聚磷氯化铝铁混凝剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种聚磷氯化铝铁混凝剂及其制备工艺。本发明专利技术以ＡｌＣｌ３.６Ｈ２Ｏ、ＦｅＣｌ３.６Ｈ２Ｏ、Ｎａ２ＨＰＯ４为主要生产原料，采用共聚法制备得到了聚磷氯化铝铁混凝剂。按Ａｌ／Ｆｅ摩尔比０．１～９．０∶１的比例取ＡｌＣｌ３.６Ｈ２Ｏ、ＦｅＣｌ３.６Ｈ２Ｏ水溶液，先加入Ｎａ２ＨＰＯ４.２Ｈ２Ｏ，控制（Ａｌ＋Ｆｅ）／Ｐ摩尔比５．０～１０．０∶１，然后再调整碱化度；或者先调整碱化度，然后再加入Ｎａ２ＨＰＯ４.２Ｈ２Ｏ；控制反应温度５０～１２０℃，反应时间２～８小时，熟化温度为３０～１１０℃，保温时间为６～２４小时。具有生产工艺简捷、经济、适用等特点。所制备的聚磷氯化铝铁混凝剂具有吸附架桥效能强，铝、铁盐电中和能力强以及铝盐絮凝剂絮体大、脱色性能好和铁盐絮凝剂絮体密实、沉降速度快，特别适用于含有乳化液、悬浮固体和胶体物质严重污染的工业废水，具有高效、经济等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水处理用新型聚磷氯化铝铁混凝剂及其制备方法，该混凝剂特别适用于含有乳化液、悬浮固体和胶体物质的污水。
技术介绍
混凝沉降法是一种普遍采用的既经济又简便的水处理技术，该技术的关键问题之一是混凝剂的选择。因此，研制和开发新型高效、无毒、价廉的无机高分子混凝剂成为水处理领域中一项新任务，具有一定的现实意义。 混凝剂按化学成分可分为无机和有机两大类。无机絮凝剂是在传统的铝盐、铁盐絮凝剂基础上发展起来的一类新型水处理药剂，无机高分子混凝剂以其投药量少、无毒或低毒、价廉和处理效果好等优点，越来越受到人们的重视，逐渐成为给水、工业废水和城市污水处理的主流混凝剂，被称为第二代混凝剂。目前应用比较多的还是聚铝、聚铁两大系列，但是新型的聚硅、聚磷和聚硫也不断面世，并显现出不凡的混凝效果。 目前，生产混凝剂的方法很多，中国专利02138239. 5(公开号CN1401588A)公开了一种聚合磷酸氯化铁混凝剂及其制备方法；中国专利92101966. 1 (公开号CN1088892A)公开了一种聚磷氯化铝混凝剂的制备方法；在郑怀礼，舒型武，刘名崇，袁宗宣.含磷复合絮凝剂的应用研究.水处理技术，2001，27(5) :274-276.报道了聚磷氯化铝(PPAC)和聚磷硫酸铁(PFPS)两种新型的无机高分子絮凝剂，分别是在聚合铝(PAC)和聚合铁(PFS)中引入适量的磷酸，形成含磷酸根的多核中间络合物。申请号为200710042744. x名称为一种聚合氯化铁铝复合混凝剂的制备方法中公开了一种聚合氯化铁铝(PFAC)混凝剂，利用盐酸酸洗废液和铝酸钙粉为原料制备聚合氯化铁铝混凝剂的方法，虽然也加入了磷酸盐，但是是在铁铝反应完后加入，即聚合氯化铁铝产生后磷酸盐作为稳定剂加入。
技术实现思路
本专利技术主要目的在于提供一种聚磷氯化铝铁混凝剂及其制备方法，该混凝剂具有原料来源广泛、价格低，工艺简单，产品稳定，同时聚磷氯化铝铁混凝剂还具有用量省、除浊率高、除油率高、脱色效果好、对水体pH值影响小、处理费用适中等优点。 本专利技术的技术方案为一种聚磷氯化铝铁混凝剂的制备方法，以Na2HP04 2H20、A1C13 6H20、FeCl3 6H20为原料，采用直接共聚法获得了聚磷氯化铝铁混凝剂，将磷酸根与铝铁共聚可以有效利用其增聚作用，形成含磷、铝和铁的多核共聚产物，具体方法如下 第一步，按Al/Fe摩尔比0. 1 9. 0 : 1的比例取A1C13 6H20、 FeCl3 6H20水溶液，先加入化2昍04 21120，控制(Al+Fe)/P摩尔比5. 0 10. 0 : l，然后再调整碱化度至40 70% ;或者先调整碱化度至40 70%，然后再加入Na2HP04 21120，控制(Al+Fe)/P摩尔比5. 0 10. 0 : 1 ;采用NaOH或Na2C03调整碱化度; 第二步，控制反应温度50 120°C ，反应时间2 8小时，熟化温度为30 ll(TC ，保温时间为6 24小时，反应中采用冷却回流装置，可以保持反应物浓度不变。 制备的聚磷氯化铝铁混凝剂，外观为棕红色液体，含A1203、 Fe203和P205总的重量百分比7. 4% 14. 6%，其中，P205的重量百分比在O. 9% 2. 4%范围内，A1203的重量百分比在0.6% 8.0%范围内，Fe^的重量百分比在1.0% 12.5%范围内，密度(20°C ) 1. 05 1. 21，碱化度40 70%。 本专利技术制备得到的聚磷氯化铝铁混凝剂作为一种新型的高效水处理混凝剂，可广泛用于含有乳化液、悬浮固体和胶体物质的污水作混凝剂，特别是给水、废水处理，石油、造纸、纺织印染、日用化工的等领域。 