專利名稱:鐵系聚合凈水劑的生產(chǎn)方法
本發(fā)明涉及處理污水用凈水劑的生產(chǎn)方法，特別是一種鐵系聚合凈水劑的生產(chǎn)方法。
很多行業(yè)如印染、化工、食品制革等在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定量的污水，如將未處理的污水直接排放，將會(huì)對(duì)人民的生活和環(huán)境帶來(lái)一定的危害，因此在排放前必須經(jīng)過(guò)凈化處理。目前常用的凝聚性凈水劑有堿式鋁、聚合硫酸鐵等，雖然都能起到一定的凈水作用，但也存在一些不足，如堿式鋁、凈水作用主要是凝聚，其它凈化能力不佳，使用范圍較窄，必須在PH值8～9范圍內(nèi)使用;所產(chǎn)生的凝聚物時(shí)間長(zhǎng)后要水解;生產(chǎn)成本略高，而且供應(yīng)量遠(yuǎn)不能滿足廢水處理的需要。聚合硫酸鐵的生產(chǎn)條件不夠簡(jiǎn)易，如要在一定的壓力和溫度條件下才能生產(chǎn)，還必須添加催化劑;硫酸亞鐵液需濃縮結(jié)晶;生產(chǎn)過(guò)程中要產(chǎn)生大量的氮氧化合物，造成二次污染，影響環(huán)境，生產(chǎn)成本較高等。
目前，由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展，城市生活的發(fā)展，使得工業(yè)污水和城市污水大量增加，一方面對(duì)凈水劑的需要量大大增加，另一方面需要提供一種可滿足大量中、小型企業(yè)處理污水，便于推廣的凈水劑。本發(fā)明就是為了解決上述兩方面的問(wèn)題而研究出的一種工藝簡(jiǎn)單、操作方便，投資省，大量利用工業(yè)廢料的凈水劑生產(chǎn)方法，用該方法生產(chǎn)的鐵系聚合凈水劑，凈水效果好，成本低，除了具有凝聚作用外，還兼有脫色、去硫化物，去油污等凈化作用。
現(xiàn)將具體實(shí)施本發(fā)明的方法描述如下1.氧化劑的制備。原料要求，即雙氧水(H2O2)含量大于30%，比重1∶1，無(wú)色澄清。硫酸亞鐵液，PH值小于1，硫酸亞鐵(FeSO4)含量17～23%，不含氯化鐵、酚等雜質(zhì)，為降低產(chǎn)品成本，可用硫酸作鋼鐵酸洗的翻缸廢液經(jīng)過(guò)沉淀后的沉清液，也可以用工業(yè)硫酸與球墨鑄鋼(鐵)屑反應(yīng)來(lái)制作硫酸亞鐵液。在搪瓷反應(yīng)器中，按照配比，加入定量的雙氧水，隨接徐徐加入選定的按配比計(jì)量的硫酸亞鐵廢液，反應(yīng)開(kāi)始十分激烈，并有大量泡沫產(chǎn)生，因而要小心逐步加入硫酸亞鐵液。反應(yīng)液的顏色由開(kāi)始的磚紅色或紅棕色逐漸變化為紅褐色或深紅棕色，即得到氧化劑。硫酸亞鐵液與雙氧水的添加配比，可以控制在1∶18～20，(雙氧水∶硫酸亞鐵液)硫酸亞鐵液的量增加，雖也可以，但會(huì)影響凈水劑的效能，雙氧水的量增加，雖對(duì)凈水劑的效能有益無(wú)害，但會(huì)增加凈水劑的成本，似無(wú)必要。
2.母液的制備。原料要求磷鐵皮，可用帶鋼等經(jīng)熱處理后脫落的鐵屑。鹽酸、工業(yè)級(jí)、無(wú)其它雜質(zhì)?；蛴蒙鲜鎏岬降牧蛩醽嗚F廢液代替。氨水，工業(yè)級(jí)，無(wú)其它雜質(zhì)。先將鹽酸慢慢倒入搪瓷或陶瓷反應(yīng)器內(nèi)，然后投入磷鐵皮，初反應(yīng)很激烈，有大量氣泡發(fā)生，不久液體便轉(zhuǎn)為金黃色或亮黃色，即三氯化鐵溶液。鹽酸和磷鐵皮的量，可以控制三氯化鐵溶液中含三氯化鐵120～160克/升，如采用硫酸亞鐵液，可以使硫酸亞鐵液的硫酸亞鐵含量在180～220克/升。將三氯化鐵溶液移入另一反應(yīng)器內(nèi)，邊攪拌邊徐徐加入氨水，直至溶液出現(xiàn)棕褐色或紅棕色沉淀，測(cè)得PH值為3時(shí)，即停止加氨水和攪拌。如用硫酸亞鐵液，氨水的加入量可控制PH值為8～9。然后靜止沉淀，傾去上層清液，留下顆粒絮狀物即為所需母液，前反應(yīng)器中余下的鐵屑仍可供下次制備母液使用。
