本發(fā)明涉及污水處理劑，具體涉及一種鋁錳復(fù)合混凝劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、腐殖酸(ha)是主要的天然有機(jī)物(nom)，其普遍存在土壤、水體和沉積物中。在飲用水處理過(guò)程中，通常以氯作為消毒劑，氯和ha發(fā)生反應(yīng)形成消毒副產(chǎn)物(dbps)，給飲用水的水質(zhì)安全帶來(lái)一定的威脅?；炷鳛轱嬘盟幚磉^(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，因其成本低、操作簡(jiǎn)單、去除懸浮顆粒和有機(jī)物效率高而被廣泛應(yīng)用于水和廢水處理中，混凝劑的種類是決定混凝效果的關(guān)鍵因素。

2、傳統(tǒng)的鋁基混凝劑由于一些不足(如投加量大、污泥排放量大、去除小分子有機(jī)物效率低、最佳去除的ph范圍為5～7，而天然水體的ph值通常在中性甚至弱堿性)難以在實(shí)際使用中充分發(fā)揮作用，與單一的混凝劑相比，多種金屬鹽組合有望充分發(fā)揮多種金屬基混凝劑的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)單一金屬基混凝劑的不足。中國(guó)專利cn102897878a公開(kāi)了一種由高錳酸鉀、鋁鹽絮凝劑、輔助凝劑按特定比例復(fù)配成高效水處理絮凝劑，能夠最大程度發(fā)揮高錳酸鉀及輔助凝劑的助凝能力，從而提高復(fù)合混凝劑去除有機(jī)污染物、藻類和濁度的效率，消除水中消毒副產(chǎn)物的前驅(qū)物，提高水質(zhì)并節(jié)省藥劑。但是該過(guò)程仍會(huì)存在一些問(wèn)題，如鋁、錳殘留造成的水質(zhì)安全隱患、剩余錳超標(biāo)的問(wèn)題，同時(shí)還要特別注意高錳酸鹽及鋁鹽混凝劑的比例問(wèn)題，比例失衡可能會(huì)造成過(guò)度氧化而導(dǎo)致混凝性能降低、或者混凝劑超標(biāo)而導(dǎo)致絮體再穩(wěn)等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種鋁錳復(fù)合混凝劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供的鋁錳復(fù)合混凝劑有著更加廣泛的ph適應(yīng)范圍，能夠提高去除天然有機(jī)物的能力，還可以減小錳殘留造成的色度問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種鋁錳復(fù)合混凝劑的制備方法，包括以下步驟：

4、將鋁鹽、錳鹽溶解，得到含鋁鹽和錳鹽的溶液；

5、將所述含鋁鹽和錳鹽的溶液、堿性溶液第一混合，得到第一混合液；

6、將所述第一混合液、硅酸鈉溶液和聚丙烯酰胺溶液第二混合，所得第二混合液靜置熟化，得到鋁錳復(fù)合混凝劑。

7、優(yōu)選地，所述鋁鹽為氯化鋁和/或硫酸鋁；所述錳鹽為氯化錳和/或硫酸錳。

8、優(yōu)選地，所述含鋁鹽和錳鹽的溶液中，鋁離子和錳離子的摩爾比為2～9:1。

9、優(yōu)選地，所述堿性溶液為氫氧化鈉溶液、碳酸氫鈉溶液、氫氧化鉀溶液和碳酸氫鉀溶液中的一種或多種，堿性溶液的濃度為0.25～0.50mol/l；所述第一混合液的堿度為1.0～2.0。

10、優(yōu)選地，所述第一混合為將含鋁鹽和錳鹽的溶液在水浴條件下攪拌，同時(shí)將堿性溶液滴加至含鋁鹽和錳鹽的溶液中。

11、優(yōu)選地，所述水浴的溫度為40～70℃，所述攪拌的轉(zhuǎn)速為350～400rpm。

12、優(yōu)選地，所述硅酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為10～30％；所述聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量濃度為2～5％。

13、優(yōu)選地，所述靜置熟化的時(shí)間為12～24h。

14、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的鋁錳復(fù)合混凝劑。

15、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的鋁錳復(fù)合混凝劑或上述所述的鋁錳復(fù)合混凝劑在中堿性條件下對(duì)水體內(nèi)有機(jī)物處理中的應(yīng)用，所述有機(jī)物為腐殖酸。

