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一種腐質酸堿劑型復合凈水劑的方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201410341424.4

申請日:

2014.07.18

公開號:

CN105271489A

公開日:

2016.01.27

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):C02F 1/52申請公布日:20160127|||公開
IPC分類號: C02F1/52 主分類號: C02F1/52
申請人: 重慶市昂多環境治理有限責任公司
發明人: 張芳
地址: 402560重慶市銅梁縣龍門街488號
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410341424.4

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2018.03.09|||2016.01.27

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||公開

摘要

本發明屬于廢水處理用凈水劑,主要是復合腐質酸堿劑型凈水劑制法。目前處理城市和工業廢水的凈水劑,多用腐質酸堿劑產品,但由于混凝不好,達不到理想凈化效果,單一的聚合硫酸鐵聚合度不高,以腐質酸堿劑為凈水劑基本組成的制備方法,工藝復雜,成本高,不便于操作。本發明提供的凈水劑制法,工藝簡單,反應溫度低,便于操作。所得凈水劑對廢水處理時,不僅可避免二次污染,而且具有脫色效果好,礬花大,沉降快,pH值適用范圍廣的特點,預計市場前景較好。

權利要求書

1.一種腐質酸堿劑型復合凈水劑的方法,包括溶解、氧化和聚合過程,其特征在于將Na2SiO3.9H2O和FeS04.7H2O原料分別溶解在含濃硫酸的水中,得半成品(Ⅰ),和Ⅱ),將半成品(Ⅰ)和(Ⅱ)混合后,加入磷酸,常溫下加入氧化劑氧化反應,最后在70℃下熟化2小時,得到腐質酸堿劑液體產品,再經干燥過程可得到固體腐質酸堿劑固體產品。2.根據權利要求1中所述的腐質酸堿劑復合凈水劑的方法,其特征在于所述的氧化劑為30%過氧化氫溶液。3.根據權利要求1中所述的腐質酸堿劑復合凈水劑的方法,其特征在于所述的氧化過程加入穩定劑為磷酸。

說明書

一種腐質酸堿劑型復合凈水劑的方法

技術背景

本發明屬于凈水劑,主要是用于城市污水處理的高分子凈水劑制法。

背景技術

腐質酸堿劑是一種性能較好的水處理劑,混凝速度快,但是處理后的水的色度值較高,液體PFS若長期放置,會有黃色沉淀產生,具有不穩定性.

這種不穩定性隨著產品鹽基度的增大而增大。為提高穩定性,可降低其鹽基度及硫酸根的濃度.另外在制備過程中,添加一定量的草酸、WDJ、六偏磷酸、十二烷基苯磺酸、油酸可改善體系的穩定性。

鑒于單一的腐質酸堿劑存在聚合度不高,對聚鐵鹽進行復合改性成為新近研究的熱點。一方面可通過在合成過程中加入某種添加劑使其插入聚合鐵的分子網絡中或與之形成配合物.另一方面通過在鐵鹽體系中引入陽離子或陰離子,對聚合鐵鹽絮凝劑進行復合改性.一般可預先分別羥基化聚合后加以混合,也可先混合再加以羥基化聚合,通過復合改性可以提高絮凝劑的聚合度并通過協同作用,彌補單一鐵鹽絮凝劑某些性能的不足。

在制備腐質酸堿劑的過程中引入硅酸根離子可制得復合型凈水劑腐質酸堿劑(PFSS),研究表明PFSS具有比PFS更好的混凝效果,形成絮凝體速度快,絮凝體顆粒大易于沉降分離。在硫酸鐵聚合時中加入一定量的硅酸,聚合后形成一種復合凈水劑,一方面可以提高混凝效果,另一方面可以減少用聚合硫酸鐵處理后水的色度。目前人們正在進行這方面的研究,可望將這類凈水劑推廣和應用。

采用聚合硫酸鐵等作為凈水劑基本組成的發明專利(951058339,961190825)所公開的凈水劑制法工藝較復雜,成本較高,不便操作。

本發明提供一種以腐質酸堿劑為基本組成的復合型凈水劑的制法,該方法工藝簡單,成本較低,便于操作,所制得的凈水劑處理廢水的混凝脫色效果好。

發明內容

本發明所述的腐質酸堿劑(PFSS)的制備方法,包括溶解,氧化和熟化過程,液將Na2Si03.9H20溶于水中,加入濃硫酸,得到半成品(Ⅰ),將FeS047H2O和濃硫酸溶于水中,加熱溶解,得到半成品(Ⅱ),把(Ⅰ),(Ⅱ)混合后,再加入磷酸,常溫下加入過氧化氫和穩定劑進行氧化反應,最后在70攝氏度下熟化2小時,得到PFSS液體,經干操后得到固體產品。

