申请日2017.07.27
公开(公告)日2017.11.07
IPC分类号C02F1/52
摘要
本发明涉及河道水处理领域，为解决城市河道景观水处理存在药剂投加量偏大，而且氨氮的去除率非常低的问题，本发明提出一种河道水处理混凝剂的现场制备方法，在水处理混凝剂成品的基础上，通过稀释Al2O3的质量百分比为1%‑1.5%到后加入0.1‑0.3N浓度的碱性物质进一步调高盐基度，使混凝剂中铝离子能进一步形成大分子聚合态结构，提高快速反应能力和水处理效果。
权利要求书
1.一种河道水处理混凝剂的现场制备方法，其特征在于，所述的方法包括：
(1)在搅拌容器中，先用水将铝盐混凝剂稀释到Al2O3的质量百分比为1%-1.5%;
(2)在另一搅拌容器中用水将碱性物质稀释到OH-的当量浓度为0.1-0.3N;
(3)用计量泵将碱性物质加入到铝盐混凝剂的搅拌罐内，通过搅拌将两种药剂混合并反应5-30分钟;得到河道水处理混凝剂;
(4)将河道水处理混凝剂投加到水体中。
2.根据权利要求1所述的一种河道水处理混凝剂的现场制备方法，其特征在于，所述的铝盐混凝剂,选自盐基度45-75%的聚合氯化铝、盐基度45-75%的聚合氯化铝铁、硫酸铝中一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种河道水处理混凝剂的现场制备方法，其特征在于，所述的碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钙中一种或几种。
4.根据权利要求1或3所述的一种河道水处理混凝剂的现场制备方法，其特征在于使用量为铝盐混凝剂中Al2O3质量的30-50%。
5.根据权利要求1所述的一种河道水处理混凝剂的现场制备方法，其特征在于所述的步骤(3)河道水处理混凝剂中Al2O3的质量百分比为0.3%-1.0%，盐基度为60-95%。
6.根据权利要求1或5所述的一种河道水处理混凝剂的现场制备方法，其特征在于，河道水处理混凝剂的密度 1.02-1.08克/毫升，pH值为 3-4。
说明书
一种河道水处理混凝剂的现场制备方法
技术领域
本发明涉及河道水处理领域，具体涉及一种河道水处理混凝剂的现场制备方法。
背景技术
随着对城市河道景观水的要求进一步提高，城市河道水的水质要求达到地表III类。但河道淤泥等会影响河水水质，河道淤泥的清理和生态治理以及河道生态的修复又是一个比较漫长的过程。目前城市河道水基本是V类水，所以采取定期引入优质源水来置换V类水，或利用内河的景观坝来物化处理河道水就成为必要，而且引入的水也是通过河道闸口的设施来物化处理引入的源水。
物化水处理的过程就是通过加入混凝剂后絮凝沉降过程，通过絮凝沉降过程，降低水体的浊度，增加河道的能见深度，并去除磷和部分有机物，但氨氮的去除率很低。由于铁系混凝剂的长期使用会导致水体带有铁锈颜色，所用的混凝剂一般是铝盐，包括硫酸铝和聚合氯化铝。由于该类河道水处理设施简单，混凝剂的絮凝搅拌时间短，搅拌的强度和速度梯度都难以达到常规混凝剂的絮凝反应的搅拌条件，造成药剂投加量偏大，而且氨氮的去除率非常低。
发明内容
为解决城市河道景观水处理存在药剂投加量偏大，而且氨氮的去除率非常低的问题，本发明提出一种河道水处理混凝剂的现场制备方法，能快速反应，迅速和水中胶体反应形成絮体，且能提高氨氮的去除率。
本发明是通过以下技术方案实现的，一种河道水处理混凝剂的现场制备方法包括：
(1)在搅拌容器中，先用水将铝盐混凝剂稀释到Al2O3的质量百分比为1%-1.5%;
作为优选，所述的铝盐混凝剂，选自盐基度45-75%的聚合氯化铝、盐基度45-75%的聚合氯化铝铁、硫酸铝中一种或几种。
(2)在另一搅拌容器中用水将碱性物质稀释到OH-的当量浓度为0.1-0.3N;
作为优选，所述的碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钙中一种或几种。使用量为铝盐混凝剂中Al2O3质量的30-50%。
