[发明专利]一种污水处理剂及其制备方法

说明书

本发明属于污水处理技术领域，公开了一种污水处理剂及其制备方法与应用。本发明制备方法以硫酸亚铁为原料，通过氯酸钾氧化、水解、聚合制得聚合硫酸铁，再与羧甲基纤维素复合改性，得到有机改性聚合硫酸铁。本发明制备方法可在室温下进行，无需加热等条件。本发明利用CMC对PFS改性，由于PFS具有线形结构可以吸附污水中的胶体颗粒和其它杂质，而CMC在水中能形成透明的粘胶状物质，它可以把PFS所形成的高分子物包住，形成较大的矾花，具有特殊的结构，使得改性后效果更加显著。本发明制备得到的污水处理剂减少处理水所要求的絮凝剂用量，而且改善了生成的絮凝物的性质，可应用于污水处理中。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种污水处理剂及其制备方法与应用。

背景技术

聚合硫酸铁(PFS)又叫羟基硫酸铁，它是1976年由日本铁矿业株式会社首先研制成功的一种新型无机高分子絮凝净水剂。其通式为[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m，式中n>2，m<10，溶液中含有大量的[Fe(OH)3]3+、[Fe3(OH)6]3+等高价多核聚合物，这些离子具有较强的中和悬浮颗粒上电荷的能力，能降低胶团电位，其较高的电位能使之胶稳，并水解成絮状羟基铁化合物。它具有较大的比表面积以及较强的吸附能力。与其他净水剂相比，聚合硫酸铁具有生产成本低、净化过程投加量少、适用pH范围广、杂质(浊度COD、悬浮物等)去除率高、残留物浓度低、矾花沉降速度快、脱色效果好等特点，所以近年来发展很快，正在逐步取代碱式硫酸铝等无机絮凝剂，应用于工业废水、城市污水、工业用水以及生活饮用水等的净化处理，具有很好的发展前景。聚合硫酸铁的制备工艺一般来说有三种途径：直接氧化法，生物氧化法和催化氧化法。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种污水处理剂的制备方法。

本发明制备方法利用钛白粉的副产物硫酸亚铁为原料，通过氯酸钾氧化、水解、聚合制得聚合硫酸铁，然后以羧甲基纤维素(CMC)作为有机改性助聚剂对聚合硫酸铁进行改性，制得有机改性聚合硫酸铁(PFCM)。

本发明另一目的在于提供上述方法制备的污水处理剂。

本发明再一目的在于提供上述污水处理剂在污水处理中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种污水处理剂的制备方法，以硫酸亚铁为原料，通过氯酸钾氧化、水解、聚合制得聚合硫酸铁(PFS)，再与羧甲基纤维素(CMC)复合改性，得到有机改性聚合硫酸铁(PFCM)。

本发明方法中，硫酸亚铁在酸性条件下被氯酸钾氧化成硫酸铁，经水解、聚合反应得到红色的聚合硫酸铁。所述氧化、水解、聚合3个反应同时存在于一个体系，其中氧化反应是三个反应中的重点。主反应如下：

(1)氧化反应

2FeSO4+KClO3+H2SO4＝Fe2(S04)3+2H2O

(2)水解反应