专利名称：一种含硼聚合硅酸硫酸铝铁复合絮凝剂的制作方法
技术领域：
本发明属于环保工程领域，涉及一种含硼聚合硅酸硫酸铝铁复合絮凝剂，特别适合于处理焦化废水。
背景技术：
目前，在废水处理中，常用的无机高分子絮凝剂如聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铁(PFS)在絮凝过程中各有其优点。但是用这些药剂来处理含有复杂污染物的工业废水，不仅用量大，不经济实用，而且处理效果也不好，废水的各项指标难以达标。
近几年来，为了研制和应用各种复合混凝剂已经成为热点，如聚硅硫酸铁焦化废水处理效果的研究[1]中，直接向二沉池水中投PFSS400mg/L，然后投加氧化剂M180B0.4g/L，并将氧化时的pH值控制在6.5～7.5，焦化二沉池水经以上絮凝-氧化处理后COD从1837.6mg/L降至125.3mg/L，pH值在7.3左右，符合排放要求；又如含硼聚硅硫酸铁絮凝剂的制备及其絮凝性能[2]中，当焦化厂生化后废水pH在6.0左右、PFSSB加入量为20mg/L时，除浊率和脱色率分别达到93％和60％以上。
对比分析以上絮凝剂的处理效果聚硅硫酸铁[1]处理焦化二沉池水，不仅药剂用量太大达400mg/L，还要结合氧化剂的处理技术，处理技术不经济实用，工艺也复杂，不便于操作；含硼聚硅硫酸铁[2]处理焦化废水，除浊率和脱色率较好，但对于焦化废水污染物排放标准中所要求达标的污染物处理效果却不明显。
针对以上优缺点，为了提高絮凝剂的稳定性和处理效果。针对经生化处理后焦化废水的出水COD较高的问题，制备一种新型絮凝剂，使之在使用剂量小，单一操作环节下就能将焦化废水的絮凝效果达到国家排放标准的要求。
刘红，绍俊等.聚硅硫酸铁焦化废水处理效果的研究.工业安全与环保，2006，32(6)14-16. 俞丹青，颜家保，周涓.含硼聚硅硫酸铁絮凝剂的制备及其絮凝性能.化工环保，2006，26(1)70-73.
发明内容
本发明目的是为了提高絮凝剂的稳定性和处理效果。针对经生化处理后焦化废水的出水COD较高的问题，制备一种新型絮凝剂，使之在使用剂量小，单一操作环节下就能将焦化废水的絮凝效果达到国家排放标准的要求。
一种处理焦化废水用的含硼聚合硅酸硫酸铝铁复合絮凝剂，其特征在于含硼聚合硅酸硫酸铝铁(PFASSB)的摩尔比为Fe/Si＝0.4～0.6，Si/(Al+Fe)＝0.7～0.9，B/Si＝0.25～0.35，絮凝剂的配制方法如下称取一定量硅酸钠，加蒸馏水配成2～3％的溶液，用硫酸和氢氧化钠调节其PH，使活化PH值为2～3，室温下聚合20～40min；然后按摩尔比加入硫酸铁、硫酸铝、四硼酸钠，并在搅拌器中搅拌均匀后静置，待活化1～2天后即可得到PFASSB絮凝剂。
PFASSB絮凝剂在用于处理焦化废水时，经过絮凝处理出水的浊度由原来的10NTU降为0.363NTU，悬浮物质量浓度由原水的82mg/L降至10mg/L，达到了GB 8978-1996《污水综合排放标准》的一级标准；COD质量浓度由227.76mg/L降至145.9mg/L，达到了GB 8978-1996《污水综合排放标准》的二级标准，而含硼聚合硅酸硫酸铝铁絮凝剂的投加量仅为9～11mg/L。
