[发明专利]聚硅酸硫酸铁絮凝剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚硅酸硫酸铁絮凝剂的制备方法，属于废水处理尤其是废水絮凝处理方法领域。

背景技术

聚硅酸金属盐类混凝剂作为新型水处理剂, 其研究已成为热点, 近年来得到了迅速发展, PSA是开发最早的品种。目前国内的研究也主要集中在PSA上,并取得了一定进展。但PSA处理水后残余Al对人体健康会有影响，传统絮凝剂Fe盐与Al盐相比具有无毒、絮体颗粒沉降速度快等优点, 所以, 聚硅酸硫酸铁的开发利用对水处理具有重要意义。

发明内容

本发明旨在提供一种安全、无毒、絮体颗粒沉降速度快以及成本低的聚硅酸硫酸铁絮凝剂的制备方法。

本发明所述的聚硅酸硫酸铁絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

取浓度为2mol/L的硅酸钠加入4倍体积的蒸馏水, 搅拌均匀, 边搅拌边滴加3M的硫酸调到PH值, 放置45min-60min后, 加入一定量的浓度为2mol/L硫酸铁溶液, 搅拌使其溶解，然后将混合溶液放于烘箱中, 在67℃烘烤6-8小时，得到呈深褐色透明固体状即聚硅酸硫酸铁絮凝剂。

优选的，本发明所述的硅酸钠溶液与硫酸铁溶液的用量体积比为4：1。

更优选的，本发明所述的PH值为2-3。

本发明所述的制备方法中，金属盐与聚硅酸的相对含量直接影响其除浊性能, 聚硅酸硫酸铁随Fe/Si比增大, 其除浊性能为先减小后增大，同一pH下, 含量比为1/2的聚硅酸硫酸铁的絮凝效果最好，成矾花粗大，沉降快。不同pH 值条件下制备的聚硅酸硫酸铁有不同的稳定性，即保存时间的长短不同，经测定，pH值越大，稳定性越差，pH值越小，稳定性越好，当pH=2.88时，聚硅酸硫酸铁保存时间可达144h。

使用时，聚硅酸硫酸铁投入量对除浊能力有直接关系，不同投加量的絮凝效果不同，当投加量为8mg/L 时，除浊效果最好。当水中的PH值为3左右时，聚硅酸硫酸铁的除浊能力最好。

本发明所制备的聚硅酸硫酸铁絮凝剂是一种高效新型的无机高分子絮凝剂，可以有效的处理江湖水，与市售聚铝处理的水样( 浊度约为30NTU) 进行比较，可知，本发明所制备的聚硅酸硫酸铁絮凝剂具有使用量少、形成矾花迅速而粗大、沉降速度快等优点，可缩短水处理的时间，提高水处理能力, 并有望取代聚铝絮凝剂处理饮用水。

本发明所述的制备方法，具有工艺简单、可操作性强，成本低，适用于工业化生产等特点，经测定，所制备的聚硅酸硫酸铁絮凝剂对浊度去除率达87.6-96.3%。

具体实施方式

实施例一：

取12mL浓度为2mol/L的硅酸钠加入48mL体积的蒸馏水, 搅拌均匀, 边搅拌边滴加3M的硫酸调到PH值2.88, 放置45min-60min后, 加入4mL的浓度为2mol/L硫酸铁溶液, 搅拌使其溶解，然后将混合溶液放于烘箱中, 在67℃烘烤6-8小时，得到呈深褐色透明固体状即聚硅酸硫酸铁絮凝剂。

实施例二：对浊度去除的测试

在水PH值为3，浊度为30NTU的水中，调节PH值为3，按投加量为8mg/L加入本发明所制备的聚硅酸硫酸铁絮凝剂，静置5min后，测定浊度为1.2NTU，浊度去除率达96%。