1.pH值對產品性能的影響pH值對PFSS產品性能的影響比較顯著,由于復合凈水劑是由鐵鹽和硅酸復配而成,pH值增大,其水解程度增大,但是穩定性降低,很容易生成沉淀,產物變得粘稠.在實驗中發現,當pH超過2.0時,產品不穩定,容易產生沉淀,很難進行混凝實驗,從文獻中可知,當pH太低時,得到的就不是聚合產物.因而產品的pH值范圍控制在1.5-2.0之間.

2.Si/Fe摩爾比的影響Si/Fe比不僅對產品的絮凝效果影響大,而且對產品的穩定性影響也很大,下表為不同Si/Fe比對產品穩定性的影響。

表3-1硅鐵摩爾比與腐質酸堿劑產品析出黃色沉淀量的關系

n(Si)/n(Fe)0.20.40.60.81.0沉淀量沒有沒有沒有微量少量

可見n(Si)/n(Fe)≤0.6時,腐質酸堿劑沒有黃色沉淀析出,在這種配料下制得的產品具有較理想的穩定性。實驗發現在相同條件下制備的PFSS產品由于n(Si)/n(Fe)比不同,產品的外觀顏色也各不相同,所得的結果如下表。

表3-2不同Si/Fe比的PFSS產品外觀顏色

n(Si)/n(Fe)0.20.40.60.81.0外觀紅色深紅褐色紅褐色淺紅褐色橙色橙黃色

在n(Si)/n(Fe)較小時,隨著n(Si)/n(Fe)增加,混凝效果慢慢增加,當n(Si)/n(Fe)達到0.6后,隨著n(Si)/n(Fe)比增加,混凝效果迅速下降,可見n(Si)/n(Fe)在0.6左右,PFSS處理城市生活廢水的混凝性能比較理想,但同時考慮到凈水劑的穩定性,選用n(Si)/n(Fe)=0.2/1的配比。PFSS這類復合型凈水劑,可能不能只用電中和能力大小來解釋混凝效果,應視為鐵離子,聚硅酸以及鐵水解產物對城市生活廢水中懸濁膠體顆粒電中和,吸附架橋和黏附卷掃,綜合作用的結果。

3.穩定劑對PFSS制備的影響

由于直接制備的PFSS存放時間長時會有沉淀產生,影響產品的質量,故考慮添加一些穩定劑,根據文獻報道,穩定劑主要有WDJ(磷酸)、Na3PO4、酒石酸、草酸等,根據我們的實驗發現WDJ的效果比較好,因而在合成過程中添加適量的WDJ作為穩定劑,而且WDJ還有加強PFSS的聚合度和改變溶液pH值,提高混凝效果等作用。。。

4、反應溫度的影響

反應溫度對腐質酸堿劑的混凝性能影響不大,只要在40℃-80℃之間都可以制備較理想的腐質酸堿劑。然而反應溫度低時,硫酸亞鐵的溶解速度慢,影響總的反應速度,雖然制得的產品穩定性好,但是它們的混凝性能要稍微差一些。反應溫度過高時,在制備過程中溶液水分蒸發太快,使腐質酸堿劑溶液濃度迅速增高,很可能腐質酸堿劑就會凝聚,從而影響它的混凝性能.并且反應溫度高時,獲得的腐質酸堿劑產品穩定性較差,放置過程中析出的沉淀量多一些,從而降低有效鐵的含盆。綜合考慮混凝效果和穩定性,我們選定了最佳反應溫度。實施例

把40.8克Na2Si03.9H2O溶解于100mL水中,在攪拌下加入12mL濃硫酸得到半透明的硅酸半成品(Ⅰ),另在100毫升水中加入200克FeSO4.7H20和4mL濃硫酸,加熱使FeSO4完全溶解,得到半成品(II),將上述(Ⅰ))和((II)混合后加入2mLH3PO4,在攪拌下常溫加入30%的過氧化氫100ml和磷酸穩定劑進行氧化,過氧化氫的加入速度為4小時加完100m1為限,反應后,在70攝氏度熟化2小時,得到紅褐色的液體腐質酸堿劑產品,在經干燥后可得固體產品。

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一種 酸堿 劑型 復合 凈水 方法
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