高稳定性镁-亚铁复合絮凝剂及其生产工艺制造技术

技术编号:7756011 阅读:241 留言:0更新日期:2012-09-13 01:08
本发明专利技术提供一种高稳定性镁-亚铁复合絮凝剂及其生产工艺,所述絮凝剂包括:盐卤水100重量份,工业级七水硫酸亚铁5-20重量份,盐酸0.2-5重量份;具体步骤如下:将工业级七水硫酸亚铁投放入耐腐蚀槽中,再投入已用盐卤水稀释2-5倍的工业盐酸进行络合熟化;往上述已熟化的溶液中,边搅拌边缓慢加入盐卤水;使用盐类或弱碱性物质调节上述溶液的PH值至1-3之间;使用吸附在磁铁上的微米级铁粉作为稳定剂,将其投放到上述溶液中进行还原反应,快速调节二价铁/三价铁的比例;最后将上述溶液封闭保存。本发明专利技术稳定性高,并且能够解决现有技术中投铁粉抗氧化时溶液发泡溢出反应器和残余物堵塞输送管道的弊病。

【技术实现步骤摘要】
高稳定性镁-亚铁复合絮凝剂及其生产工艺
本专利技术涉及一种高稳定性镁-亚铁复合絮凝剂及其生产工艺。
技术介绍
絮凝剂是用于污水净化使用的药剂,工业常见的絮凝剂有铝盐絮凝剂,适合处理PH5-9的污水,脱色能力差,除重金属能力差,生物毒性大;铁盐絮凝剂,适合处理PH3-11的污水,脱色能力差,出水色度较差;亚铁盐絮凝剂,适合处理PH8-12的污水,出水色度很差;聚丙烯酰胺助絮剂,基本上适合所有污水的处理,但要配合絮凝剂使用;铝铁,铝-亚铁复合絮凝剂等,其制备工艺均较为成熟。还有其他一些絮凝剂,如生物絮凝剂,硅酸絮凝剂,镁盐絮凝剂等,其制备工艺普遍尚未成熟。 镁盐作为絮凝剂用于pHll以上漂染废水的工业实验已有报道,因其原料-卤水成本十分低廉,且具有一定脱色能力具备较大经济优势;其中,卤水一般为北方盐湖中的卤水或是晒盐工业的附加产物卤水。但镁盐絮凝能力较弱,通常改进的一条途径是添加铁盐,硅酸根,硼酸根等对其改性增加絮凝能力。公开日为2011年07月06日、公开号为102115237A的中国专利公开了一种含硼聚硅酸镁铁复合絮凝剂,其中,含硼聚硅酸硫酸镁铁的摩尔比为Fe/Si=0. 8^2. 5,Mg/Fe=O. 3^1. 5,B/Si=0. 2^0. 4,絮凝剂的配制方法如下称取一定量硅酸钠,加蒸馏水配成含SiO2质量百分比为29Γ3%的溶液,用硫酸和氢氧化钠调节其pH,使活化pH值为疒3,室温下聚合l(T30min;然后按摩尔比加入硫酸铁、硫酸镁和四硼酸钠,并在搅拌器中搅拌IOlOmin后静置,待熟化24小时后得到目标絮凝剂。由中南大学卫艳新在2004年发表在万方数据库(网址http://d. wanfangdata.com. cn/Thesis_Y673165. aspx)的论文中公开了铁系高分子改性絮凝剂的制备及其性能分析,其中提到,PFSC的温度为65°C,C1_/Fe比为O. 24,氧化剂用量约为七水硫酸亚铁用量的 6% ;PPFS的温度为70°C -80°C,P/Fe比在O. 3-0. 4的范围内,氧化剂用量约为七水硫酸亚铁用量的6%左右;PFMS的温度为60°C -70°C, Mg/Fe比在O. 2-0. 4的范围内,氧化剂用量约为七水硫酸亚铁用量的6 %左右。由大连理工大学的刘雄才发表在万方数据库(网址http://d. wanfangdata.com. cn/Thesis_Y1481287. aspx)的论文中公开了镁铁复合絮凝剂的制备、表征及应用研究,其中提到,PFMS的最佳合成条件为反应温度30°C,n(C103_) n(Fe)=I 6, n (H2SO4) η (Fe) =0. 3 ;MgO替换FeSO4的适宜比例为30% (摩尔比)。由刘雄才等发表在万方数据库(网址http://d. wanfangdata. com. cn/Periodical_gyscl200909012. aspx)的另一篇论文中公开了复合絮凝剂PFMS的制备及其絮凝性能研究,其中提到,以FeS04、MgO和H2SO4为原料制备了新型镁铁复合絮凝剂PFMS,考察了反应温度、氧化剂用量、硫酸用量及MgO比例对絮凝性能的影响。结果表明PFMS的最佳合成条件为反应温度 30°C,n(C103_) n (Fe)=I 6,n (H2SO4) η (Fe) =0. 3,MgO 合适的替换比例为20% 30%。在上述专利或论文中,铁盐或亚铁盐均是通过氧化的方法全部转化为以铁离子存在的方式。