16、本發(fā)明提供了一種鋁錳復(fù)合混凝劑的制備方法，包括以下步驟：將鋁鹽、錳鹽溶解，得到含鋁鹽和錳鹽的溶液；將所述含鋁鹽和錳鹽的溶液、堿性溶液第一混合，得到第一混合液；將所述第一混合液、硅酸鈉溶液和聚丙烯酰胺溶液第二混合，所得第二混合液靜置熟化，得到鋁錳復(fù)合混凝劑。

17、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的制備方法具有如下優(yōu)勢(shì)：

18、(1)本發(fā)明制備條件在室溫下即可，具有操作簡(jiǎn)單、能耗低，過(guò)程安全綠色環(huán)保，原材料廉價(jià)易得，所得混凝劑經(jīng)濟(jì)高效，適合市場(chǎng)推廣應(yīng)用。

19、(2)本發(fā)明利用無(wú)機(jī)組分鋁錳鹽溶解后、滴加堿，水解縮聚形成al-o-mn鍵，實(shí)現(xiàn)復(fù)合，該復(fù)合后的鋁錳復(fù)合混凝劑結(jié)合了鋁鹽和錳鹽的優(yōu)點(diǎn)，其中鋁鹽電性中和能力強(qiáng)，一定量錳鹽的加入使得原本單一的鋁鹽混凝劑有著更加廣泛的ph適應(yīng)范圍，提高了去除天然有機(jī)物的能力，還可以減小錳殘留造成的色度問(wèn)題。

20、(3)本發(fā)明在制備過(guò)程中加入了硅酸鈉，通過(guò)反應(yīng)形成含有si-oh的聚合硅酸，具有較強(qiáng)的吸附加強(qiáng)能力，對(duì)ph的適應(yīng)性強(qiáng)；且能夠通過(guò)縮聚反應(yīng)連接al與mn，形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵，在水處理過(guò)程中極易絮凝沉降，減少化學(xué)殘留。

21、(4)本發(fā)明在制備過(guò)程中加入了一定量的聚丙烯酰胺，它是一種高分子聚合物，具有較高的分子鏈和官能團(tuán)，相較于傳統(tǒng)無(wú)機(jī)混凝劑，增強(qiáng)了對(duì)水中污染物的吸附和架橋能力，提高去除效率。

技術(shù)特征：

1.一種鋁錳復(fù)合混凝劑的制備方法，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鋁鹽為氯化鋁和/或硫酸鋁；所述錳鹽為氯化錳和/或硫酸錳。

3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述含鋁鹽和錳鹽的溶液中，鋁離子和錳離子的摩爾比為2～9:1。

4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述堿性溶液為氫氧化鈉溶液、碳酸氫鈉溶液、氫氧化鉀溶液和碳酸氫鉀溶液中的一種或多種，堿性溶液的濃度為0.25～0.50mol/l；所述第一混合液的堿度為1.0～2.0。

5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一混合為將含鋁鹽和錳鹽的溶液在水浴條件下攪拌，同時(shí)將堿性溶液滴加至含鋁鹽和錳鹽的溶液中。

6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述水浴的溫度為40～70℃，所述攪拌的轉(zhuǎn)速為350～400rpm。

7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述硅酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為10～30％；所述聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量濃度為2～5％。

8.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述靜置熟化的時(shí)間為12～24h。

9.權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的鋁錳復(fù)合混凝劑。

10.權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的鋁錳復(fù)合混凝劑或權(quán)利要求9所述的鋁錳復(fù)合混凝劑在中堿性條件下對(duì)水體內(nèi)有機(jī)物處理中的應(yīng)用，其特征在于，所述有機(jī)物為腐殖酸。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及污水處理劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁錳復(fù)合混凝劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供的制備方法，包括以下步驟：將鋁鹽、錳鹽溶解，得到含鋁鹽和錳鹽的溶液；將所述含鋁鹽和錳鹽的溶液、堿性溶液第一混合，得到第一混合液；將所述第一混合液、硅酸鈉溶液和聚丙烯酰胺溶液第二混合，所得第二混合液靜置熟化，得到鋁錳復(fù)合混凝劑。本發(fā)明制備方法得到的鋁錳復(fù)合混凝劑有著更加廣泛的pH適應(yīng)范圍，提高了去除天然有機(jī)物的能力，還可以減小錳殘留造成的色度問(wèn)題。而且其在水處理過(guò)程中極易絮凝沉降，能夠減少化學(xué)殘留。

技術(shù)研發(fā)人員：馬江雅,張鵬君,孔艷麗,聶勇,連宏偉,吳勝華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30