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CN1197038A - 高效聚合氯化铝硅絮凝剂及其制备工艺 - Google Patents

高效聚合氯化铝硅絮凝剂及其制备工艺 Download PDF

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CN1197038A
CN1197038A CN 98101425 CN98101425A CN1197038A CN 1197038 A CN1197038 A CN 1197038A CN 98101425 CN98101425 CN 98101425 CN 98101425 A CN98101425 A CN 98101425A CN 1197038 A CN1197038 A CN 1197038A
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栾兆坤
宋永会
汤鸿霄
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Abstract

本发明涉及一种高效水处理药剂——聚合氯化铝硅絮凝剂及其制备工艺。本发明主要解决的技术问题是如何用简便、经济的工艺条件来制备稳定、高浓度的聚合氯化铝硅絮凝剂。本发明的主要工艺技术特征在于:先将硅酸钠聚合活化,得到高聚合度的聚硅酸,然后再将该聚硅酸在室温搅拌条件下加入到聚合氯化铝浓溶液中,最终得到稳定高浓度的聚合氯化铝硅絮凝剂。该絮凝剂具有比聚合铝更优良的混凝效能及化学稳定性,可长期贮存而不变质,广泛适用于给、废水处理的除浊、脱色中或其它采用混凝工艺进行固液分离过程。

