申请日20200417
公开(公告)日20200619
IPC分类号C02F1/52; C02F103/30; C02F101/30
摘要
本发明涉及一种处理染料废水的聚合铝铁镁复合絮凝剂及其制备方法。该方法包括以下步骤：将十八水合硫酸铝和硫酸铁加入水中溶解，然后将溶液加入反应器中，加热至70～90℃，然后加入磷酸溶液，搅拌一段时间;保持温度70～90℃下，加入氧化镁，搅拌溶解后，调节pH值为酸性;70～90℃下，再保温搅拌反应一段时间，最后取出反应器中的液体并静置24h以上。本方法所制得的复合絮凝剂，在处理浓度为10‑500mg/L、pH为7‑12.5的活性翠蓝K‑GL溶液时，染料去除率可达98%以上;处理浓度为10‑500mg/L、pH为7‑12.5的直接兰2B染料溶液时，染料去除率可达99%以上。
权利要求书
1.一种处理染料废水的聚合铝铁镁复合絮凝剂，其特征在于，其由十八水合硫酸铝、硫酸铁和氧化镁通过聚合反应制得。
2.根据权利要求1所述的一种处理染料废水的聚合铝铁镁复合絮凝剂，其特征在于，所述处理染料废水的聚合铝铁镁复合絮凝剂由20质量份十八水合硫酸铝、2质量份硫酸铁和0.8-1.2质量份氧化镁通过聚合反应制得。
3.权利要求1或2所述的一种处理染料废水的聚合铝铁镁复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将十八水合硫酸铝和硫酸铁加入水中溶解，然后将溶液加入反应器中，加热至70～90℃，然后加入磷酸溶液，搅拌一段时间;保持温度70～90℃下，加入氧化镁，搅拌溶解后，添加碳酸钠调节pH值;70～90℃下，再保温搅拌反应一段时间，最后取出反应器中的液体并静置24h以上，获得所述聚合铝铁镁复合絮凝剂。
4.根据权利要求3所述的一种处理染料废水的聚合铝铁镁复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述水为25体积份，所述磷酸溶液加入量为0.8体积份，所述磷酸溶液浓度为85wt%。
5.根据权利要求3所述的一种处理染料废水的聚合铝铁镁复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述保温搅拌反应时间为2-4h。
6.根据权利要求3所述的一种处理染料废水的聚合铝铁镁复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，制备步骤中三次搅拌速度依次为90-120r/min、160-200r/min、120-150r/min。
7.根据权利要求3所述的一种处理染料废水的聚合铝铁镁复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述的pH值调节为2.5-3.5。
8.根据权利要求3所述的一种处理染料废水的聚合铝铁镁复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述反应器为带有搅拌和回流装置的反应器。
说明书
一种处理染料废水的聚合铝铁镁复合絮凝剂及其制备方法
技术领域
本发明属于絮凝剂制备技术领域，具体涉及一种处理染料废水的聚合铝铁镁复合絮凝剂及其制备方法。
背景技术
印染废水是印染企业生产过程中排放的各种废水混合后的总称。印染废水属于典型的高浓度、高色度、难降解有机工业废水，其中含有大量的染料、助剂、浆料、酸碱、纤维杂质和无机盐等，不仅组成复杂、水质和水量波动大，而且其中的硝基、氨基化合物及铜、铬、锌、砷等重金属元素具有较大的生物毒性，处理十分困难。长期以来，印染废水一直是工业废水处理的重点和难点。传统的印染废水处理技术包括电解法、氧化法、吸附法、混凝法和生物法等。其中，混凝法是处理印染废水行之有效的方法之一，但采用常规絮凝剂(聚合氯化铝、硫酸铁等)处理成分复杂的印染废水效果并不十分理想。因此，研制对印染废水处理广谱高效的絮凝剂十分必要。
