聚铝硫酸铁复合净水剂及制法

• 本发明属于废水处理用净水剂，主要是铁铝聚合物复合型净水剂。
  城市的污水和工业废水的净化处理，采用无机高分子型净水剂进行处理，不仅避免三废污染，而且特别能够去除废水中胶状污染物和其它污染物，但是目前国内这类净水剂的报道较少。本发明提供一种复合聚铝硫酸铁型净水剂，该净水剂不仅可避免三废污染，而且具有反应温度低，反应速度快，适用范围广，投放量少浊度去除率高，脱色效果好的特点。
  本发明提供的净水剂，综合聚硫酸铝和硫酸铁的特点，将硫酸铝和硫酸铁聚合后得到的聚铝硫酸铁(FAFS)，是一种复合型的碱式硫酸铁硫酸铝聚合物，通式为(Fe2(OH)n(So4)3-0.5n]m [Al2(OH)x(So4)3-0.5y]k(n,x<2,m,k>10)，其水溶液存在铁和铝的多种单核和多核配位物，这些化合物不断水解、聚合、形成分子量巨大的高分子配合物。这些物质通过吸附、架桥、交联作用使水中胶体微粒与悬浮物形成粗大的絮团而迅速沉降。聚铝硫酸铁型(PAFS)复合净水剂的组成包括如下：
  Al/Fe摩尔比 3:7
  铁铝的摩尔浓度≥3.0mol/L
  Fe含量:8-18%
  Al重量含量:1.0-4.5%
  稳定剂WDJ:1-1.5%(重量)
  Fe3+:H2So4=1:0.4
  聚铝硫酸铁pH值 1.5-2.0
  影响聚铝硫酸铁产品性能的因素:
  测定方法:把废水放在烧杯中，在高速搅拌下加入本产品絮凝剂，继续搅拌2-3分钟，然后低速搅拌5分钟，停止搅拌，静置10分钟取上清液进行COD和浊度的测定。
  实验条件:常温、絮凝剂添加量为30mg/L(接Fe3+ + Al3+量计)
  实验测定仪器:COD测定仪器:采用中科院生态环境研究所和江苏分析仪器厂造的HH-III型耗氧量测定仪。
  浊度测定仪器:采用无锡科达GDS-3B光电式浑浊度仪。
• 影响产品性能的因素:
  1、pH值:pH值直接影响混凝性能是一个重要因素，也影晌水解和聚合程度及产品稳定性，pH值增大，水解程度增大，但稳定性降低，容易生成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀，因此最佳pH应控制在1.5-2.0之间。
  2、稳定剂:由于制备PAFS存放时间长时会有沉淀产生，影响产品质量，故需添加稳定剂，常用的稳定剂有Na3PO4，酒石酸，草酸等。经实验发现WDJ(磷酸)效果较好，WDJ的含量对稳定性和絮凝效果有很大影响。
  3、Al/Fe摩尔比：对PAFS的絮凝效果和稳定性影响较大，并直接影响PAFS的pH值，聚合度等。当原污水浊度为50.1mg/L，CODcr为250mg/L时，不同Al/Fe对污水处理的影响见下表:

  Al：Fe	1:9	3:7	5:5	7:3	9:1
  剩余浊度	8.7	4.6	4.9	8.8	9.0
  CODcr	180	108	110	140.5	150

  本发明提供的聚铝硫酸铁型(PAFS)净水剂适用于pH值为3-12之间的污水处理，处理污水时的净水剂加入量为30-60mg/L为最佳。
  本发明所提供的聚铝硫酸铁型净水剂的制法，主要以铝盐和铁盐作为原料，经过氧化聚合而成，工艺过程包括如下:
  按照Al/Fe摩尔比3:7把Al2(So4)3·18H2O和FeSO4·7H2O用水进行溶解，然后常温下加入氧化剂和稳定剂进行氧化，氧化后在70℃下聚合4小时得到PAFS液体产品，再经干燥可得到PAFS固体产品。
  实施例:将104克Al2(So4)3·18H2O和FeSO4·7H2O溶于200ml水中，加入8ml浓H2SO4和2ml H3PO4，在搅拌和常温条件下缓慢加入30%的H2O 2100ml和磷酸稳定剂进行氧化反应，H2O2的加入速度为4小时，加完100ml为限，反应结束后，在70℃下熟化4小时，即得到红褐色的液体PAFS，再经干燥可得PAFS固体产品。
• 本内容摘自发明专利申请公开号CN1504416A