申请日2014.01.23
公开(公告)日2014.04.23
IPC分类号C02F1/52; C01F7/58
摘要
本发明涉及一种用于废水处理的高效聚合氯化铝的制备工艺，其主要技术特点为：是以盐酸，氢氧化铝和聚合调整剂为主要原材料，经过高温低压及碱化调整二步法生产液体溶液，再经过离心或压力喷雾干燥固化环保型工艺技术生产粉状固体。本发明工艺先进，生产效率高，通过调整生产中的原料配比，净化速度快，处理效果好，应用领域广，处理成本低，节能环保，具有重大的应用推广价值。
权利要求书
1.一种用于废水处理的高效聚合氯化铝的制备工艺 ，其特征在于：是以盐酸，氢氧化铝和聚合调整剂为主要原材料，经过高温低压及碱化调整二步法生产液体，液体即为聚合氯化铝溶液;再经过离心或压力喷雾干燥固化环保型工艺技术生产粉状固体，固体为喷雾干燥型聚合氯化铝;其中，液体的Al2O3含量为12-17%，固体的Al2O3含量为28-31%，碱化度为45-85%，
该工艺包括如下步骤：
(1)将浓度为30%-32%的盐酸在反应釜中升温到90-110℃，加入氢氧化铝恒温反应1～2小时;
(2)加入聚合调整剂进行聚合，在高温 50-180℃和压力0.5MPa 下反应制得盐基度为41.6-48.6%的聚合氯化铝溶液;
(3)将反应后的氯化铝溶液过压滤机过滤，得到纯净的聚合氯化铝溶液; (4)将40%-50%含固量的聚氯化铝溶液引入高压泵中，通过加压后进入干燥器中的雾化器进行雾化，分散成微小的雾滴，雾滴被干燥后得到颗粒状产品，使干燥和造粒同时完成。
2.根据权利要求1所述的一种用于废水处理的高效聚合氯化铝的制备工艺 ，其特征在于：所述的盐酸为工业盐酸，其浓度含量在30%-32%。
3.根据权利要求1所述的一种用于废水处理的高效聚合氯化铝的制备工艺 ，其特征在于：所述的氢氧化铝为工业品，其氧化铝含量大于63%。
4.根据权利要求1所述的一种用于废水处理的高效聚合氯化铝的制备工艺 ，其特征在于：所述的聚合调整剂为铝酸钙，硫酸铝或高铝灰。
说明书
一种用于废水处理的高效聚合氯化铝的制备工艺
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其是一种用于废水处理的高效聚合氯化铝的制备工艺 。
背景技术
近年来，随着社会经济的发展，工农业用水需求量的激增，水资源浪费以及水资源污染问题日趋严重，使我国水资源短缺问题更加突出。黄河断流，地下水位下降，水系污染加重，已经警示我们必须对我国水资源及水污染问题加以足够的重视。否则，将会严重地制约我国社会经济的可持续发展。为此，1998年国务院<关于环境保护若干问题的决定>明确指出，到2000年全国所有工业污染源的排放必须达到国家或地方标准，并要求全国县以上城镇都要建设城市污水处理厂，同时国家加大了三河、三湖流域污染综合治理的力度。为了解决北方严重缺水问题，国家实施了南水北调工程，同时加强工业废水和城市污水回用处理。
聚合氯化铝是目前国内外广泛使用的高效混凝剂,具有用量少、污泥少、除浊高、对出水pH影响小等优点。大量应用实践表明，在水处理中使用聚合氯化铝替代传统铁、铝盐凝聚剂，显著地提高净水效能，减少投药量，降低处理成本，改善出水水质。
根据实际研究结果表明,聚合氯化铝的制备方法很多,但只有酸法和碱法实现了工业化生产;尽管酸法普遍存在原料利用率低、酸雾大等缺点,但工艺简单,投资少,仍然是将来一种主要的生产方法;目前中国聚合氯化铝溶液的生产方法基本上都属于酸法,最主要的是提高聚氯化铝品质,降低重金属含量,降低成本。
