3% ;盐基度18. 3%。
[0025] 在含磷浓度为3. 7 - 4. 8 mg/L的生物处理工艺二级出水中，以30- 40 mg/L的 投加量，投加制得的聚磷硫酸铁絮凝剂1，搅拌时间为10 min，检测处理后的水；结果显 示，出水中残留含磷量（TP)降至0. 5 mg/L以下，满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB18918-2002)-级A排放标准限值（TP彡0. 5mg/L)，证明制得的聚磷硫酸铁絮凝剂对水 中的磷具有良好的去除效果。
[0026] 实施例2:-种聚磷硫酸铁絮凝剂的制备方法： 1) 称量55. 6 g七水硫酸亚铁置于烧杯中，加入27 mL质量浓度为25%的工业硫酸，常 温下在65 r/min的搅拌速度下搅拌15 min,进行酸化溶解； 2) 待步骤1)溶解完成后，在继续搅拌下以1. 5 mL/min的速度加入12 mL质量浓度为 35%的双氧水进行充分氧化，导入细管插至烧杯底部，加入完成后继续搅拌15 min，形成均 匀红棕色液体； 3) 称取磷酸二氢钠9. 36 g，以缓慢速度加入到步骤2)所制得液体中，搅拌溶解并聚合 25 min,继续搅拌； 4) 待溶液3)搅拌均匀后，在搅拌条件下加入NaHC03固体5.04 g，加入速度1.5 g/min; 5) 步骤4)完成后，继续以65 r/min搅拌65 min; 6) 步骤5)完成后，取出，常温下静置一天，即可得产品聚磷硫酸铁絮凝剂2。
[0027] 对制得的聚磷硫酸铁絮凝剂2进行检测，经测定，制得的聚磷硫酸铁絮凝剂2为粘 稠的深棕色液体，易溶于水；密度：1. 36 g/ml ;全铁（Fe3+)质量浓度：11. 6% ;盐基度：21%。
[0028] 实施例3:-种聚磷硫酸铁絮凝剂的制备方法： 1)称量55. 6 g七水硫酸亚铁置于烧杯中，加入22 mL质量浓度为30%的工业硫酸，常 温下在70 r/min搅拌速度下搅拌20 min,进行酸化溶解； 2) 待步骤1)溶解完成后，在继续搅拌下以1 mL/min的速度加入20 mL质量浓度为30% 的双氧水进行充分氧化，导入细管插至烧杯底部，加入完成后继续搅拌10 min，形成均匀红 棕色液体； 3) 称取磷酸二氢钠9. 36 g，以缓慢速度加入到步骤2)所制得液体中，搅拌溶解并聚合 20 min,继续搅拌； 4)待溶液3)搅拌均匀后，在搅拌条件下加入NaHC03固体5. 04 g，加入速度1 g/min ; 5) 步骤4)完成后，继续以70 r/min搅拌60 min; 6)步骤5)完成后，取出，常温下静置一天，即可得产品聚磷硫酸铁絮凝剂3。
[0029] 对制得的聚磷硫酸铁絮凝剂3进行检测，经测定，聚磷硫酸铁絮凝剂3外观为粘稠 的〇深棕色液体，易溶于水；密度：1. 42 g/ml ;全铁（Fe3+)质量浓度：12. 1% ;盐基度：23%。
[0030] 性能测试： 将上述实施例1一3制备的聚磷硫酸铁絮凝剂1~3用于生活污水处理，测试其对生活污 水的浊度去除率、C0D去除率和TP去除率：其中，浊度采用哈希浊度仪，C0D采用重铬酸钾 法，TP采用钥酸铵分光光度法。
[0031] 取 8 份 500 mL 生活污水（生活污水 pH=7. 18 - 8. 23,浊度 78-140 NTU，C0D153- 339 mg/L，TP2.97 - 7.21 mg/L)分别置于500 mL的烧杯中，分别以投加量40 mg/L和60 mg/L的方式，投加上述制得的聚磷硫酸铁絮凝剂1~3和市售聚合硫酸铁，向每个烧杯中投 加不同的混凝剂，先在六联搅拌机上以300 r/min快速搅拌1 min,接着以150 r/min中速 搅拌3 min，再以40 r/min慢速搅拌5 min。沉降10 min后，取上清液检测浊度、C0D和TP 浓度，测试结果如下表1所示： 表1聚磷硫酸铁絮凝剂和市售聚合硫酸铁处理效果比较
【主权项】