3.鐵系聚合凈水劑的制備，將剛制得的氧化劑H2O2-FeSO4反應(yīng)液立即轉(zhuǎn)入盛有母液的反應(yīng)器內(nèi)，稍攪拌一下，靜止6～12小時(shí)，讓反應(yīng)液繼續(xù)深化反應(yīng)，結(jié)果，反應(yīng)器上部便慢慢生成紅褐色或深紅棕色的鐵系聚合凈化劑，底部是一些黃棕色絮狀物和土黃色粉狀物。反應(yīng)剛靜止時(shí)，底部絮狀物內(nèi)不斷有小氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明凈水劑正在生成，不必進(jìn)行攪拌去除。靜止后將上部的紅褐色或深紅棕色的液體分流入貯槽內(nèi)或裝入塑料桶，即得到鐵系聚合凈水劑成品，下層底部的絮狀物和粉狀物仍可作為下次反應(yīng)用母液。母液與氧化劑的添加配比為母液∶氧化劑＝1∶1.4～2，同樣，母液量增大氧化劑量減少或母液量減少，氧化劑量增大，也可得到有一定凈化效果的凈水劑，但前者凈水效果減低后者成本增加，都不可取。
用本發(fā)明方法生產(chǎn)的鐵系聚合凈水劑，是一種無(wú)機(jī)陽(yáng)離子型凝聚劑，其分子具有多核絡(luò)離子結(jié)構(gòu)，含F(xiàn)e2O320克/升，保證了起凝聚作用的絡(luò)合鐵離子的數(shù)量，同時(shí)還有一定數(shù)量(40%左右)的二價(jià)聚合鐵離子，如2〔Fe(H2O)5(OH)〕2+、〔Fe2(OH)4〕2+等，能對(duì)廢水中的重金屬離子如Cr6+等進(jìn)行吸附去除，對(duì)凝聚后的污泥脫水等均有良好的功能。凈水劑總鐵含量大于30克/升，堿化度在20%左右，能在PH值4～11的范圍內(nèi)使用，投藥量在1～10毫克/升，兼有凝聚、脫色、去硫化物等效能。本發(fā)明能夠解決以硫酸為金屬酸洗行業(yè)中的污染問(wèn)題，開(kāi)辟了一條翻缸液綜合利用的新路子，也為印染、化工、食品、制革等行業(yè)污水處理提供了一種價(jià)廉、有效的凈水劑，同時(shí)，因該法簡(jiǎn)易可行，需要水處理藥劑的企業(yè)也可自己制造使用。
本發(fā)明的方法簡(jiǎn)易可行，投資少，易于推廣、凈水效果好。
為了進(jìn)一步闡述本發(fā)明的方法，提供以下實(shí)施例。
實(shí)施例一1.原料硫酸亞鐵液為縣鍍鋅廠翻缸廢酸，PH小于LFeSO4含量200克/升左右，H2SO4含量8%左右。雙氧水為市紅星化工廠產(chǎn)，H2O2含量30%。氨水為化學(xué)純，瓶裝，用硫酸亞鐵液制母液。
2.配比試驗(yàn)新配制的墨綠色母液100毫升倒入500毫升瓶中，取雙氧水10毫升于500毫升燒杯中，徐徐加入200毫升FeSO4液，加完后立即加入盛有母液的瓶中。1.5小時(shí)左右后出現(xiàn)紅棕色鐵系聚合凈水劑。靜止12小時(shí)左右，得深紅棕色鐵系聚合凈水劑295毫升，15毫升左右黃棕色絮狀物，并底有土黃色粒狀物析出。
3.測(cè)試結(jié)果PH值2.4;比重1.15;Fe2O329.89%;
堿比度(B%)20.26。
實(shí)例二1.原料與例一同。
2.配比試驗(yàn)新配制墨綠色母液80毫升，加上前所存黃棕色老母液70毫升，全部裝入500毫升燒瓶中。取雙氧水10毫升于500毫升燒杯中，徐徐加入200毫升FeSO4液，加完后立刻倒入盛有母液的燒瓶中，1小時(shí)后開(kāi)始出現(xiàn)紅棕色鐵系聚合凈水劑。靜止過(guò)夜，得紅棕色鐵系聚合凈水劑300毫升左右，剩下40毫升左右是黃棕色絮狀物。
