[发明专利]一种磁性零价铁聚合氯化铝复合絮凝剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种磁性零价铁聚合氯化铝复合絮凝剂及其制备方法和应用，涉及水处理技术领域。本发明提供了一种磁性零价铁聚合氯化铝复合絮凝剂，以质量百分含量计，包括零价铁4～8％，四氧化三铁5～15％，聚合氯化铝75～85％以及不可避免的杂质；所述磁性零价铁聚合氯化铝复合絮凝剂的盐基度为50～70％。本发明提供的复合絮凝剂质量稳定，盐基度高，并且具有一定还原性，在提高絮凝效果的同时，还对水中微量消毒副产物具有良好的去除效果。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种磁性零价铁聚合氯化铝复合絮凝剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，处理高浊度废水的主要方法有化学法、物理法和生物法等，其中化学法中的絮凝沉降是最常用方法之一，通过向污水中添加絮凝剂，使得污水中的污染物颗粒与絮凝剂形成较大的高分子絮团，在重力的作用下实现悬浮颗粒的自然沉降，从而达到固-液分离的目的。

传统的絮凝沉降过程是在重力作用下完成的，传统絮凝剂在实际使用过程中对水中悬浮颗粒等污染物的去除率有限，且后续所需泥水分离过程较长，需要较大的沉淀池容积，造成初期投资成本的升高和占地面积的增加。传统絮凝剂还存在不利于分离、回收困难等重大关键性问题。因此研究开发既能够快速沉降分离，又能够回收再利用的絮凝剂具有重要的应用价值和意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁性零价铁聚合氯化铝复合絮凝剂及其制备方法和应用，本发明提供的复合絮凝剂质量稳定，盐基度高，并且具有一定还原性，在提高絮凝效果的同时，还对水中微量消毒副产物具有良好的去除效果，且制备方法简便、成本低，充分利用了铝铁合金废料和废盐酸，实现了废弃物的再次利用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种磁性零价铁聚合氯化铝复合絮凝剂，以质量百分含量计，包括零价铁4～8％，四氧化三铁5～15％，聚合氯化铝75～85％以及不可避免的杂质；所述磁性零价铁聚合氯化铝复合絮凝剂的盐基度为50～70％。

优选地，所述磁性零价铁聚合氯化铝复合絮凝剂包括载体和负载在载体上的聚合氯化铝；所述载体包括四氧化三铁和零价铁。

本发明还提供了上述技术方案所述磁性零价铁聚合氯化铝复合絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

将铝铁合金废料和氢氧化钠溶液混合，进行氧化还原反应，得到反应液和固体产物；所述反应液中包括氢氧根离子和偏铝酸根离子；所述固体产物中包括零价铁和四氧化三铁；

在所述反应液和固体产物中加入废盐酸，使体系的pH值为3.5～5.0，进行聚合反应，得到磁性零价铁聚合氯化铝复合絮凝剂。

优选地，所述铝铁合金废料的质量和氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量之比为1g：0.05～0.1mol。

优选地，所述铝铁合金废料中铁的质量含量为10～40％。

优选地，所述氢氧化钠溶液的浓度为1～5mol/L。

优选地，所述氧化还原反应的温度为70～100℃，时间为0.5～6h。

优选地，所述废盐酸中氯化氢的浓度为1～5mol/L；所述废盐酸的来源为铝厂酸洗废盐酸。

优选地，所述聚合反应的温度为60～100℃，时间为4～6h。

本发明还提供了上述技术方案所述磁性零价铁聚合氯化铝复合絮凝剂或上述技术方案所述制备方法制备得到的磁性零价铁聚合氯化铝复合絮凝剂在污水处理中的应用。