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一种絮凝剂及其制备方法

阅读：963发布：2021-02-22

IPRDB可以提供一种絮凝剂及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种絮凝剂及其制备方法，满足以下条件：氧化铝的质量含量为8～17％，盐基度1～10，当上述絮凝剂制成聚合氯化铝的质量浓度为1％的水溶液时，PH值为3～4。该絮凝剂使用时，絮凝过程中产生絮体大，沉降速度快，对金属部位的腐蚀小，有利于水体迅速澄清。，下面是一种絮凝剂及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种絮凝剂，其特征在于，满足以下条件：氧化铝的质量含量为8～17％，盐基度1～

10，当上述絮凝剂制成聚合氯化铝的质量浓度为1％的水溶液时，其PH值为3～4。

2.根据权利要求1所述的一种絮凝剂，其特征在于，包括以下质量含量的原料制备而成：有机酸18％-34％、或者无机酸21％-24％、或者乙酸10％和盐酸21％的混合酸、或者硝酸5％和磷酸15％的混合酸、或者盐酸14％和硝酸10％的混合酸；

以及聚合氯化铝32～58％，余量为水，总量为100％。

3.根据权利要求2所述的一种絮凝剂，其特征在于，所述有机酸为甲酸、乙酸或丙酸中的一种；所述无机酸为硝酸或磷酸。

4.根据权利要求1所述的一种絮凝剂，其特征在于，满足以下条件：氧化铝的质量含量为10.32％，盐基度9.2％，在质量浓度为1％的水溶液中，PH值为3.25。

5.根据权利要求4所述的一种絮凝剂，其特征在于，包括以下质量含量的原料制备而成：聚合氯化铝35％和无机酸24％，余量为水，总量为100％。

6.如权利要求1～5中任一项所述的一种絮凝剂的制备方法，其特征在于，该方法如下：称取上述各原料，将聚合氯化铝和所选用的酸加入水中混合，在50～80℃温度下搅拌30～

50min，降至室温即得。

说明书全文

一种絮凝剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种絮凝剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 伴随着全球电子整机产品向中国转移，半导体也加速了向中国转移的步伐。半导体市场给中国带来了各种需求和机遇，很多半导体企业在中国建立了生产基地。半导体生产向中国的转移不仅带来了经济利益，同时也带来了新的环境问题。在半导体生产过程中，一般会产生一些废水和废气，其中尤其以含氟废水的危害最为严重。

[0003] 半导体生产工艺复杂，工艺步骤高达300余步，同时使用多种化学试剂和特殊气体。主要生产工序包括：硅片清洗、氧似扩散、化学气相沉积(CVD)、光刻、去胶、干法刻蚀(DE)、湿法腐蚀(WE)、离子注入、金属化(溅射镀膜PVD、电镀铜)、化学机械抛光CMP检测。其中刻蚀工序等使用氢氟酸、氟化铵及用高纯水清洗，这就是含氟废水的来源。含氟废水对粘膜、上呼吸道、眼睛、皮肤组织有极强的破坏作用。吸入后可因喉及支气管的炎症、水肿、痉挛及化学性肺炎、肺气肿而致死。中毒表现有烧灼感、咳嗽、喘息、喉炎、气短、头痛、恶心和呕吐。

[0004] 含氟废水的处理方法有很多，如吸附法、冷冻法、离子交换树脂除氟法、活性炭除氟法、超滤法、电渗析法，至今很少推广应用，主要原因成本高，除氟率低。目前最实用的除氟方法还是用絮凝剂除氟，主要采用添加盐酸溶解的聚合氯化铝(PAC)溶液絮凝沉淀的方法，但是该方法也存在诸多问题，主要是沉降的过程中产生的絮体小，沉降速度慢，对金属设备腐蚀严重等问题。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种絮凝过程中产生絮体大，沉降速度快，对金属部位的腐蚀小，有利于水体迅速澄清的絮凝剂及其制备方法。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种絮凝剂，满足以下条件：氧化铝的质量含量为8～17％，盐基度1～10，当上述絮凝剂制成聚合氯化铝的质量浓度为1％的水溶液时，其PH值为3～4。

[0007] 进一步地，包括以下质量含量的原料制备而成：有机酸18％-34％、或者无机酸21％-24％、或者乙酸10％和盐酸21％的混合酸、或者硝酸5％和磷酸15％的混合酸、或者盐酸14％和硝酸10％的混合酸；以及聚合氯化铝32～58％，余量为水，总量为100％。

[0008] 进一步地，该有机酸为甲酸、乙酸或丙酸中的一种；该无机酸为硝酸或磷酸。

[0009] 进一步地，满足以下条件：氧化铝的质量含量为10.32％，盐基度9.2％，在质量浓度为1％的水溶液中，PH值为3.25。

[0010] 进一步地，包括以下质量含量的原料制备而成：聚合氯化铝35％和无机酸24％，余量为水，总量为100％。

[0011] 本发明还公开了上述的一种絮凝剂的制备方法，该方法如下：称取上述各原料，将聚合氯化铝和所选用的酸加入水中混合，在50～80℃温度下搅拌30～50min，降至室温即得。

[0012] 本发明一种絮凝剂及其制备方法具有如下优点：混凝性能好、絮体大、用量少、效率高、沉淀快、适用范围广。比传统的絮凝剂用量可减少1/3～1/2，成本可节省40％以上。

具体实施方式

[0013] 本发明一种絮凝剂，各实施例中的原料含量分别如表1所示，称取如表1所述的各原料，将聚合氯化铝和所选的酸加入水中混合，在50～80℃温度范围内搅拌30～50min，降至室温即得。结果如表1所示：

[0014] 表1各实施例及评价实验(取水样100ml)

[0015]

[0016]

[0017] 如表1所示，同时分取多份100ml的待处理水样，待处理水样中，即表1中的原水中氟离子含量为1000mg/l，在对应的待处理水样中分别加入3g氢氧化钙，再分别加入对应实施例中的絮凝剂1ml，再次充分搅拌，待上层液面澄清后，取上清液测氟离子含量，分别如表1中加试样后水中氟离子含量所示。氢氧化钙的加入量依据待处理原水中氟离子的含量大小进行调整。其加入标准遵循：钙离子和氟离子的摩尔比至少应大于1.5：1的量。

[0018] 由表1中可知，选用硝酸时，絮凝速度最快，效果最好，处理后的水质最优；优于传统的选用盐酸制备的絮凝剂的效果。

[0019] 本发明一种絮凝剂，依据在含氟废水中氟发生凝聚反应时起重要凝聚作用的铝和盐基度及PH值，获得提高去氟能力的铝盐高效复合絮凝剂。通过该复合絮凝剂来提高氟凝聚能力和去氟效率，通过化学处理时含氟废水的氟发生凝聚反应，使之迅速形成凝聚物并很快沉淀下来，通过过滤去除氟。可最大限度减少污泥生成量，可最大限度减少污泥生成量，可显著降低含氟废水处理费用，最大限度的降低了水中氟离子的含量，最大限度减少氯离子在水中的存在，保护水处理设备及管路不被腐蚀，同时还有利于后续污水处理的可生化性，并且使后续好厌氧处理的BOD/COD比值升高，可生化性增强。

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