[发明专利]一种铁基纳米絮凝剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种铁基纳米絮凝剂及其制备方法和应用，属于废水处理技术领域，将硫酸亚铁包裹纳米零价铁，得到铁基纳米絮凝剂。采用本发明提供的铁基纳米絮凝剂提高了对废水的处理效果，而且不用调节废水的pH值。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种铁基纳米絮凝剂及其制备方法和应用。

背景技术

硫酸亚铁是一种常见的絮凝剂，它通过水解后对水溶液中有机污染物进行电中和和吸附絮凝，使小颗粒的胶体污染物聚合成大颗粒的胶体，从而形成沉淀。为了提高硫酸亚铁的絮凝效果，通常需要预先把废水pH值调整至9.0左右。但是，碱性条件会迅速加快Fe²⁺的氧化，并快速生成Fe(OH)₃沉淀，从而使其作用于废水中胶体沉淀的有效部分小，并造成污泥产量大，污泥处理成本高等一系列问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铁基纳米絮凝剂及其制备方法和应用，采用本发明提供的铁基纳米絮凝剂提高了对废水的处理效果。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种铁基纳米絮凝剂，将硫酸亚铁包裹纳米零价铁，得到铁基纳米絮凝剂。

本发明还提供了上述技术方案所述的铁基纳米絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将硫酸亚铁溶于水中，得到饱和硫酸亚铁溶液；所述水的温度为50～70℃；

2)将纳米零价铁进行分散处理，得到分散溶液，将所述分散溶液与步骤1)得到的饱和硫酸亚铁溶液在搅拌下混合，得到混合物；

3)将所述步骤3)得到的混合物在搅拌下降温至5～15℃，再继续搅拌5～10min，固液分离后，得到铁基纳米絮凝剂。

优选的，所述步骤1)水的温度为60℃。

优选的，所述步骤2)纳米零价铁的质量与饱和硫酸亚铁溶液的体积比为20～50g:1L。

优选的，所述纳米零价铁的质量与饱和硫酸亚铁溶液的体积比为30～40g:1L。

优选的，所述步骤2)搅拌的时间不超过15min。

优选的，所述步骤2)和步骤3)搅拌的速度均为150～300rpm。

本发明还提供了上述技术方案所述的铁基纳米絮凝剂在废水处理中的应用。

优选的，每升废水中铁基纳米絮凝剂的用量为1～2g。

优选的，所述铁基纳米絮凝剂除去废水中COD和SS。

本发明提供了一种铁基纳米絮凝剂，将硫酸亚铁包裹纳米零价铁，得到铁基纳米絮凝剂。在本发明中，铁基纳米絮凝剂在使用过程中，硫酸亚铁快速溶解，并与纳米零价铁构成Fe-Fe²⁺元电池体系，并且Fe氧化成Fe³⁺所提供的电子量是Fe²⁺的3倍，从而大大加快了电子的供应速度和数量，增加化学絮凝效果。同时，在使用该絮凝剂时不需要预先对污水pH值进行调节，并且纳米零价铁有效减缓了Fe³⁺生成速度，提高了材料使用过程中的利用率。

具体实施方式

本发明提供了一种铁基纳米絮凝剂，将硫酸亚铁包裹纳米零价铁，得到铁基纳米絮凝剂。

在本发明中，所述铁基纳米絮凝剂的含水量优选为50％，为质量百分含量。

本发明还提供了上述技术方案所述的铁基纳米絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将硫酸亚铁溶于水中，得到饱和硫酸亚铁溶液；所述水的温度为50～70℃；