一种高效除磷复配混凝剂的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高效除磷复配混凝剂的制备方法，属于水处理技术领域，包括以下步骤：（1）将粒径为80~120nm的氯化镧溶解于水中，氯化镧溶液的浓度为2.1g/L；（2）在氯化镧溶液中加入粒径为80~120nm的纳米级硅藻土粉，搅拌均匀制得胶体混合液，（3）将上述混合液搅拌加入到质量浓度≤5%的聚合氯化铝溶液中形成悬浊液，喷雾干燥，得到粒径为0.4~0.6mm的高效除磷复配混凝剂。本发明采用机械搅拌和压缩空气搅拌并用的混合搅拌方式，能使各复配组分充分均匀混合，增加产品稳定性。
【专利说明】
-种高效除磯复配混凝剂的制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于水处理技术领域，具体设及一种高效除憐复配混凝剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 生活污水和工业废水中氮、憐不达标排放是造成水体富营养化的主要原因，憐是 淡水水体富营养化的限制因子。生物除憐是目前所使用的主流除憐工艺，但出水总憐难W 稳定达标(《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918-2002 ΤΡ《0.5mg/L)，因此，我国城 镇污水处理厂普遍采用混凝剂强化生物除憐或尾水深度除憐保证出水总憐达标。
[0003] 根据混凝剂的成份及制备方法的不同可将城市生活污水所使用的混凝剂大致分 为无机混凝剂、有机混凝剂、微生物混凝剂和复合混凝剂四大类。无机混凝剂:主要有传统 无机混凝剂和高分子无机混凝剂两种。传统无机混凝剂(如氯化侣、硫酸侣、硫酸亚铁、Ξ氯 化铁等)价格较低，但在水处理过程中存在耗量大、聚集速度慢、形成的絮状物小、腐蚀性强 等缺点，已逐渐被无机高分子絮凝剂(如聚合氯化侣PAC、聚合硫酸侣PAS、聚合硫酸铁PFS、 聚合氯化铁PFC等)所取代。但是，聚合铁腐蚀性强、且处理水有颜色，易产生二次污染;聚合 氯化侣处理水中AL3+含量高，会对环境造成破坏。
[0004] 在城市生活污水深度处理工艺中，混凝效果直接决定了后续处理工艺的难易程 度，间接决定了出厂水水质达标情况。在中国专利申请92101966.1中曾公开了一种聚憐氯 化侣混凝剂的制造方法，在聚合氯化侣中直接引入憐酸盐多价阴离子，经过混合、反应、熟 化等步骤得到聚憐氯化侣溶液，再经过固化，制成固体制品。该制造方法步骤简单、易于实 现工业化生产，但是却存在W下问题：1、反应需在升溫条件下进行，浪费能源;熟化反应时 间较长，效率低；3、采用冷凝回流装置，设备复杂；4、原料采用憐酸盐会导致出水总憐偏 局。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种具有圈层结构的高效除憐复配混凝剂的制备方法。
[0006] 基于上述目的，本发明采用如下技术方案:一种高效除憐复配混凝剂的制备方法， 包括W下步骤： (1)将粒径为80~120nm的氯化铜溶解于水中，氯化铜溶液的浓度为2. Ig/L; (2 )在氯化铜溶液中加入粒径为80~120nm的纳米级娃藻±粉，揽拌均匀制得胶体混合 液 (3)将上述混合液揽拌加入到质量浓度《5%的聚合氯化侣溶液中形成悬浊液，喷雾干 燥，得到粒径为0.4~0.6mm的高效除憐复配混凝剂。
[0007] 进一步地，所述高效除憐复配混凝剂中各物质的重量百分比为:聚合氯化侣50%~ 60〇/〇、娃藻±40%~50%、氯化铜0.5%~1.5%，余量为水。
