，所述聚硅钛是通过以下制备方法得到的：先将正硅酸乙酯和钛酸乙酯搅拌混匀，接着加入
0.3
～
0.5mol/L
氢氧化钠溶液，充分搅拌，静置1～2天，即得；其中，正硅酸乙酯
、
钛酸乙酯
、
氢氧化钠溶液的质量比为
1.8
～2：
0.7
～
0.8
：
10。
[0014]优选的，所述丙烯酰胺改性淀粉是通过以下制备方法得到的：先将可溶性淀粉用去离子水配制成质量浓度
15
～
20%
的淀粉水溶液，接着向淀粉水溶液中加入丙烯酰胺和过硫酸钾，搅拌加热至
60
～
65℃
，保温搅拌3～4小时，即得；其中，可溶性淀粉
、
丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为
100
：
15
～
17
：
0.8
～
1。
[0015]优选的，所述聚合硅酸聚合氯化锆溶液是通过以下制备方法得到的：先边搅拌边将
0.08
～
0.1mol/L
硅酸钠溶液逐滴滴入
0.2
～
0.3mol/L
硫酸溶液中，室温搅拌
10
～
20
分钟，静置3～4小时，得到聚硅酸溶液；然后边搅拌边将
0.3
～
0.4mol/L
氢氧化钠溶液逐滴滴入四氯化锆溶液中，室温搅拌
30
～
40
分钟，静置4～5小时，得到聚合氯化锆溶液；最后边搅拌边将聚硅酸溶液逐滴滴入聚合氯化锆溶液中，室温搅拌4～5小时，静置
18
～
22
小时，即得；其中，聚硅酸溶液所含硅和聚合氯化锆溶液所含锆的摩尔比为1：8～
10。
[0016]进一步优选的，通过硫酸溶液控制聚硅酸溶液的
pH=1.5
～2，通过氢氧化钠溶液控制聚合氯化锆溶液的
pH=12
～
13。
[0017]进一步优选的，所述的室温均为
25℃
，搅拌速率均为
450
～
550r/min。
[0018]优选的，步骤（1）的具体方法为：向硫酸铝溶液中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵，
35
～
40℃
搅拌1～2小时，即本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种硫酸铝水处理剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）先将硫酸铝加水配制成以
Al2O3质量分数计8～
10%
的硫酸铝溶液，接着向硫酸铝溶液中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵进行预处理，得到预处理硫酸铝；（2）然后将聚硅钛与丙烯酰胺改性淀粉混合均匀，接着加入聚合硅酸聚合氯化锆溶液中，搅拌混匀，得到预混液；（3）最后边慢速搅拌边将预处理硫酸铝匀速缓慢加入预混液中，快速搅拌，静置，干燥，研磨，即得所述的水处理剂；其中，所述聚硅钛是以正硅酸乙酯和钛酸乙酯为原料制成，所述丙烯酰胺改性淀粉是将可溶性淀粉与丙烯酰胺共聚反应而得，所述聚合硅酸聚合氯化锆溶液是以聚硅酸溶液与聚合氯化锆溶液为原料制成
。2.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，预处理硫酸铝
、
聚硅钛
、
丙烯酰胺改性淀粉
、
聚合硅酸聚合氯化锆溶液的质量比为
30
～
35
：1～2：8～
10
：
55
～
60。3.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚硅钛是通过以下制备方法得到的：先将正硅酸乙酯和钛酸乙酯搅拌混匀，接着加入
0.3
～
0.5mol/L
氢氧化钠溶液，充分搅拌，静置1～2天，即得；其中，正硅酸乙酯
、
钛酸乙酯
、
氢氧化钠溶液的质量比为
1.8
～2：
0.7
～
0.8
：
10。4.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述丙烯酰胺改性淀粉是通过以下制备方法得到的：先将可溶性淀粉用去离子水配制成质量浓度
15
～
20%
的淀粉水溶液，接着向淀粉水溶液中加入丙烯酰胺和过硫酸钾，搅拌加热至
60
～
65℃
，保温搅拌3～4小时，即得；其中，可溶性淀粉
、
丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为
100
：
15
～
17
：
0.8
～

【专利技术属性】
技术研发人员：卢正洪，张越峰，梁艳峰，
申请(专利权)人：太仓市业洪净水新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：