一种污水絮凝剂聚合氯化铝的制备方法与流程

1.本发明属于化工材料技术领域，涉及一种污水絮凝剂聚合氯化铝的制备方法。


背景技术：

2.环境保护直接影响着我国国民经济的可持续发展。随着工业污水和生活污水排放量的迅速增加，水处理问题日益突出，絮凝技术作为一种广泛使用且成本低廉的处理技术受到广泛的重视，它能够极大地提高水处理效率，其中最关键的一个问题是絮凝剂的选择和制备过程。
3.在水处理过程中，废水中不但含有泥沙、大分子颗粒等，通常还有粒径很小的尘土、腐殖质、淀粉、纤维素、细菌等，这些物质常与水形成溶胶的状态，呈现出沉降以及聚合稳定性，不能依靠重力自然沉淀的方法去除，因此必须加入絮凝剂。絮凝剂作为水处理的重要手段，具有应用范围广、价格低廉、操作简便等优点，因此在许多水污染处理工艺中都会加入絮凝剂以提高污染物的去除效率，从而达到水体达标的目的。
4.聚合氯化铝具有优良的架桥吸附性能，吸附性和催化活性均较高，用量少，絮凝速度快，其水解过程较复杂，常常伴随着电化学、凝聚、吸附、沉淀等多种物理化学工程，因此适用的范围广，如制药废水、电镀废水等，它还能同步去除水中重金属、氟化物、油等物质。我国用于工业水处理的聚合氯化铝多使用“酸溶铝灰一步法”生产，该法生产的聚合氯化铝杂质含量高，且有效成分偏低。因此，开发更高效、更简便、更清洁的聚氯絮凝剂，具有十分重要的现实意义。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种污水絮凝剂聚合氯化铝的制备方法，本发明所采用一步法合成聚合氯化铝，设备简单，易于操作，且产品杂质少，有效成分含量高，具有较好的絮凝效果。
6.本发明解决技术问题所采取的技术方案是：一种污水絮凝剂聚合氯化铝的制备方法，包括如下步骤：
7.步骤一、将非离子型表面活性剂p123和异丙醇铝溶于乙醇溶液，得到混合溶液i；
8.步骤二、在步骤一得到混合溶液i中加入浓盐酸溶液,在空气中剧烈搅拌；
9.步骤三、搅拌直至得到均匀的混合溶液，得到混合溶液ii；
10.步骤四、将混合溶液ii置于恒温干燥箱中，待溶剂全部挥发得到白色固体粉末即为所制得的聚合氯化铝絮凝剂。
11.优选的，所述步骤一中非离子型表面活性剂p123的用量为0.0001-0.0006mol；步骤一中异丙醇铝溶的用量为3-5克。
12.更优的，所述步骤一中非离子型表面活性剂p123的用量为0.0001mol、0.0002mol、0.0003mol和0.0006mol；步骤一中异丙醇铝溶的用量为4克。
13.优选的，所述步骤二中浓盐酸溶液的用量为1-4ml。
14.更优的，所述步骤二中浓盐酸溶液的用量为1ml、2ml、3ml和4ml。
15.优选的，所述步骤四中恒温干燥箱的温度设置为60℃。
16.本发明的有益效果是：
17.1、本发明通过采用一步法合成聚氯化铝絮凝剂，合成的样品纯度高，合成方法简单易操作，反应条件温和。
18.2、本发明得到的样品经过被烧后al2o3具有较大的比表面积(426m2/g)，孔体积(0.60cm3/g)，孔径(5.75nm)。
附图说明
19.图1为聚合氯化铝焙烧后al2o3粉末的x射线衍射图；
20.图2为聚合氯化铝焙烧后al2o3粉末的氮气吸脱附曲线图；
21.图3为聚合氯化铝焙烧后al2o3粉末的透射电镜图。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的相关技术进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.参考图1-3，一种污水絮凝剂聚合氯化铝的制备方法，包括如下步骤：
24.步骤一、将非离子型表面活性剂p123和异丙醇铝溶于乙醇溶液，得到混合溶液i；
25.步骤二、在步骤一得到混合溶液i中加入浓盐酸溶液,在空气中剧烈搅拌；
26.步骤三、搅拌直至得到均匀的混合溶液，得到混合溶液ii；
27.步骤四、将混合溶液ii置于恒温干燥箱中，待溶剂全部挥发得到白色固体粉末即为所制得的聚合氯化铝絮凝剂。