[000引进一步地，通过纳米研磨机分别将娃藻±、氯化铜研磨至粒径为80~120nm。
[0009]进一步地，所述高效除憐复配混凝剂的含水率《5%。
[0010] 进一步地，在步骤（2)中，采用机械揽拌和压缩空气揽拌并用的方法加入娃藻± 粉，机械揽拌速率为450~55化/min,压缩空气揽拌通气量为0.8~1.2m3/(m2 - min),揽拌时间 为 60s。
[0011] 进一步地，步骤(3)中，揽拌过程采用机械揽拌和压缩空气揽拌并用的方法，先W 450~550r/min揽拌2min、同时压缩空气揽拌通气量为0.8~1.2mV(m2 · min);再W90~110 r/ min机械揽拌5min后停止、同时压缩空气揽拌通气量为0.5~1.5niV(m2 · min)。
[0012] 所述聚合氯化侣为市售工业级PAC溶液，氧化侣含量>10%，盐基度为70%~90%，水 不溶物含量《0.5%。
[OOU] 所述娃藻±的510洽量>70%，堆密度>0.5g/血，比表面积>40mVg。
[0014] 本发明提供的高效除憐复配混凝剂的制备方法具有W下优点： (1) 本发明采用机械揽拌和压缩空气揽拌并用的混合揽拌方式，能使各复配组分充分 均匀混合，增加产品稳定性； (2) 本发明采用先快后慢、快慢结合的揽拌方式，根据实际需要调整揽拌速率，能够最 大限度的节省能耗，降低成本； (3) 本发明将产品研磨成纳米级，加快了产品的溶解速率，提高了药剂吸附性能，改善 了混凝效果； (4) 本发明制备的高效除憐复配混凝剂适用PH范围广;在抑值为5~9范围内，均具有良 好的混凝效果。
[0015] 通过上述方法制备出的高效除憐复配混凝剂具有W下优点： (1) 该高效除憐复配混凝剂具有特殊的圈层结构，不但能够改善单独投加聚合氯化侣 除憐效果不佳、投加量大等弊端，同时，提高了絮凝效率，使药剂的混凝作用提高两倍W上， 除憐效果好； (2) 该高效除憐复配混凝剂，由聚合氯化侣、娃藻±、氯化铜复配而成，配方简单，具有 高效、安全、无毒的特点，且生产工艺简单、周期短、成本低，可广泛应用于污水处理厂生化 除憐工艺强化或尾水深度除憐，市场前景广阔； (3) 采用本发明的方法制备出的复配混凝剂处理污水吸附能力强，形成的抓花尺寸大， 沉淀效果好，可有效降低出水浊度。
[0016] (4)投加本发明的复配混凝剂所形成的絮体颗粒大而密实，易于后续的沉淀和过 滤。
[0017] (5)本发明的复配混凝剂对原水水质、水量变化的耐冲击性强，适应抑值范围宽， 受水溫变化影响小，解决了普通混凝剂不同季节处理效果不稳定的难题，且具有增加了脱 色功能。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明制备出的高效除憐复配混凝剂的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合实施例对本发明进行详细说明。
[0020] 实施例1 一种高效除憐复配混凝剂的制备方法，包括w下步骤： (1) 通过纳米研磨机分别将娃藻±、氯化铜研磨至粒径为80~120nm; (2) 将研磨后的氯化铜溶解于水中，氯化铜溶液的浓度为2. Ig/L; (3) 在氯化铜溶液中揽拌(机械揽拌和压缩空气揽拌并用）加入纳米级娃藻±粉，揽拌 速率为5(K)r/min，压缩空气揽拌通气量为1. Om^(m2 · min)，揽拌60s，制得胶体混合液， (4) 将上述混合液采用机械揽拌和压缩空气揽拌并用的方式加入到质量浓度《5%的聚 合氯化侣溶液中形成悬浊液，揽拌过程为:先W5(K)r/min揽拌2min、同时压缩空气揽拌通气 量为1 .(WV(m2 · min);再WlOO r/min机械揽拌5min后停止、同时压缩空气揽拌通气量为 1.0m3/(m2 · min);最后将悬浊液喷雾干燥，得到粒径为0.4~0.6mm的高效除憐复配混凝剂， 该效除憐复配混凝剂具有圈层结构:外层为聚合氯化侣，内层为多孔娃藻±，娃藻±孔内负 载有氯化铜;各物质的重量百分比为:聚合氯化侣55%、娃藻±40%、氯化铜1.5%，余量为水。