Description

高效聚合氯化铝硅絮凝剂及其制备工艺
本发明涉及一种高效聚合氯化铝硅絮凝剂及其制备工艺，该种絮凝剂适用于任何给、废水处理工程中需要混凝处理过程。
混凝过程是水处理工程中应用最广泛、最普遍的单元操作技术。混凝处理效果直接决定着后续处理流程的运行工况，最终出水质量和成本费用，因此它始终是水处理工程中重要的工艺技术之一。高效混凝的关键在于选择性能优良的混凝剂。因此，混凝剂一直是水处理工业中使用量大面广的重要化学药剂。近年来，无机高分子絮凝剂聚合铝、聚合铁等已有很大发展，并得到广泛应用，其中聚合氯化铝目前市场销量最大。与传统凝聚剂相比，无机高分子絮凝剂可明显提高净水效能，减少投药量，降低运行成本，改善出水水质。因此，近年来基于无机高分子絮凝剂的各种复合型絮凝剂相继被开发应用，尤其铝、硅复合型絮凝剂品种备受关注。目前，铝、硅复合型絮凝剂主要可归为两大类：一类是美国专利US Patent4923629、中国专利CN1069470A所报道的硅、铝絮凝剂制备方法，实质上是由活化硅酸与传统铝盐的混合调制而成，它虽比传统铝盐凝聚剂具有更好的混凝效能，但铝的有效浓度低，稳定性相对也较差；另一类是聚合硅硫酸铝，美国专利US Patent 4981675、中国专利CN1042340A、CN1082006A均报道了其制备工艺，这种聚合硅硫酸铝虽具有优良的混凝效能，但其制备工艺复杂，原料品质要求严，制备成本高。  此外，中国专利CN1049323A、CN1050708A、CN1059505A、CN1067031A还报道了以铝矾土、废铝屑等含铝粗制原料制备的铝硅复合型絮凝剂的工艺，但其产品有效浓度低、杂质多且含量高、稳定性也相对较差，质量难以保证。
本发明主要基于无机高分子絮凝剂聚合氯化铝的良好混凝效能和聚硅酸的高效粘附架桥助凝能力，采用简捷方法合成制备了高效聚合氯化铝硅絮凝剂。
本专利说明书中所涉及聚合(活化)硅酸中SiO2％、聚合氯化铝硅中Al2O3％和SiO2％，均指质量体积百分浓度，即100毫升样品中所含Al2O3或SiO2的重量克数。
本发明的主要技术内容在于：
1在快速搅拌扩散条件下，将1∶1的盐酸或1∶2的硫酸定量迅速地加入硅酸钠溶液中，直至pH达到1～2，得到含SiO2 6.0％的活化硅酸，该操作可在室温下完成。
2将上述所得的活化硅酸加热至30～40℃，并保持30分钟，得到具有高聚合度的聚合硅酸。如果室温超过40℃，则不必恒温加热。
3在快速搅拌条件下，将上述聚合硅酸缓慢加入液体聚合氯化铝中，连续搅拌10分钟即可得到高效聚合氯化铝硅絮凝剂。该操作可在常温常压下进行。
实例之一
称取230克模数为3.1的液体硅酸钠，该硅酸钠中SiO2和Na2O的质量百分比分别为26.1％、8.9％；加入500mL水，得到667mLSiO2含量9％的硅酸钠溶液。量取1+2的硫酸132mL。在快速磁力搅拌下，将硫酸迅速加入硅酸钠溶液中，并加水至1L，搅拌均匀，得到1LpH值1.0，SiO2含量6％的活化硅酸。将该活化硅酸置于30～40℃水浴中保温10分钟。
按表1所示配比，以含Al2O3 16％(4.4mol/L Al3+)、碱化度47.3％的聚合氯化铝与水定量混合搅拌均匀，然后量取一定量的聚合硅酸，在快速磁力搅拌操作下，在2分钟内将聚合硅酸缓慢加入聚合氯化铝溶液中，然后继续搅拌10分钟，制得体积为0.6L，浓度如表1所示的聚合氯化铝硅絮凝剂。
   表1聚合氯化铝硅絮凝剂的合成配方及产品成份
No.   聚合氯化铝(mL)   水(mL) 聚合硅酸(mL)    产品中Al2O3  (％)  产品中SiO2(％)   Si/Al摩尔比
1     400    0   200     15.1     2.0   0.11
2     300  100   200     11.3     2.0   0.15
3     450    0   150     17.0     1.5   0.075
4     300  150   150     11.3     1.5   0.11
5     200  250   150     7.5     1.5   0.17
6     150  300   150     5.7     1.5   0.23
实例之二
称取116克模数为3.2的液体硅酸钠，该硅酸钠中SiO2和Na2O的质量百分比分别为28.0％、9.04％；加入448mL水，得到530mLSiO2含量6％的硅酸钠溶液。量取1+1的盐酸70mL。在快速磁力搅拌下，将盐酸迅速加入硅酸钠溶液中，搅拌均匀，得到0.6LpH值为1.0，SiO2含量5.4％的活化硅酸。将该活化硅酸在30～40℃保温15分钟。  以含Al2O3 16.5％(4.50mol/L Al3+)、碱化度65.0％的聚合氯化铝为原料，按表2 No.1～3所指示的配比量，先量取聚合氯化铝与水并混合均匀，再量取以定量聚合硅酸，在快速磁力搅拌下，在2分钟内将聚硅酸缓慢加入聚合氯化铝溶液中，然后搅拌10分钟，或以含Al2O36.7％(1.50mol/L Al3+)、碱化度32.％的聚合氯化铝为原料，按表2 No.4～6所指示的原料配比量，制得体积为0.6L、浓度如表2所示的聚合氯化铝硅絮凝剂。
   表2聚合氯化铝硅絮凝剂的合成配方及产品成份
    No. 碱化度(％)  聚合氯化铝(mL)   水(mL)  聚合硅酸(mL) 产品中Al2O3(％)  产品中SiO2(％)  Si/Al摩尔比
    1  65.0     400    0     200     15.3     1.8   0.10
    2  65.0     400   65     135     15.3     1.2   0.067