上述水优选为河道景观水。
(3)用计量泵将碱性物质加入到铝盐混凝剂的搅拌罐内，通过搅拌将两种药剂混合并反应5-30分钟;得到河道水处理混凝剂;
河道水处理混凝剂中Al2O3的质量百分比为0.3%-1.0%，盐基度为60-95%。河道水处理混凝剂的密度1.02-1.08克/毫升，pH值为3-4。
(4)将河道水处理混凝剂投加到河道景观水体中。
本发明是利用现成的铝盐类混凝剂，在现场根据铝盐的水解特性进行再加工。化学反应式为：
Al2(SO4)3+Ca(OH)2→Al(OH)1.8+1.2++Ca SO4;
Al(OH)1.95Cl1.05+NaOH→Al(OH)2.85Cl0.15++NaCl。
一般河道景观水的铝盐在Al3+摩尔浓度0.2mol/L或以下，盐基度调高时可以形成大量的多核铝离子，并能通过氢键形成长链分子。
一般铝盐类的产品，在相应的国家标准规定的情况下，Al3+摩尔浓度都在1-2M，比如Al2O3的质量百分比为10%的液体聚合氯化铝中的Al3+摩尔浓度为1.8M左右，Al2O3的质量百分比为7.8%的硫酸铝中Al3+的摩尔浓度为1.2M，通过实验发现Al3+摩尔浓度都在1-2M的情况下，在高盐基度时Al13(Al13是铝离子在溶液中存在的一种离子聚合形态)难以稳定形成，导致产品盐基度在40-75%时的絮凝效果最佳，盐基度进一步升高，产品中多核聚合离子反而减少，絮凝效果随着下降。而且在调整盐基度的过程中，加入的碱性物质的OH-浓度高，使得产品中的Al3+不是直接形成大分子的聚合形态，而是先形成了氢氧化铝凝胶，再溶解的过程，导致产品的性能反而下降。
采用现场制作低浓度、高盐基度的铝盐系的混凝剂，可以得到最佳形态的Al13，并在能形成最佳絮凝效果时就投加到城市河道景观水体中，可以大幅降低药剂的投加量，并提高水处理效果，提高包括浊度、磷、氨氮等去除率。
本发明是在盐基度为40-75%的聚合氯化铝或硫酸铝的基础上，加入氢氧化钠、石灰等碱性物质，提高产品盐基度，在调整盐基度的过程中保证产品的Al3+摩尔浓度在0.2M以下，所添加的碱性物质的OH-的当量浓度为0.1-0.3N，以免Al3+在高浓度OH-的情况下形成氢氧化铝凝胶，有利于产品中的铝离子形成大分子的聚合形态的方法来提高产品絮凝效果。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1))能快速反应，能提高处理后的出水水质。
(2)具有优良浊度、提高了有机物去除率及磷、氨氮的去除率。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例中所用原料均可市购。
实施例1：
称取100克盐基度为65%，Al2O3质量百分比为10.2%的聚合氯化铝，加水稀释到1000克，再称取32%的液体氢氧化钠22.5克，稀释到800克，边搅拌边加入稀释好的聚合氯化铝溶液中。搅拌10分钟，得到Al2O3质量百分比为：0.57%，盐基度为95%的聚合氯化铝。然后投加到河道景观水体中。
实施例2：
称取100克盐基度为0%，Al2O3质量百分比为7%的硫酸铝，加水稀释到700克，再称取固体氢氧化钙35克，稀释到1200克，边搅拌边加入稀释好的硫酸溶液中。搅拌10分钟，得到Al2O3质量百分比为：0.37%，盐基度为65%的铝盐混凝剂。投加到河道景观水体中。
实施例3
称100克盐基度为45%，Al2O3质量百分比为10.5%的聚合氯化铝，加水稀释到1000克，称32%的液体氢氧化钠26.5克，稀释到1000克，边搅拌边加入稀释好的聚合氯化铝溶液中。搅拌10分钟，得到Al2O3质量百分比为：0.53%，盐基度为80%的聚合氯化铝。投加到河道景观水体中。
测试例
以下是实例1、2、3和聚合氯化铝在某内河引水处理中的使用效果对比
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