[0021] 上述聚合氯化侣采用市售工业级PAC溶液为原料，氧化侣含量>10%，盐基度为70% ~90%，水不溶物含量《0.5〇/〇。
[0022] 采用的娃藻±原料中的S i化含量> 70%，堆密度> 0.5g/血，比表面积> 40mVg。
[0023] 实施例2 一种高效除憐复配混凝剂的制备方法，包括W下步骤： (1) 通过纳米研磨机分别将娃藻±、氯化铜研磨至粒径为80~120nm; (2) 将研磨后的氯化铜溶解于水中，氯化铜溶液的浓度为2. Ig/L; (3) 在氯化铜溶液中揽拌(机械揽拌和压缩空气揽拌并用）加入纳米级娃藻±粉，揽拌 速率为55化/min，压缩空气揽拌通气量为0.8m^(m2 · min)，再揽拌60s，制得胶体混合液 (4) 将上述混合液采用机械揽拌和压缩空气揽拌并用的方式加入到质量浓度《5%的聚 合氯化侣溶液中形成悬浊液，揽拌过程为:先W55化/min揽拌2min、同时压缩空气揽拌通气 量为0.8nrV(m2 · min);再WllO r/min机械揽拌5min后停止、同时压缩空气揽拌通气量为 0.53/(m2 · min);最后将悬浊液喷雾干燥，得到粒径为0.4~0.6mm的高效除憐复配混凝剂，该 高效除憐复配混凝剂具有圈层结构:外层为聚合氯化侣，内层为多孔娃藻±，娃藻±孔内负 载有氯化铜;各物质的重量百分比为:聚合氯化侣50%、娃藻±45%、氯化铜0.5%，余量为水。
[0024] 上述聚合氯化侣采用市售工业级PAC溶液为原料，氧化侣含量>10%，盐基度为70% ~90%，水不溶物含量《0.5〇/〇。
[0025] 采用的娃藻±原料中的S i化含量> 70%，堆密度> 0.5g/血，比表面积> 40mVg。 [00%] 实施例3 一种高效除憐复配混凝剂的制备方法，包括W下步骤： (1) 通过纳米研磨机分别将娃藻±、氯化铜研磨至粒径为80~120nm; (2) 将研磨后的氯化铜溶解于水中，氯化铜溶液的浓度为2. Ig/L; (3) 在氯化铜溶液中揽拌(机械揽拌和压缩空气揽拌并用）加入纳米级娃藻±粉，揽拌 速率为45化/min，压缩空气揽拌通气量为1.(m2 · min)，再揽拌60s，制得胶体混合液， (4) 将上述混合液采用机械揽拌和压缩空气揽拌并用的方式加入到质量浓度《5%的聚 合氯化侣溶液中形成悬浊液，揽拌过程为:先W45化/min揽拌2min、同时压缩空气揽拌通气 量为1.2nrV(m2 · min);再W90 r/min机械揽拌5min后停止、同时压缩空气揽拌通气量为 1.5m3/(m2 · min);最后将悬浊液喷雾干燥，得到粒径为0.4~0.6mm的高效除憐复配混凝剂， 该高效除憐复配混凝剂具有圈层结构:外层为聚合氯化侣，内层为多孔娃藻±，娃藻±孔内 负载有氯化铜;各物质的重量百分比为：聚合氯化侣58%、娃藻±40%、氯化铜1.0%，余量为 水。
[0027]上述聚合氯化侣采用市售工业级PAC溶液为原料，氧化侣含量>10%，盐基度为70% ~90%，水不溶物含量《0.5〇/〇。
[002引采用的娃藻±原料中的Si化含量>70%，堆密度>0.5g/mL，比表面积>40mVg。