优点或积极效果在絮凝预处理中，PFASSB投加量最低，仅为9～11mg/L，处理时可以不调废水pH值。处理后出水的悬浮物质量浓度＜70mg/L，达到了《污水综合排放标准》的一级标准；COD质量浓度＜150mg/L达到了《污水综合排放标准》的二级标准；絮体的机理分析表明复合絮凝剂PFASSB除了具有简单絮凝剂的电中和、吸附和网捕的作用外，还具有自身拥有的聚合物的吸附架桥和沉淀网捕的作用。
具体实施例方式实施例1含硼聚合硅酸硫酸铝铁(PFASSB)的摩尔比为Fe/Si＝0.4，Si/(Al+Fe)＝0.7，B/Si＝0.28，絮凝剂的配制方法如下称取一定量硅酸钠，加蒸馏水配成2％的溶液，用硫酸和氢氧化钠调节其PH，使活化PH值为2，室温下聚合20min；然后按摩尔比加入硫酸铁、硫酸铝、四硼酸钠，并在搅拌器中搅拌均匀后静置，待活化1天后即可得到PFASSB絮凝剂。
实施例2含硼聚合硅酸硫酸铝铁(PFASSB)的摩尔比为Fe/Si＝0.5，Si/(Al+Fe)＝0.8，B/Si＝0.3，絮凝剂的配制方法如下称取一定量硅酸钠，加蒸馏水配成2.5％的溶液，用硫酸和氢氧化钠调节其PH，使活化PH值为3，室温下聚合30min；然后按摩尔比加入硫酸铁、硫酸铝、四硼酸钠，并在搅拌器中搅拌均匀后静置，待活化1天后即可得到PFASSB絮凝剂。
实施例3含硼聚合硅酸硫酸铝铁(PFASSB)的摩尔比为Fe/Si＝0.6，Si/(Al+Fe)＝0.9，B/Si＝0.35，絮凝剂的配制方法如下称取一定量硅酸钠，加蒸馏水配成3％的溶液，用硫酸和氢氧化钠调节其PH，使活化PH值为2.5，室温下聚合40min；然后按摩尔比加入硫酸铁、硫酸铝、四硼酸钠，并在搅拌器中搅拌均匀后静置，待活化2天后即可得到PFASSB絮凝剂。
权利要求
1.一种处理焦化废水用的含硼聚合硅酸硫酸铝铁复合絮凝剂，其特征在于含硼聚合硅酸硫酸铝铁的摩尔比为Fe/Si＝0.4～0.6，Si/(Al+Fe)＝0.7～0.9，B/Si＝0.25～0.35，絮凝剂的配制方法如下称取一定量硅酸钠，加蒸馏水配成2～3％的溶液，用硫酸和氢氧化钠调节其PH，使活化PH值为2～3，室温下聚合20～40min；然后按摩尔比加入硫酸铁、硫酸铝、四硼酸钠，并在搅拌器中搅拌均匀后静置，待活化1～2天后即可得到含硼聚合硅酸硫酸铝铁絮凝剂。
全文摘要
一种处理焦化废水用的含硼聚合硅酸硫酸铝铁复合絮凝剂，属于环保工程领域。其特征在于含硼聚合硅酸硫酸铝铁的摩尔比为Fe/Si＝0.4～0.6，Si/(Al+Fe)＝0.7～0.9，B/Si＝0.25～0.35，絮凝剂的配制方法如下称取一定量硅酸钠，加蒸馏水配成2～3％的溶液，用硫酸和氢氧化钠调节其pH，使活化pH值为2～3，室温下聚合20～40min；然后按摩尔比加入硫酸铁、硫酸铝、四硼酸钠，并在搅拌器中搅拌均匀后静置，待活化1～2天后即可。在絮凝预处理中，PFASSB投加量最低，仅为9～11mg/L，处理时可以不调废水pH值。处理后出水的悬浮物质量浓度＜70mg/L，达到了《污水综合排放标准》的一级标准；COD质量浓度＜150mg/L达到了《污水综合排放标准》的二级标准。
文档编号C02F1/52GK101077803SQ20071011768
公开日2007年11月28日 申请日期2007年6月21日 优先权日2007年6月21日
发明者李素芹, 周静 申请人:北京科技大学