    3  65.0     400  134     66     15.3     0.6   0.033
    4  32.0     400  134     66     5.1     1.8   0.10
    5  32.0     400  155     45     5.1     1.2   0.067
    6  32.0     400  178     22     5.1     0.6   0.033
本发明所制备的聚合氯化铝硅絮凝剂适用于给、废水的除浊、脱色处理，尤其适合于低温低浊水的净化处理，具有比聚合氯化铝更优的混凝效能。
应用实例之一
将以上实例之二中制备的No.1～3聚合氯化铝硅絮凝剂产品用于高岭土浑浊水的混凝除浊处理，同时与聚合氯化铝作对比。原水浊度为70NTU，pH值7.38，水温13℃，处理结果列于表3。
                     表3聚合氯化铝硅的混凝除浊效果
    No.                 不同投药量(以Al3+的10-5mol/L计)下，处理后水的剩余浊度(NTU)
    2.0     4.0     6.0     8.0     10
    1     26     7.7     3.2     2.6     1.9
    2     24     9.1     4.3     2.7     1.6
    3     28     11.1     5.2     2.8     2.0
聚合氯化铝     32     12.3     7.2     4.9     3.9
从以上处理结果可见，聚合氯化铝硅絮凝剂的混凝除浊效果明显优于聚合氯化铝絮凝剂，且随硅含量增多，混凝效果越佳。达到同样的或更优的处理效果，使用聚合氯化铝硅絮凝剂比聚合氯化铝可节省药剂量15～20％。
应用实例之二
将以上实例之二中所制备的No.4～6聚合氯化铝硅絮凝剂产品用于含腐植酸和高岭土浑浊有色水的混凝除浊脱色处理，同时与聚合氯化铝絮凝剂作对比。原水浊度为30NTU，色度以370nm吸光值表示，其值为0.175。pH值7.20，水温13℃，处理结果列于表4。
      表4聚合氯化铝硅的混凝脱色效果
    No.                    不同投药量(以Al3+的10-5mol/L计)下，处理后水的剩余色度
    2.0     4.0     6.0     8.0
    1     0.162     0.070     0.030     0.024
    2     0.165     0.071     0.034     0.028
    3     0.168     0.073     0.037     0.030
聚合氯化铝     0.172     0.085     0.048     0.042
从以上处理结果可见，聚合氯化铝硅絮凝剂的混凝脱色效能也较明显优于聚合氯化铝絮凝剂。
本发明所制备的聚合氯化铝硅絮凝剂不仅具有优良的混凝效能，而且具有很好的化学稳定性，至少在6个月时间内不变质，而且混凝效能不变。以本发明所制备的Al2O3含量为5.7％，SiO2含量为1.5％的聚合氯化铝硅絮凝剂为例，在20～30℃室温下贮存6个月后与聚合氯化铝絮凝剂进行混凝除浊效果的对比，结果列于表5。
       表5贮存6个月后聚合氯化铝硅的混凝除浊效果
    No.                 不同投药量(以Al3+的10-5mol/L计)下，处理后水的剩余浊度(NTU)
    0.8     1.2     1.6     2     2.4
聚合氯化铝硅     28     15.7     7.6     6.8     5.4
聚合氯化铝     32     18.2     12.3     9.6     8.3
从以上结果可见，经过6个月长期贮存的聚合氯化铝硅絮凝剂，其混凝效能仍明显优于聚合氯化铝絮凝剂，表明由本发明所述工艺制备的聚合氯化铝硅絮凝剂具有良好的化学稳定性。
综上所述，本发明所制备的聚合氯化铝硅絮凝剂，已具有优良的混凝效能和化学稳定性，而且制备工艺简便。与其它工艺制备的硅、铝复合型絮凝凝剂相比，价格低廉且处理效能高。
须指出，因本发明所用原料聚合氯化铝和硅酸钠的品种较多，需再次声明：
1一种高效聚合氯化铝硅絮凝剂，其有效成份为：Al2O3 4～17％，SiO20.5～3.0％；其碱化度为30～70％。因品质的差异，聚合氯化铝可含有一定量的硫酸根、磷酸根等。
2如1所述聚合氯化铝硅絮凝剂的制备工艺，该工艺包括先将硅酸钠活化聚合，得到具有高聚合度的聚合硅酸；然后再将聚合硅酸引入到聚合氯化铝中，最终得到稳定的聚合铝硅絮凝剂。
3按照2所述的制备工艺，其特征是硅酸钠为模数1.6～3.9的硅酸钠。
4按照2所述的制备工艺，其特征是先将硅酸钠活化至pH值1～2、SiO2浓度≤6.0％的聚合硅酸，该聚硅酸在30～40℃下聚合(活化)0～30分钟。硅酸钠活化剂可以是盐酸、硫酸及其它无机酸或醋酸。
5按照2所述的制备工艺，其特征是采用以氢氧化铝凝胶为原料、以高温低压工艺制备的碱化度30～70％的透明液体或固体聚合氯化铝。
6按照1～5所述的聚合氯化铝硅絮凝剂及其制备工艺，其特征是将聚硅酸在室温常压搅拌条件下缓慢地加入到聚合氯化铝中，还包括将聚硅酸引入到聚合氯化铝的这一顺序。最终得到如1所述稳定高效的聚合氯化铝硅絮凝剂。
7按照1～6所述制备的聚合氯化铝硅絮凝剂广泛适用于给、废水处理的除浊、脱色过程或其它采用混凝工艺进行固液分离过程。