通过转化后絮凝剂的絮凝能力上升了,但亚铁特有的高脱色,除硫,除高价铬的能力相应丧失,且生产成本提高的同时未显示出明显优于铝盐絮凝剂,铁盐絮凝剂的特性,出水色度也不理想。要增加镁盐絮凝剂性能的另一条途径是使用镁盐-亚铁盐直接复配,然后掺入铁盐或者在使用时废水配合加入聚丙烯酰胺助絮剂以提高絮凝体的尺寸,这样既节约生产成本,又保留了高脱色能力的特点,同时,废水絮凝过程中部分亚铁离子被氧化时会使出水PH有所降低,使其从单纯镁盐絮凝后水体PH9-11左右下降到PH7-10之间,大幅节省中和酸的用量。通常镁盐选择最廉价的卤片或卤水,亚铁盐选用最廉价的硫酸亚铁。公开日为2009年12月02日,公开号为101591054A的中国专利公开了复合脱色混凝剂及生产方法及其用于皮革污水处理的工艺,所述工艺包括以下重量百分比的原料制得硫酸镁铁含量为85%的氧化镁25 40% ;25 30%浓度的硫酸50 70% ;硫酸亚铁5 12%;然后将上述制得的硫酸镁铁按以下重量百分比,与活性氢氧化钙配制成本专利技术产品 硫酸镁铁30% 45%;含量为98%的活性氢氧化钙55% 70%。但该工艺存在的无法解决的问题是生产时药液发泡严重,药品贮存时较多碱式硫酸铁沉淀产生和板结,需要频繁修理清洗贮药池和抽药设备。卤水+亚铁的镁亚铁絮凝剂目前尚未大量商业化运用,其原因在于因工业硫酸亚铁贮存时极易被氧化成不溶性碱式硫酸铁,用水直接配置出的药品为浑浊有大量细小沉淀的黄绿色硫酸亚铁水溶液,常规添加硫酸升高酸性的方法难以溶解这些沉淀。当使用卤水为溶剂,投放硫酸亚铁溶解时,还另外形成大量绿色沉淀状物质,即使补加硫酸溶解也只能形成有大量浑浊颗粒的棕黄色药水,不仅药效明显下降,且药剂氧化变质速度很快亚铁在卤水中很容易被空气中的氧气所氧化,氧化产物三价铁很快与卤水中硫酸钠反应转化为黄矾钠沉淀,导致镁铁复合絮凝剂不密封时不能长期保存,沉淀容易造成药剂输送管道堵塞问题;若使用氯化亚铁替代硫酸亚铁虽可减少药剂中的沉淀量但成本大幅度上升,使用各种酸洗废水可做到无沉淀但不能保证重金属杂质含量,因此目前镁亚铁絮凝剂尚难以商品化和配置后大量存放。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一,在于提供一种高稳定性镁-亚铁复合絮凝剂,具有稳定性高,储存时间久;经其处理后的污水出水含铁量低,色度易合格等优点。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题之一的一种高稳定性镁-亚铁复合絮凝剂,包括以下重量份的原料盐卤水100重量份工业级七水硫酸亚铁5-20重量份盐酸O. 2-5重量份;最后用盐类或弱碱性物质将制得的该絮凝剂的PH值控制在1-3。进一步地,所述盐卤水的波美度为I. 24-1. 3。进一步地,所述絮凝剂中总铁与总镁需满足总铁摩尔数总镁摩尔数< 1:1. 5 ;且当絮凝剂中总铁摩尔数不足时通过加入铁盐进行补充。进一步地,所述盐酸为工业盐酸,即为浓度为32%_37%的氯化氢水溶液。本专利技术要解决的技术问题之二,在于提供一种高稳定性镁-亚铁复合絮凝剂的生产工艺,能够解决现有技术中投铁粉抗氧化时溶液发泡溢出反应器和残余物堵塞输送管道的弊病。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题之二的一种高稳定性镁-亚铁复合絮凝剂的生产工艺,具体包括如下步骤步骤10、将5-10重量份工业级七水硫酸亚铁投放入耐腐蚀槽中,再投入O. 2-5重量份工业盐酸并用盐卤水稀释2-5倍进行络合熟化;同时补充不足的铁盐;步骤20、往上述已熟化的溶液中,边搅拌边缓慢加入盐卤水100重量份;步骤30、使用盐类或弱碱性物质调节上述溶液的PH值至1-3之间;步骤40、使用吸附在预先包覆有防酸材料的磁铁上的微米级铁粉作为稳定剂,将其投放到上述溶本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈楷翰许煜兴林益立袁建军
申请(专利权)人:莆田市荔城区港西印染有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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