一种复合型无机高分子混凝剂及其制备方法和用途与流程

：本发明涉及水处理，具体涉及一种复合型无机高分子混凝剂及其制备方法和用途。

背景技术

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背景技术：

1、混凝剂是水处理领域中用量最大、最为常见的一种药剂。按其化学成分的不同，可将混凝剂分为无机混凝剂、有机混凝剂、天然混凝剂三大类。其中无机混凝剂由于其制备工艺简单、方便、价格低廉、使用简便等诸多优点，被广泛应用于水处理领域。无机混凝剂又分为两大类，即低分子无机混凝剂、高分子无机混凝剂。其中高分子无机混凝剂由于其溶于水后具有更高的阳离子度和长分子链结构，无论是在压缩双电子层、电性中和、吸附架桥等方面都更具优势，目前已经替代了低分子无机混凝剂。市场上常见的高分子无机混凝剂按成分又可分为铝盐、铁盐、硅酸盐、铝-铁复合型药剂等等。上述复合型无机混凝剂处理效果也较为优良，但是针对东北尤其是高寒地区的水质情况，在低温条件下，分子运动缓慢，从而导致混凝效果出现一定程度的下降。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明在于克服背景技术中存在的现有复合型无机混凝剂处理东北高寒地区低温条件下的水质时分子运动缓慢从而导致混凝效果下降的问题，而提供一种复合型无机高分子混凝剂，该复合型无机高分子混凝剂，在传统酸溶两步法生产聚铝混凝剂的生产工艺中，引入一定量的聚铁和活性硅酸钠，形成了新型聚硅氯化铝铁，可有效满足高寒地区水质的混凝处理。本发明还提供了一种复合型无机高分子混凝剂的制备方法和用途。

2、本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：本发明第一方面提供了一种复合型无机高分子混凝剂，包括以下组分：氢氧化铝、盐酸、铝酸钙粉、聚合硫酸铁、硅酸钠、水；

3、上述各组分及配比按质量百分比如下：所述氢氧化铝8％-10％；所述盐酸40％；所述铝酸钙粉11％-14％；所述聚合硫酸铁0.8％-1％；所述硅酸钠0.01％-0.03％；所述水34.97％-40.19％。

4、优选的，所述硅酸钠为活性硅酸钠，用于向药剂中引入硅酸盐；

5、所述聚合硫酸铁用于向药剂中引入铁盐；

6、所述铝酸钙粉用于提高产品中铝的含量及产品盐基度。

7、本发明第二方面提供了一种复合型无机高分子混凝剂的制备方法，其包括以下步骤：

8、(1)按比例将一定量的盐酸和一定量水混合得到第一混合溶液；

9、(2)在所述第一混合溶液中加入氢氧化铝，得到第二混合溶液；同时对第二混合溶液进行加热；

10、(3)将第二混合溶液加热至100℃后，停止加热并且开始保温3h；

11、(4)而后同时向第二混合溶液内加入铝酸钙粉和水得到第三混合溶液；

12、(5)待第三混合溶液药液稳定后，向其中加入聚合硫酸铁，继续保温搅拌2.5h，得到第四混合溶液；

13、(6)最后向第四混合溶液内加入活性硅酸钠，继续搅拌1h，而后停止保温及搅拌，制得产品。

14、优选的，所述第一混合溶液中盐酸总酸度≥31％。

15、本发明第三方面提供了一种复合型无机高分子混凝剂在水处理中作为水处理药剂的用途。

16、优选的，所述需要处理的水或污水包括地表水、造纸废水、印染废水、含油污水、生活污水。

17、优选的，所述复合型无机高分子混凝剂在水处理中作为水处理药剂投加量40mg/l-70mg/l。

18、优选的，所述复合型无机高分子混凝剂在水处理中作为水处理药剂投加量为50-60mg/l。

19、本发明各组分的作用及相互协同作用为：

20、所述氢氧化铝与盐酸首先发生化学反应，生成单质氯化铝，在升温过程中，单质形态氯化铝发生聚合反应，生成聚合氯化铝。

21、所述铝酸钙粉作用：投加铝酸钙粉后，进一步提高产品中铝的含量，同时提高产品盐基度。

22、所述聚合硫酸铁：主要作用就是向上述药剂中引入铁盐。，

23、所述硅酸钠：主要作用就是向药剂中引入硅酸盐，最终生产出铝盐、铁盐、硅酸盐复合型高分子无机混凝剂

24、水：一是起到溶剂作用；二是在投加铝酸钙粉时，会出现酸碱中和反应进而引起反应釜暴沸，加入一定量的水可以降低反应釜暴沸程度。

25、本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：本发明以盐酸、氢氧化铝、铝酸钙粉、聚合硫酸铁、硅酸钠为原材料，本发明的技术方案，在传统酸溶两步法生产聚铝混凝剂的生产工艺中，引入一定量的聚铁和活性硅酸钠，形成了新型聚硅氯化铝铁。该药剂可有效满足高寒地区水质的混凝处理对于冬季最冷时期，水温低至4℃±1℃的水样，都具有较好的处理效果。

技术特征：

1.一种复合型无机高分子混凝剂，其特征在于：包括以下组分：氢氧化铝、盐酸、铝酸钙粉、聚合硫酸铁、硅酸钠、水；

2.根据权利要求1所述的一种复合型无机高分子混凝剂，其特征在于：所述硅酸钠为活性硅酸钠，用于向药剂中引入硅酸盐；

3.一种如权利要求1-2之一所述的复合型无机高分子混凝剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的复合型无机高分子混凝剂的制备方法，其特征在于：所述第一混合溶液中盐酸总酸度≥31%。

5.一种权利要求1所述的复合型无机高分子混凝剂在水 处理中作为水处理药剂的用途。

6.根据权利要求5所述的用途，所述需要处理的水或污水包括地表水、造纸废水、印染废水、含油污水、生活污水。

7.根据权利要求5所述的用途，其特征在于：所述复合型无机高分子混凝剂在水 处理中作为水处理药剂投加量40mg/l-70mg/l。

8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于：所述复合型无机高分子混凝剂在水 处理中作为水处理药剂最优投加量为50mg/l-60mg/l。

技术总结
本发明涉及一种复合型无机高分子混凝剂。主要解决现有复合型无机混凝剂处理东北高寒地区低温条件下的水质时分子运动缓慢从而导致混凝效果下降的问题。各组分及配比按质量百分比如下：所述氢氧化铝8%‑10%；所述盐酸40%；所述铝酸钙粉11%‑14%；所述聚合硫酸铁0.8%‑1%；所述硅酸钠0.01%‑0.03%；所述水34.97%‑40.19%。该复合型无机高分子混凝剂，在传统酸溶两步法生产聚铝混凝剂的生产工艺中，引入一定量的聚铁和活性硅酸钠，形成了新型聚硅氯化铝铁，可有效满足高寒地区水质的混凝处理。

技术研发人员：刘磊,狄茂,杨树亮,付红丽,崔谦,刘睿诚
受保护的技术使用者：大庆石油管理局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13