28.进一步的，所述步骤一中非离子型表面活性剂p123的用量为0.0001-0.0006mol；步骤一中异丙醇铝溶的用量为3-5克。
29.更进一步的，所述步骤一中非离子型表面活性剂p123的用量为0.0001mol、0.0002mol、0.0003mol和0.0006mol；步骤一中异丙醇铝溶的用量为4克。
30.进一步的，所述步骤二中浓盐酸溶液的用量为1-4ml。
31.更进一步的，所述步骤二中浓盐酸溶液的用量为1ml、2ml、3ml和4ml。
32.进一步的，所述步骤四中恒温干燥箱的温度设置为60℃。
33.实施例一：
34.a.将0.0002mol的非离子型表面活性剂(p123)和4g异丙醇铝溶于乙醇溶液；
35.b、在上一步骤得到的混合溶液中加入1ml的浓盐酸溶液,在空气中剧烈搅拌；
36.c、直至得到均匀的混合溶液；
37.d、将搅拌均匀的混合溶液置于60℃的恒温干燥箱中，待溶剂全部挥发得到白色固体粉末即为所制的聚合氯化铝絮凝剂；
38.e、将白色固体粉末置于马弗炉内500℃焙烧4h后得到al2o3样品。
39.实施例二：
40.a.将0.0003mol的非离子型表面活性剂(p123)和4g异丙醇铝溶于乙醇溶液；
41.b、在上一步骤得到的混合溶液中加入1ml的浓盐酸溶液,在空气中剧烈搅拌；
42.c、直至得到均匀的混合溶液；
43.d、将搅拌均匀的混合溶液置于60℃的恒温干燥箱中，待溶剂全部挥发得到白色固体粉末即为所制的聚合氯化铝絮凝剂；
44.e、将白色固体粉末置于马弗炉内500℃焙烧4h后得到al2o3样品。
45.实施例三：
46.a.将0.0006mol的非离子型表面活性剂(p123)和4g异丙醇铝溶于乙醇溶液；
47.b、在上一步骤得到的混合溶液中加入1ml的浓盐酸溶液,在空气中剧烈搅拌；
48.c、直至得到均匀的混合溶液；
49.d、将搅拌均匀的混合溶液置于60℃的恒温干燥箱中，待溶剂全部挥发得到白色固体粉末即为所制的聚合氯化铝絮凝剂；
50.e、将白色固体粉末置于马弗炉内500℃焙烧4h后得到al2o3样品。
51.实施例四：
52.a.将0.0002mol的非离子型表面活性剂(p123)和4g异丙醇铝溶于乙醇溶液；
53.b、在上一步骤得到的混合溶液中加入2ml的浓盐酸溶液,在空气中剧烈搅拌；
54.c、直至得到均匀的混合溶液；
55.d、将搅拌均匀的混合溶液置于60℃的恒温干燥箱中，待溶剂全部挥发得到白色固体粉末即为所制的聚合氯化铝絮凝剂；
56.e、将白色固体粉末置于马弗炉内500℃焙烧4h后得到al2o3样品。
57.实施例五：
58.a.将0.0002mol的非离子型表面活性剂(p123)和4g异丙醇铝溶于乙醇溶液；
59.b、在上一步骤得到的混合溶液中加入3ml的浓盐酸溶液,在空气中剧烈搅拌；
60.c、直至得到均匀的混合溶液；
61.d、将搅拌均匀的混合溶液置于60℃的恒温干燥箱中，待溶剂全部挥发得到白色固体粉末即为所制的聚合氯化铝絮凝剂；
62.e、将白色固体粉末置于马弗炉内500℃焙烧4h后得到al2o3样品。
63.实施例六：
64.a.将0.0002mol的非离子型表面活性剂(p123)和4g异丙醇铝溶于乙醇溶液；
65.b、在上一步骤得到的混合溶液中加入4ml的浓盐酸溶液,在空气中剧烈搅拌；
66.c、直至得到均匀的混合溶液；
67.d、将搅拌均匀的混合溶液置于60℃的恒温干燥箱中，待溶剂全部挥发得到白色固体粉末即为所制的聚合氯化铝絮凝剂；
68.e、将白色固体粉末置于马弗炉内500℃焙烧4h后得到al2o3样品。
69.将实施例一至实施例六中得到的样品进行对比，得到表1：
70.表1六组实施例结果对比
[0071][0072]
综上所述，本发明提供了一种污水絮凝剂聚合氯化铝的制备方法，其制备方法简单、操作易行，反应条件温和的制备方法，被烧后得到的氧化铝具有高比表面积、有序的介孔孔道、颗粒分布均匀，具有较高的应用前景。
[0073]
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。