專利名稱:礬花助凝劑及利用給水廠運(yùn)行廢料制備礬花助凝劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及的是一種水處理用助凝劑,本發(fā)明也涉及一種助凝劑的制備方法。具體地說(shuō)是一種利用城市給水廠的運(yùn)行廢料經(jīng)回收處理制得的礬花助凝劑及其制備方法。
背景技術(shù):
聚合氯化鋁水解之后跟水中的雜質(zhì)吸附一起,形成絮狀物,再加上適當(dāng)?shù)臄嚢?,絮狀物?huì)互相粘結(jié)成團(tuán),即為礬花。水廠在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,經(jīng)常出現(xiàn)礬花上浮現(xiàn)象,主要集中在絮凝池一段和二段以及沉淀池中。這一問(wèn)題也是大部分水廠在實(shí)際運(yùn)行中所遇到的問(wèn)題,主要原因是在常規(guī)處理工藝中,一般的絮凝劑對(duì)高濁度原水處理效果好,而對(duì)低濁度原水處理效果較差。對(duì)于濁度在INTU以下以及處于低溫狀態(tài)下運(yùn)行的水廠,由于常年低溫會(huì)降低絮粒之間碰撞的幾率。目前各水廠針對(duì)這一問(wèn)題,普遍采用的方法是改良混凝劑及混凝條件。但由于水質(zhì)等原因,這一方法不能有效解決礬花上浮的問(wèn)題,大面積的礬花被清撈并作為垃圾進(jìn)行排放, 不僅造成了人力物力的消耗,且礬花的排放對(duì)環(huán)境也可能產(chǎn)生不利影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適合于低溫低濁原水處理的礬花助凝劑。本發(fā)明的目的還在于提供一種將礬花變廢為寶,在充分利用礬花的同時(shí)能提高水處理效果、減少混凝劑的投加量的利用給水廠運(yùn)行廢料制備礬花助凝劑的方法。本發(fā)明的礬花助凝劑是將礬花在105°C溫度下進(jìn)行烘干;將烘干后的礬花粉碎至 300目以下的顆粒狀;進(jìn)行研磨并加入少量水,使形成糊狀;將糊狀物加水稀釋攪拌直至完全溶解所得到的礬花濃度為0. lg/mL的礬花助凝劑。本發(fā)明的利用給水廠運(yùn)行廢料制備礬花助凝劑的方法為①將礬花在105°C溫度下進(jìn)行烘干,1小時(shí)后測(cè)定礬花質(zhì)量,前后測(cè)定兩次質(zhì)量不再發(fā)生變化時(shí)將礬花取出;②將烘干后的礬花粉碎至300目以下的顆粒狀;③進(jìn)行研磨,同時(shí)加入少量水,使之形成糊狀礬花;④將糊狀礬花加水稀釋,并攪拌直至完全溶解,并定容至濃度為0. lg/mL作為礬花助凝劑。本發(fā)明的礬花助凝劑,在使用前將其稀釋10倍,與一定濃度的鋁鹽混凝劑(如聚合氯化鋁)同時(shí)投加。本發(fā)明提供了一種以廢料礬花制備助凝劑的一種方法,以及由該助凝劑對(duì)低溫低濁原水進(jìn)行處理的方法。將礬花變廢為寶,在充分利用的同時(shí)既提高了水處理效果又可以減少混凝劑的投加量從而產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益,由此可見(jiàn)這一新型的鋁鹽助凝劑將具有廣闊的應(yīng)用前景。本發(fā)明的優(yōu)越性和有益效果
①實(shí)驗(yàn)證明,礬花助凝劑的使用可以提高絮體的密實(shí)程度,從而提高對(duì)原水濁度的去除效果,解決了北方地區(qū)原水低溫低濁難于處理的問(wèn)題;②礬花的回收利用解決了這一廢料在排放過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染,具有顯著的環(huán)境效益;③實(shí)驗(yàn)證明礬花助凝劑可以有效降低混凝劑的投加量,對(duì)城市給水廠具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
圖1為不同投加量下礬花助凝劑的助凝效果。圖2為不同投加量下礬花助凝劑對(duì)混凝劑投加量的影響。
具體實(shí)施例方式下面舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述①將礬花置于烘箱內(nèi)在105°C溫度下進(jìn)行烘干,Ih后測(cè)定礬花質(zhì)量,前后測(cè)定兩次質(zhì)量不再發(fā)生變化時(shí)將礬花取出;②將烘干后的礬花粉碎至300目以下的顆粒狀;③取一定質(zhì)量的礬花,并將其進(jìn)一步研磨,在這一過(guò)程中加入少量水,使之形成糊狀;④將糊狀礬花移入容器中,稀釋攪拌直至完全溶解,并定容至濃度為0. lg/mL作為礬花助凝劑儲(chǔ)備液;⑤使用前將礬花助凝劑稀釋10倍,與一定濃度的鋁鹽混凝劑(如聚合氯化鋁)同時(shí)投加。試驗(yàn)實(shí)施例1原水水質(zhì)為水溫40C,濁度 0. 