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?，絮狀物會互相粘結(jié)成團(tuán)，即為礬花。水廠在實(shí)際運(yùn)行過程中，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。這一問題也是大部分水廠在實(shí)際運(yùn)行中所遇到的問題，主要原因是在常規(guī)處理工藝中，一般的絮凝劑對高濁度原水處理效果好，而對低濁度原水處理效果較差。對于濁度在INTU以下以及處于低溫狀態(tài)下運(yùn)行的水廠，由于常年低溫會降低絮粒之間碰撞的幾率。目前各水廠針對這一問題，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小時后測定礬花質(zhì)量，前后測定兩次質(zhì)量不再發(fā)生變化時將礬花取出；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題；②礬花的回收利用解決了這一廢料在排放過程中對環(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混凝劑投加量的影響。
具體實(shí)施例方式下面舉例對本發(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后測定礬花質(zhì)量，前后測定兩次質(zhì)量不再發(fā)生變化時將礬花取出；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，與助凝劑同時投加；礬花助凝劑投加量在30mg/L左右時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逐時絡(luò)合比色法測定礬花助凝劑中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絮凝過程中通過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逐時絡(luò)合反應(yīng)是Ferron的官能團(tuán)與PAC中的羥基基團(tuán)競爭鋁離子的解離-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小時后測定礬花質(zhì)量，前后測定兩次質(zhì)量不再發(fā)生變化時將礬花取出；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小時后測定礬花質(zhì)量，前后測定兩次質(zhì)量不再發(fā)生變化時將礬花取出；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)同時投加?？梢蕴岣咝躞w的密實(shí)程度，從而提高對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程中對環(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，對城市給水廠具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C02F1/52GK102351288SQ20111027022
公開日2012年2月15日 申請日期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 申請人:哈爾濱工程大學(xué)