Claims (8)

1一种高效聚合氯化铝硅絮凝剂，其有效成份为：Al2O3 4～17％(m/v)，SiO2 0.5～3.0％(m/v)；碱化度为30～70％；密度1.10～1.30克/毫升；pH值1.30～2.70。
2如权利要求1所述聚合氯化铝硅絮凝剂的制备工艺，该工艺包括先将硅酸钠活化聚合，得到高聚合度的聚合硅酸；然后将聚合硅酸引入到聚合氯化铝中，最终得到稳定的聚合氯化铝硅絮凝剂。
3按照权利要求2所述的制备工艺，其特征是硅酸钠为模数1.6～3.9的液体硅酸钠。
4按照权利要求2所述的制备工艺，其特征是将硅酸钠活化至pH值1～2、SiO2浓度≤6.0％(m/v)的聚合硅酸，该聚合硅酸在室温(30-40℃)温度下聚合0～30分钟，活化剂可以是盐酸或硫酸。
5按照权利要求2所述的制备工艺，聚合氯化铝是以氢氧化铝凝胶为原料、采用高温低压聚合法制备的碱化度为30～70％、浓度为6～17％(m/m)的透明液体或固体聚合氯化铝。
6按照权利要求1～5所述的聚合氯化铝硅絮凝剂及其制备工艺，其特征是将聚合硅酸在室温常压下引入聚合氯化铝中，最终得到如权利要求1所述高效、稳定、高浓度的聚合氯化铝硅絮凝剂。
7按照权利要求6的工艺步骤，聚合氯化铝硅的制备，其特征包括将聚合硅酸引入到聚合氯化铝的这一顺序。
8按照权利要求1～7所述制备的聚合氯化铝硅絮凝剂用于给水与废水处理的除浊、脱色，以及其它采用混凝工艺的固液分离过程。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100347098C (zh) * 2003-10-30 2007-11-07 同济大学 混凝剂多态聚合氯化铝铁及其制备方法
CN102249893A (zh) * 2010-12-13 2011-11-23 日照金禾博源生化有限公司 一种柠檬酸溶液脱色方法
CN103979655A (zh) * 2013-11-01 2014-08-13 季红军 一种污水处理药剂及其制备方法
CN104787867A (zh) * 2015-05-04 2015-07-22 李练红 一种用于河涌湖泊水体原生态修复的絮凝剂及应用
CN113896304A (zh) * 2021-10-22 2022-01-07 上海成宙化工有限公司 一种高效水处理絮凝剂及其制备方法
CN114149065A (zh) * 2021-12-27 2022-03-08 襄垣县万普净水材料有限公司 一种新型净水剂生产反应固化闪蒸工艺
CN114214467A (zh) * 2021-12-10 2022-03-22 中粮崇左糖业有限公司 一种甘蔗原糖厂滤汁沉降澄清方法
CN115838177A (zh) * 2022-07-27 2023-03-24 杭州萧山三江净水剂有限公司 一种高盐基度的聚合氯化铝硅的制备方法及含低浓度有机卤化物造纸废水的处理方法
CN117383574A (zh) * 2023-10-16 2024-01-12 北京万水净水剂有限公司 一种复合聚硅酸铝混凝剂的生产工艺

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100347098C (zh) * 2003-10-30 2007-11-07 同济大学 混凝剂多态聚合氯化铝铁及其制备方法
CN102249893A (zh) * 2010-12-13 2011-11-23 日照金禾博源生化有限公司 一种柠檬酸溶液脱色方法
CN102249893B (zh) * 2010-12-13 2014-01-08 日照金禾博源生化有限公司 一种柠檬酸溶液脱色方法
CN103979655A (zh) * 2013-11-01 2014-08-13 季红军 一种污水处理药剂及其制备方法
CN103979655B (zh) * 2013-11-01 2015-08-26 浙江省农业科学院 一种污水处理药剂及其制备方法
CN104787867A (zh) * 2015-05-04 2015-07-22 李练红 一种用于河涌湖泊水体原生态修复的絮凝剂及应用
CN113896304A (zh) * 2021-10-22 2022-01-07 上海成宙化工有限公司 一种高效水处理絮凝剂及其制备方法
CN114214467A (zh) * 2021-12-10 2022-03-22 中粮崇左糖业有限公司 一种甘蔗原糖厂滤汁沉降澄清方法
CN114149065A (zh) * 2021-12-27 2022-03-08 襄垣县万普净水材料有限公司 一种新型净水剂生产反应固化闪蒸工艺
CN115838177A (zh) * 2022-07-27 2023-03-24 杭州萧山三江净水剂有限公司 一种高盐基度的聚合氯化铝硅的制备方法及含低浓度有机卤化物造纸废水的处理方法
CN117383574A (zh) * 2023-10-16 2024-01-12 北京万水净水剂有限公司 一种复合聚硅酸铝混凝剂的生产工艺

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