有益效果 (1)本专利技术以A1C13 *6H20、FeCl3 *6H20、Na2HP04为主要生产原料，采用直接共聚法制备得到了聚磷氯化铝铁混凝剂，将磷酸根与铝铁共聚可以有效利用其增聚作用，形成含磷、铝和铁的多核共聚产物。原料来源广泛，使用成本较低；生产工艺简捷、经济、适用。 (2)所制备的聚磷氯化铝铁混凝剂兼有铁盐和铝盐混凝剂的特点，具有吸附架桥效能强，铝、铁盐电中和能力强以及铝盐絮凝剂絮体大、脱色性能好和铁盐絮凝剂絮体密实、沉降速度快，同时利用了磷酸根的增聚作用，具有反应速度快、形成絮凝体大、沉降快、过滤性强的优点； (3)本产品中可以自由调配铝铁比例，适用范围广； (4)具有絮凝沉淀和脱色两种效果，可用于悬浮固体和胶体物质的污水处理，特别适用于含有乳化液、悬浮固体和胶体物质严重污染的工业废水，具有高效、经济等特点。 (5)本专利技术的聚磷氯化铝铁混凝剂是一种含磷复合混凝剂，它是在聚合氯化铝铁的基础上引入一定量的磷酸盐，形成了含磷酸根的多核中间络合物。聚磷氯化铝铁混凝剂作为新型的混凝剂具有用量省、COD去除率高、除浊率高、除油率高、脱色效果好、对水体pH值影响小、处理费用适中等优点，值得在石油化工等含油废水回收处理中推广应用。具体实施方式 实施例l 将A1C13 6H20、 FeCl3 6H20和Na2HP04 2H20配置成2mol/L的水溶液，取10份Al/Fe摩尔比9 : 1的A1C13 *6H20、FeCl3 *61120溶液于三口烧瓶中，加入磷酸氢二钠溶液，控制(Al+Fe) /P摩尔比10 : 1 ，激烈搅拌使其混合均匀，缓慢滴加NaOH溶液至碱化度50 %;然后升高水浴温度到8(TC，连续搅拌4小时后熟化24小时，即可制得外观为棕红色液体，含&05的重量百分比1. 1%，A1203的重量百分比7. l%，Fe203的重量百分比1.2%，碱化度50%的聚磷氯化铝铁混凝剂溶液。 实施例2 将A1C13 6H20、 FeCl3 6H20和Na2HP04 2H20配置成2mol/L的水溶液，取10份Al/Fe摩尔比5 : 5的A1C13 *6H20、FeCl3 *61120溶液于三口烧瓶中，加入磷酸氢二钠溶液，控制(Al+Fe) /P摩尔比10 : 1 ，激烈搅拌使其混合均匀，缓慢滴加NaOH溶液至碱化度50 %;然后升高水浴温度到8(TC，连续搅拌4小时后熟化24小时，即可制得外观为棕红色液体，含P205的重量百分比1. 1%， A1203的重量百分比3. 9%， Fe203的重量百分比6. 2%，碱化度50%的聚磷氯化铝铁混凝剂溶液。 实施例3 将A1C13 6H20、 FeCl3 6H20和Na2HP04 2H20配置成2mol/L的水溶液，取10份Al/Fe摩尔比9 : 1的A1C13 *6H20、FeCl3 *61120溶液于三口烧瓶中，加入磷酸氢二钠溶液，控制(Al+Fe) /P摩尔比5 : 1 ，激烈搅拌使其混合均匀，缓慢滴加Na2C03溶液至碱化度70 % ，然后升高水浴温度到80°C ，连续搅拌4小时后熟化24小时，即可制得外观为棕红色液体，含P205的重量百分比1. 7%， A1203的重量百分比5. 6%， Fe203的重量百分比1%，碱化度70%的聚磷氯化铝铁混凝剂溶液。 应用实施例1 将上述实施例1、2、3制备的聚磷氯化铝铁作为混凝剂处理含油乳化液废水，试验中采用聚合氯化铝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚磷氯化铝铁混凝剂的制备方法，其特征在于，以Ｎａ↓［２］ＨＰＯ↓［４］.２Ｈ↓［２］Ｏ、ＡｌＣｌ↓［３］.６Ｈ↓［２］Ｏ、ＦｅＣｌ↓［３］.６Ｈ↓［２］Ｏ为原料，采用共聚法获得了聚磷氯化铝铁混凝剂，具体方法如下：　　第一步，按Ａｌ／Ｆｅ摩尔比０．１～９．０∶１的比例取ＡｌＣｌ↓［３］.６Ｈ↓［２］Ｏ、ＦｅＣｌ↓［３］.６Ｈ↓［２］Ｏ水溶液，先加入Ｎａ↓［２］ＨＰＯ↓［４］.２Ｈ↓［２］Ｏ，控制（Ａｌ＋Ｆｅ）／Ｐ摩尔比５．０～１０．０∶１，然后再调整碱化度至４０～７０％；或者先调整碱化度至４０～７０％，然后再加入Ｎａ↓［２］ＨＰＯ↓［４］.２Ｈ↓［２］Ｏ，控制（Ａｌ＋Ｆｅ）／Ｐ摩尔比５．０～１０．０∶１；　　第二步，控制反应温度５０～１２０℃，反应时间２～８小时，熟化温度为３０～１１０℃，保温时间为６～２４小时。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹福，向梅，唐玉斌，田园，陈广春，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]