1. 一种聚磷硫酸铁絮凝剂的制备方法，其特征在于，取钛白粉工业副产物七水硫酸亚 铁FeS04.7H20,以H2S04/Fe摩尔比为0. 35~0. 45:1，向七水硫酸亚铁FeS04.7H20中加入工业 硫酸H2S04溶液进行酸化，在常温下搅拌溶解；完全溶解后，以H202/Fe摩尔比为0. 7~1:1，缓 慢加入双氧水H202进行氧化；待氧化完全后，以P/Fe摩尔比为0. 3~0. 4:1，加入磷酸二氢钠 NaH2P04搅拌反应；混合均匀后，以碱化度OH/Fe0. 3~0. 4加入碳酸氢钠NaHCO3，调节碱化 度，并搅拌反应60~70min;而后在室温下陈化，即得聚磷硫酸铁絮凝剂。
2. 根据权利要求1所述聚磷硫酸铁絮凝剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步 骤： 1) 按照H2S04/Fe摩尔比为0. 35~0. 45:1，称取钛白粉工业副产物七水硫酸亚铁 FeS04.7H20置于烧杯中，并加入工业硫酸H2S04溶液，常温下以60~70r/min搅拌10~20min， 进行酸化溶解； 2) 待步骤1)溶解完成后，在搅拌的条件下，按照H202/Fe摩尔比为0. 7~1:1，以1~1. 5 mL/min的速度加入双氧水H202进行充分氧化，导入细管插至烧杯底部，加入完成后，继续搅 拌10~15min，形成均匀的液体； 3) 按照P/Fe摩尔比为0. 3~0. 4:1，称取磷酸二氢钠NaH2P04，缓慢加入到步骤2)制得 的均匀液体中，搅拌溶解并聚合20~25min，继续搅拌； 4) 待步骤3)搅拌均匀后，在搅拌的条件下，以碱化度OH/Fe0. 3~0. 4加入碳酸氢钠； 其中加入速度为1~1. 5g/min; 5) 待步骤4)加入完全后，继续以60~70r/min搅拌反应60~65min; 6) 步骤5)反应完全后，在常温下陈化24h，即得聚磷硫酸铁絮凝剂。
3. 根据权利要求1所述聚磷硫酸铁絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述硫酸H#04溶 液的质量浓度为20~30%。
4. 根据权利要求1所述聚磷硫酸铁絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述双氧水H202的 质量浓度为30~35%。
5. 根据权利要求1所述聚磷硫酸铁絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述七水硫酸亚 铁FeS04.7H20的纯度彡90%。
6. -种聚磷硫酸铁絮凝剂，其特征在于，采用权利要求1~5所述任一方法制备；该聚磷 硫酸铁絮凝剂产品中有效成分全铁Fe3+质量含量彡11%，盐基度为18~25%，pHl. 4~1. 6。
7. 聚磷硫酸铁絮凝剂的应用，其特征在于，将权利要求6所述聚磷硫酸铁絮凝剂用于 水中磷的去除。
【专利摘要】本发明公开一种聚磷硫酸铁絮凝剂及其制备方法和应用，以钛白粉工业副产物七水硫酸亚铁和废硫酸为主要原料，加入双氧水作为氧化剂，同时添加磷酸二氢钠和碳酸氢钠，在常温常压下经氧化、水解、聚合和陈化步骤制备得；制得的产品中有效成分全铁Fe3+质量含量≥11%，盐基度为18~25%，pH1.4~1.6，可广泛用于给水处理和污废水处理，对浊度、化学需氧量和总磷具有很好的去除作用，特别能有效去除水中的可溶性磷和其他形式的磷，对藻类废水中的藻和叶绿素a也有一定的去除效果。本发明聚磷硫酸铁组分简单，稳定性好，为液体产品，可直接投加，使用方便；且制备原料成本低廉，实现了废物利用；制备过程无三废产生，属绿色生产工艺。
【IPC分类】C02F1-52, C01B25-37
【公开号】CN104709992
【申请号】CN201510136483
【发明人】蔡娜, 郑怀礼, 周于皓, 唐晓旻, 邓祥睿, 赵纯, 陈伟
【申请人】重庆大学
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月26日