目前在产品开发上有两个方向，一是开发新材料制备聚合氯化铝产品，以铝屑、铝灰及铝渣等原料制备聚合氯化铝产品，工艺较为简单，早期发展较为迅速，近年来利用工业生产的废弃物(粉煤灰、煤矸石)作为原材料的研究应引起足够重视.利用工业废弃物作为原料来生产聚合氯化铝既节省材料费，又能使废物循环利用，是非常有市场应用前景的研究领域另外一个方向是聚合氯化铝与无机或有机高分子絮凝剂复合或复配应用的研究，复合或复配药剂可以弥补单一絮凝剂的不足，兼具了各自单一絮凝剂的优点，适应范围广，还能提高有机物的去除率，降低残留金属离子浓度，能明显提高絮凝效果。此外，目前国内PAC的生产工艺多为间歇生产，污染严重，原料利用率低，产品质量不稳定，开发高效连续化生产工艺，必将成为今后工业生产研究的热点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于废水处理的高效聚合氯化铝的制备工艺，工艺先进，生产效率高;通过调整生产中的原料配比，净化速度快，处理效果好，应用领域广，处理成本低，有利于环境保护，具有显著的经济效益和社会效益。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种用于废水处理的高效聚合氯化铝的制备工艺 ，其特征在于： 是以盐酸，氢氧化铝和聚合调整剂为主要原材料，经过高温低压及碱化调整二步法生产液体，液体即为聚合氯化铝溶液;再经过离心或压力喷雾干燥固化环保型工艺技术生产粉状固体，固体为喷雾干燥型聚合氯化铝;其中，液体的Al2O3含量为12-17%，固体的Al2O3含量为28-31%，碱化度为45-85%。
该工艺包活如下步骤：
(1)将浓度为30%-32%的盐酸在反应釜中升温到90-110℃，加入氢氧化铝恒温反应1～2小时;
(2)加入聚合调整剂进行聚合，在高温 50-180℃和压力0.5MPa 下反应制得盐基度为41.6-48.6%的聚合氯化铝溶液;
(3)将反应后的氯化铝溶液过压滤机过滤，得到纯净的聚合氯化铝溶液; (4)将40%-50%含固量的聚氯化铝溶液引入高压泵中，通过加压后进入干燥器中的雾化器进行雾化，分散成微小的雾滴，雾滴被干燥后得到颗粒状产品，使干燥和造粒同时完成。
而且，所述的盐酸指工业盐酸，其浓度含量在30%-32%。
而且，所述的氢氧化铝为工业品，其氧化铝含量大于63%。
而且，所述的聚合调整剂为铝酸钙，硫酸铝或高铝灰。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明适用水质范围广，净化效果显著，比其他无机絮凝剂净化效率高2-3倍，具有较宽的碱化度调整范围(碱化度可从40%调整到90%)和较强的复配作用，对于任何给水、废水，通过调整产品的碱化度或复配各种无机或有机化合物都可达到最佳处理效果，尤其对低碱度及高有机污染水质，有利于环境保护，具有显著的经济效益和社会效益。
2、本发明具有良好的热稳定性和可溶解性，吸附能力强，受水体PH值和温度影响小，絮凝形成快而大，低浑浊度，具有超强的脱水性。对于高污染水质，仅需普通干燥产品用量的一半即可，处理成本可节约50%以上。
3、本发明腐蚀性小，制备工艺简单，能改善投药工序的劳动强度和劳动条件，生产环境好，基本在密闭环境条件下生产，无三废污染问题。此外，喷雾干燥型聚合氯化铝投放过多不会造成污染，可以避免意外事故，保证了饮用水质的安全。
4、本发明具有良好的脱色及去除腐植物质效果，同时对有害有毒、有机物及病菌、病毒的去除，也有较明显的提高。
5、本发明品质优于目前同类产品，并具有碱化度高，溶解快，杂质少，絮凝好等优点，各项指标均达到国内外先进水平，各项指标均符合国家GB-2003聚铝标准。