谷庆宝等人[谷庆宝,李发生,解建伟,等.铁-镁-铝无机复合脱色絮凝剂的制备与应用研究[J].化工环保,2004,24(4):301-304.]将硫酸亚铁、硫酸镁和硫酸铝按照一定的摩尔比加入到反应釜中，加入适量的蒸馏水，搅拌均匀，再加入适量的过氧化氢，静置熟化后即得到PFMA絮凝剂。此絮凝剂在投加量为1mL/L时，对pH=12、100mg/L的分散黄染料溶液的去除率达90.7%。Wei等人[Wei Y,Ji Q,Chen L,et al.Preparation of an inorganiccoagulant-polysilicate–magnesium for dyeing wastewater treatment:Effect ofacid medium on the characterization and coagulation performance[J].Journal ofthe Taiwan Institute of Chemical Engineers,2017,72:142-148.]首先将硅酸钠溶液滴加到硫酸溶液中得到聚硅酸溶液;然后在室温搅拌下加入一定量的氯化镁溶液，制得聚合硅酸镁絮凝剂。该絮凝剂处理染料废水时的投加量少，但难以达到95%以上的脱色率。
中国发明专利CN104355380A报道了一种处理染料废水的絮凝剂及其制备方法。该方法将水滑石、聚磷氯化铁、聚合氯化铝、硫酸镁按照一定的配比与一定量的水混合，搅拌均匀后制得一种处理染料废水的絮凝剂。该絮凝剂制备工艺简单，成本低，但难以达到较高的脱色率。中国发明专利CN102674511A报道了一种用于印染废水处理的复合絮凝剂的制备方法。该方法首先将镁矿、赤泥研磨，然后焙烧，按一定质量比加入到反应釜中，并与一定量的盐酸在密封保温下反应。然后向反应器中加入铝酸钙，混合反应后制得絮凝剂。该制备方法的成本低，原料易得，但制得的絮凝剂处理染料废水难以达到很高的脱色率。
发明内容
为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种处理染料废水的聚合铝铁镁复合絮凝剂。
本发明的另一目的在于提供上述聚合铝铁镁复合絮凝剂的制备方法。该方法研制制备工艺简单，制得的絮凝剂对活性染料、直接染料等多种染料都有很高的脱色率，并且投加量较小、处理pH范围广，对处理印染废水具有重要意义。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种处理染料废水的聚合铝铁镁复合絮凝剂，其特征在于，其由十八水合硫酸铝、硫酸铁和氧化镁通过聚合反应制得。
优选的，所述处理染料废水的聚合铝铁镁复合絮凝剂由20质量份十八水合硫酸铝、2质量份硫酸铁和0.8-1.2质量份氧化镁通过聚合反应制得。
一种处理染料废水的聚合铝铁镁复合絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
将十八水合硫酸铝和硫酸铁加入水中溶解，然后将溶液加入反应器中，加热至70～90℃，然后加入磷酸溶液，搅拌一段时间;保持温度70～90℃下，加入氧化镁，搅拌溶解后，添加碳酸钠调节pH值;70～90℃下，再保温搅拌反应一段时间，最后取出反应器中的液体并静置24h以上，获得所述聚合铝铁镁复合絮凝剂。
优选的，所述的水为25体积份。
优选的，所述磷酸溶液加入量为0.8体积份，所述磷酸溶液浓度为85wt%。
优选的，所述保温搅拌反应时间为2-4h。
优选的，制备步骤中三次搅拌速度依次为90-120r/min、160-200r/min、120-150r/min。
优选的，所述的pH值调剂为2.5-3.5。
优选的，所述反应器为带有搅拌和回流装置的反应器。
本发明中，1质量份：1体积份=1g/mL。
本方法所制得的复合絮凝剂，在处理浓度为10-500mg/L、pH为7-12.5的活性翠蓝K-GL溶液时投加量为0.3-1.1mL/L，染料去除率可达98%以上;处理浓度为10-500mg/L、pH为7-12.5的直接兰2B染料溶液时投加量为0.3-1.2mL/L，染料去除率可达99%以上。
与其它处理染料废水的絮凝剂相比，本发明的聚合铝铁镁复合絮凝剂具有以下优点：
(1)制备工艺简单，采用成本较低的氧化镁调节盐基度，并可以将镁元素转变为絮凝剂的有效成分。
(2)本发明制得的絮凝剂处理染料废水时的投加量少，处理pH范围广，且对多种染料均有很高的去除率。（发明人蔡卫权;陈俊武）