86,ρΗ6· 75,CODfc 3. 44mg/L,UV254 0. 113礬花助凝劑的濃度取0. 01g/mL,投加量取Omg/L 50mg/L,如圖1 ;混凝劑采用聚合氯化鋁(PAC),其投加量取28mg/L,與助凝劑同時(shí)投加;礬花助凝劑投加量在30mg/L左右時(shí)可以明顯起到助凝效果,濁度的去除率比單獨(dú)投加混凝劑時(shí)提高10%以上。試驗(yàn)實(shí)施例2原水水質(zhì)同上;礬花助凝劑投加量取10mg/L 50mg/L,濃度同上;混凝劑PAC投加量取 18mg/L 28mg/L ;實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在達(dá)到同等混凝除濁效果的情況下,礬花助凝劑的投加可以使PAC的投加量明顯降低。試驗(yàn)實(shí)施例3采用高嶺土將原水濁度提高到與投加礬花助凝劑后原水濁度相同,在相同PAC投加量、原水水質(zhì)及混凝條件下進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),以礬花為助凝劑條件下的處理后水樣其濁度去除率優(yōu)于投加高嶺土后水樣,說(shuō)明礬花助凝劑的助凝機(jī)理不僅僅是增加了原水的濁度。利用Al-Ferron逐時(shí)絡(luò)合比色法測(cè)定礬花助凝劑中Al (III)的水解形態(tài)分布為Ala5%, Al b14%, Alc81%。根據(jù)顯色劑Ferron與Al羥基化合物的絡(luò)合動(dòng)力學(xué)差異這一原理,鋁化合物在溶液中的水解聚合可以分為Ala、Alb和Al。三種形態(tài),礬花助凝劑中高聚態(tài)的Al。較高,這一特點(diǎn)使礬花具有了較強(qiáng)的吸附架橋作用,使之在PAC絮凝過(guò)程中通過(guò)這一作用形成較大的絮體,也在一定程度上改善了絮體的密實(shí)程度,從而起到助凝作用。
其中=Al-Ferron逐時(shí)絡(luò)合反應(yīng)是Ferron的官能團(tuán)與PAC中的羥基基團(tuán)競(jìng)爭(zhēng)鋁離子的解離-絡(luò)合反應(yīng)。Al的水解聚合形態(tài)分為瞬時(shí)反應(yīng)部分(t = Imin)為單體形態(tài),即 Ala ;緩慢反應(yīng)部分(t = 120min)為聚合形態(tài),即Alb ;極慢或不反應(yīng)部分為溶膠或凝膠形態(tài),即Al。。
權(quán)利要求
1.一種礬花助凝劑,其特征是是將礬花在105°c溫度下進(jìn)行烘干;將烘干后的礬花粉碎至300目以下的顆粒狀;進(jìn)行研磨并加入少量水,使形成糊狀;將糊狀物加水稀釋攪拌直至完全溶解所得到的礬花濃度為0. lg/mL的礬花助凝劑。
2.一種利用給水廠運(yùn)行廢料制備礬花助凝劑的方法,其特征是①將礬花在105°C溫度下進(jìn)行烘干,1小時(shí)后測(cè)定礬花質(zhì)量,前后測(cè)定兩次質(zhì)量不再發(fā)生變化時(shí)將礬花取出;②將烘干后的礬花粉碎至300目以下的顆粒狀;③進(jìn)行研磨,同時(shí)加入少量水,使之形成糊狀礬花;④將糊狀礬花加水稀釋,并攪拌直至完全溶解,并定容至濃度為0.lg/mL作為礬花助凝劑。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種礬花助凝劑及利用給水廠運(yùn)行廢料制備礬花助凝劑的方法。將礬花在105℃溫度下進(jìn)行烘干,1小時(shí)后測(cè)定礬花質(zhì)量,前后測(cè)定兩次質(zhì)量不再發(fā)生變化時(shí)將礬花取出;將烘干后的礬花粉碎至300目以下的顆粒狀;進(jìn)行研磨,同時(shí)加入少量水,使之形成糊狀礬花;將糊狀礬花加水稀釋,并攪拌直至完全溶解,并定容至濃度為0.1g/ml作為礬花助凝劑。在使用前將其稀釋10倍,與一定濃度的鋁鹽混凝劑(如聚合氯化鋁)同時(shí)投加??梢蕴岣咝躞w的密實(shí)程度,從而提高對(duì)原水濁度的去除效果;礬花的回收利用解決了這一廢料在排放過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染,具有顯著的環(huán)境效益;可以有效降低混凝劑的投加量,對(duì)城市給水廠具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C02F1/52GK102351288SQ20111027022
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者劉慧 , 劉勝利, 官滌, 莊釗, 張振, 李星, 王志軍 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)