[00巧]实施例4 一种高效除憐复配混凝剂的制备方法的步骤与实施例1相同，不同之处在于，所制备出 的高效除憐复配混凝剂，具有圈层结构：外层为聚合氯化侣，内层为多孔娃藻±，娃藻±孔 内负载有氯化铜;各物质的重量百分比为：聚合氯化侣50%、娃藻±49%、氯化铜0.5%，余量 为水。
[0030] 所述聚合氯化侣为市售工业级PAC溶液，氧化侣含量>10%，盐基度为70%~90%，水 不溶物含量《0.5%。
[0031] 所述娃藻±的Si化含量> 70%，堆密度>0.5g/mL，比表面积>40mVg。
[0032] 对比例1 一种除憐复配混凝剂，由下属重量百分比的原料直接混合而成:聚合氯化侣55%、娃藻 ±40%、氯化铜1.5%，余量为水，制备出的除憐复配混凝剂不具有圈层结构。
[0033] 所述聚合氯化侣为市售工业级PAC溶液，氧化侣含量>10%，盐基度为70%~90%，水 不溶物含量《0.5%。所述娃藻±的51化含量>70%，堆密度>0.5g/mL，比表面积>40mVg。
[0034] 除憐实验 将实施例1、实施例2、对比例1和对比例2产品分别应用于某污水处理厂尾水深度除憐， 进行除憐效果进行对照试验，去除效果如下：
从表中可W看出，对比例1的产品的除憐效果较差，运是由于对比例1只是将各复配成 份进行简单混合，制备出的产品不具有特殊的圈层结构;实施例1和实施例2提供的产品具 有特殊的圈层结构，除憐效果良好，出水达到一级A标准。
【主权项】
1. 一种高效除磷复配混凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将粒径为80~120nm的氯化镧溶解于水中，氯化镧溶液的浓度为2. lg/L; (2) 在氯化镧溶液中加入粒径为80~120nm的纳米级硅藻土粉，搅拌均匀制得胶体混合 液 (3) 将上述混合液搅拌加入到质量浓度彡5%的聚合氯化铝溶液中形成悬浊液，喷雾干 燥，得到粒径为0.4~0.6_的高效除磷复配混凝剂。2. 根据权利要求1所述的高效除磷复配混凝剂的制备方法，其特征在于，所述高效除 磷复配混凝剂中各物质的重量百分比为：聚合氯化铝50%~60%、硅藻土40%~50%、氯化镧 0.5%~1.5%，余量为水。3. 根据权利要求1或2所述的高效除磷复配混凝剂的制备方法，其特征在于，通过纳米 研磨机分别将硅藻土、氯化镧研磨至粒径为80~120nm。4. 根据权利要求3所述的高效除磷复配混凝剂的制备方法，其特征在于，所述高效除磷 复配混凝剂的含水率<5%。5. 根据权利要求1或4所述的高效除磷复配混凝剂的制备方法，其特征在于，在步骤(2) 中，采用机械搅拌和压缩空气搅拌并用的方法加入硅藻土粉，机械搅拌速率为450~550r/ min，压缩空气搅拌通气量为0.8~1.2m 3/(m2 · min)，搅拌时间为60s。6. 根据权利要求5所述的高效除磷复配混凝剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，搅 拌过程采用机械搅拌和压缩空气搅拌并用的方法，先以450~550r/min搅拌2min、同时压缩 空气搅拌通气量为〇 .8~1.2m3/(m2 · min);再以90~110 r/min机械搅拌5min后停止、同时压 缩空气搅拌通气量为〇. 5~1.5m3/(m2 · min)。
【文档编号】C02F1/52GK106082411SQ201610544743
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】邢传宏, 李二岗, 罗佳佳, 曹艳艳
【申请人】河南永泽环境科技有限公司