3.測(cè)試結(jié)果
Fe2O327.17克/升;堿化度(B%)21.17。
實(shí)例三1.原料硫酸亞鐵液是縣無(wú)縫鋼管廠翻缸廢酸，PH小于1，F(xiàn)eSO4含量為180～220克/升，H2SO4含量5～8%。雙氧水為市紅星化工廠產(chǎn)，H2O2含量30%。氨水為縣化肥廠產(chǎn)工業(yè)氨水。也用硫酸亞鐵液制母液。
2.配比試驗(yàn)新配制母液100毫升于500毫升瓶中，取雙氧水8～9毫升于500毫升燒杯中，再慢慢加入200毫升FeSO4液，加畢即倒入盛有母液的瓶中。1.5小時(shí)左右便出現(xiàn)紅褐色鐵系聚合凈水劑。靜止過(guò)夜，得紅棕色鐵系聚合凈水劑280毫升，30毫升左右土黃色粒狀沉淀物。
3.測(cè)試結(jié)果總鐵35.4克/升;Fe2O319.6克/升;
堿化度(B%)19.45。
實(shí)例四1.原料硫酸亞鐵液、雙氧水、氨水等均與例三相同。母液所用原料是在工業(yè)鹽酸中加入磷鐵皮、自制成的FeCl3液。
2.配比試驗(yàn)新配制的棕褐色母液200毫升，加入1000毫升燒杯中。再取雙氧水20毫升于500毫升燒杯中，加入380毫升FeSO4液制成氧化劑，立即倒入盛有母液的燒杯中。45分鐘后便出現(xiàn)紅棕色鐵系聚合凈水劑。靜止12小時(shí)后，獲得近600毫升鐵系聚合凈化劑，燒杯底僅留有少量黑色絮狀物。
3.測(cè)試結(jié)果PH值1.56;比重1.095;總鐵21.5克/升;Fe2O321.4克/升;堿化度(B%)無(wú)。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)鐵系聚合凈水劑的方法，由硫酸亞鐵(FeSO4)液與雙氧水(H2O2)反應(yīng)制成氧化劑(H2O2-FeSO4)，本發(fā)明的特征是，再制成一種母液，將氧化劑與母液反應(yīng)，得到鐵系聚合凈水劑，母液與氧化劑的添加比例為，母液氧化劑=1∶1.4～2，母液的組成選下列兩種中的任意一種。均為體積比，下同。(一)磷鐵皮、鹽酸、氨水(二)硫酸亞鐵廢液、氨水整個(gè)制備過(guò)程在常溫常壓下進(jìn)行。
2.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征是，氧化劑的組成為雙氧水∶硫酸亞鐵液＝1∶18～20，硫酸亞鐵可用含硫酸亞鐵的廢液代替。
3.按照權(quán)利要求
1或2所述的方法，其特征是母液的配比是(一)磷鐵皮加鹽酸制得的三氯化鐵溶液含三氯化鐵120～160克/升，再加氨水直至母液PH值為3;(二)硫酸亞鐵廢液含硫酸亞鐵180～220克/升，再加氨水直至母液PH值為8～9。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種鐵系聚合凈水劑的生產(chǎn)方法，即利用硫酸亞鐵廢液制成氧化劑和母液，將氧化劑與母液反應(yīng)，制得鐵系聚合凈水劑。該法具有簡(jiǎn)易可行，投資省、產(chǎn)品成本低等特點(diǎn)。用本發(fā)明的方法生產(chǎn)的凈水劑，凈水能力強(qiáng)，同時(shí)兼有凝聚、脫色、去硫化物等效能，即可幫助中小型污染企業(yè)解決硫酸亞鐵翻缸液變廢為寶，又可以滿足需要水處理藥劑的企業(yè)自己制造使用愿望。
文檔編號(hào)C02F1/52GK87104053SQ87104053
公開(kāi)日1988年12月14日 申請(qǐng)日期1987年6月3日
發(fā)明者費(fèi)興祖 申請(qǐng)人:江蘇省無(wú)錫縣無(wú)縫綱管廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan