一种COD去除剂及其制备方法与流程

一种cod去除剂及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及水质处理技术领域，特别涉及一种cod去除剂及其制备方法。


背景技术：

2.污水中含有较高浓度的有机物，通常通过生化需氧量bod、化学需氧量cod和总需氧量tod等指标来评价，数据越高有机物含量越高，因此降低水中有机物含量也被成为去除水中cod、tod等。现时市面生产销售的污水cod去除剂未能真正去除污水中的cod和tod，个别只是在产品中添加氯酸钠，在检测过程中起屏蔽和干扰作用，从而未能达到国家环保部的要求，误导监管部门机构，但实际上并未真正去处水中的cod、tod。
3.聚合硫酸铝是一种常用的无机高分子絮凝剂，具有较好的去除水中cod、tod的作用。但是聚合硫酸铝有缺点，其水解弱、絮凝体积小、疏松、沉降慢、残余色度小。为克服聚合硫酸铝缺陷，经常通过聚合硫酸铝与其它絮凝剂混合使用的方式来客服。
4.本专利提供一种新的混合型絮凝剂，作为cod、tod去除剂。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提供一种高效的cod去除剂，由聚合硫酸铁，聚合硫酸铝，聚合硫酸铝铁，聚合氯化铝，硫酸，高锰酸盐和水组成。
6.优选地，各组份的质量份为：聚合硫酸铁1～50份，聚合硫酸铝1～40份，聚合硫酸铝铁1～30份，聚合氯化铝1～15份，硫酸1～20份，高锰酸盐0.1～3份，水20～60份。
7.优选地，聚合硫酸铁中fe含量≥18.5％，聚合硫酸铝中al2o3含量≥15.8％，聚合硫酸铝铁中al2o3含量≥10％、fe2o3含量≥5％，聚合氯化铝中al2o3含量≥30％，硫酸为浓度大于98％的浓硫酸。
8.优选地，高锰酸盐为高锰酸钾、高锰酸钠、高锰酸铁中的一种或多种的混合物，高锰酸盐纯度大于等于40％。
9.为解决上述技术问题，本发明还提供一种cod去除剂制备方法，包括如下步骤：
10.s1将水20～60份与聚合硫酸铁1～50份混合，搅拌混合，至聚合硫酸铁全部溶解后，得到溶液a；
11.s2将聚合硫酸铝铁1～30份加入溶液a，搅拌混合，至聚合硫酸铝铁全部溶解后，得到溶液b；
12.s3将聚合硫酸铝1～40份加入溶液b，搅拌混合，至聚合硫酸铝全部溶解后，得到溶液c；
13.s4将聚合氯化铝1～15份加入溶液c，搅拌混合，至聚合氯化铝全部溶解后，得到溶液d；
14.s5将高锰酸盐0.1～3份加入溶液d，搅拌混合，至高锰酸盐全部溶解后，得到溶液e；
15.s6将硫酸1～20份加入溶液e，搅拌混合均匀，静置冷却至常温，得到如权利要求1
至4中任一项所述的一种cod去除剂。
16.优选地，步骤s1，s2，s3，s4，s5是在加热情况下搅拌混合的，混合温度控制在45～55摄氏度。
17.优选地，s6为放热步骤，控制所述硫酸的加入速度，使整个混合溶液体系的温度保持在45摄氏度以下。
18.优选地，为控制s6步骤的温度，在加入硫酸的过程中，通过在混合体系外部增加控温系统的方式，来控制温度过高，所述控温系统为水冷控温、油冷控温、风冷控温中的一种的方式。
19.优选地，s5步骤制的溶液e之后，通过所述控温系统将溶液e急速降温至0～5摄氏度，并在0～5摄氏度静止10～30分钟，在溶液e无异常之后，再启动s6步骤。
20.为解决上述技术问题，本发明还提供另外一种cod去除剂制备方法，包括如下步骤：
21.m1将水4～12份与聚合硫酸铁1～50份混合，搅拌混合，至聚合硫酸铁全部溶解后，得到溶液h；
22.m2将聚合硫酸铝铁1～30与水4～12份混合，搅拌混合，至聚合硫酸铝铁全部溶解后，得到溶液i；
23.m3将聚合硫酸铝1～40与水4～12份混合，搅拌混合，至聚合硫酸铝全部溶解后，得到溶液j；
24.m4将聚合氯化铝1～15与水4～12份混合，搅拌混合，至聚合氯化铝全部溶解后，得到溶液k；
25.m5将高锰酸盐0.1～3份与水4～12份混合，搅拌混合，至高锰酸盐全部溶解后，得到溶液l；
26.m6将溶液h、i、j、k、l混合制的混合液n，将硫酸1～20份控温加入混合液n，静置冷却至常温，得到如权利要求1至4中任一项所述的一种cod去除剂。
27.本发明有益效果
28.1，本发明通过混合复配的方式，成功解决了聚合硫酸铝作为絮凝剂存在的絮凝体积小等缺陷，制的了综合性能优异的cod去除剂，其通过聚合硫酸铁等的复配使用，使得絮凝体积大大增强。
29.2，降低制作成本，聚合硫酸铝铁兼具聚合硫酸铝和聚合硫酸铁的特点，但其价格昂贵，本发明使用少量聚合硫酸铝铁，制备出性能优异的cod去除剂。
30.3，本发明制的cod去除剂降低了水中的有机物含量，是有效处理，并非现在市面上的通过屏蔽作用使检测系统检测不到水中的有机物。
31.4，本发明指标的cod去除剂效果较好，其中cod去除率高达80％。，tod去除率达到65％，可以应用于生活用水、城市污水、印染废水、冶金废水、造漆废水、食品废水、乳化废水、工业废水、电镀废水、造纸废水、漂染废水、皮革废水、化工废水、洗煤废水、石化废水等水处理领域。
附图说明
32.图1为本发明一个实施例中的制备方法示意图；
33.图2为本发明另一个实施例中的制备方法示意图。
具体实施方式
34.实施例一
35.一种高效的cod去除剂，由聚合硫酸铁，聚合硫酸铝，聚合硫酸铝铁，聚合氯化铝，硫酸，高锰酸盐和水组成。
36.各组份的质量份为：聚合硫酸铁1份，聚合硫酸铝40份，聚合硫酸铝铁1份，聚合氯化铝15份，硫酸1份，高锰酸盐3份，水20份。
37.实际应用中的化合物并不能达到100％纯度，总是会含有其它杂质，当杂质太多时会影响本发明的技术效果，实际使用中惯常用各组份的核心元素含量来判定组份纯度至质量，聚合硫酸铁是通过全铁含量来判定，聚合硫酸铝再实际应用中人们惯常通过al2o3含量来判定，聚合硫酸铝铁通过al2o3和fe2o3含量两个含量数据来判定，聚合氯化铝通过al2o3含量判定。高锰酸盐的纯度，当高锰酸盐为高锰酸钾、高锰酸钠、高锰酸铁中的一种时，是指该种物质的纯度，当为多种混合时，为多种物质混合后的多种高锰酸盐的质量占包括杂质在内的总质量的比重。
38.聚合硫酸铁中fe含量＝18.5％，聚合硫酸铝中al2o3含量＝16.8％，聚合硫酸铝铁中al2o3含量＝10％、fe2o3含量＝6％，聚合氯化铝中al2o3含量＝30％，硫酸为浓度98％的浓硫酸。
39.高锰酸盐为高锰酸钾、高锰酸钠、高锰酸铁中的一种，其纯度为40％。
40.制备本实施例一种cod去除剂的制备步骤如下：
41.s1将水与聚合硫酸铁混合，搅拌混合，至聚合硫酸铁全部溶解后，得到溶液a；
42.s2将聚合硫酸铝铁加入溶液a，搅拌混合，至聚合硫酸铝铁全部溶解后，得到溶液b；
43.s3将聚合硫酸铝加入溶液b，搅拌混合，至聚合硫酸铝全部溶解后，得到溶液c；
44.s4将聚合氯化铝加入溶液c，搅拌混合，至聚合氯化铝全部溶解后，得到溶液d；
45.s5将高锰酸盐加入溶液d，搅拌混合，至高锰酸盐全部溶解后，得到溶液e；
46.s6将硫酸加入溶液e，搅拌混合均匀，静置冷却至常温，制的一种cod去除剂。
47.步骤s1，s2，s3，s4，s5是在加热情况下搅拌混合的，混合温度控制在45摄氏度。
48.s6为放热步骤，控制所述硫酸的加入速度，使整个混合溶液体系的温度保持在45摄氏度以下。
49.为控制s6步骤的温度，在加入硫酸的过程中，通过在混合体系外部增加控温系统的方式，来控制温度过高，控温系统为水冷控温系统，通过流水环绕混合体系外部的形式带走混合体系内部产生的热量。
50.s5步骤制的溶液e之后，通过所述控温系统将溶液e急速降温至0摄氏度，并在0摄氏度静止10分钟，在溶液e无异常之后，再启动s6步骤。
51.实施例二
52.本实施例提供一种高效的cod去除剂，由聚合硫酸铁，聚合硫酸铝，聚合硫酸铝铁，聚合氯化铝，硫酸，高锰酸盐和水组成。
53.各组份的质量份为：聚合硫酸铁50份，聚合硫酸铝1份，聚合硫酸铝铁30份，聚合氯
化铝1份，硫酸20份，高锰酸盐0.1份，水60份。
54.聚合硫酸铁中fe含量＝19.5％，聚合硫酸铝中al2o3含量＝15.8％，聚合硫酸铝铁中al2o3含量＝11％、fe2o3含量＝5％，聚合氯化铝中al2o3含量＝31％，硫酸为浓度98.2％的浓硫酸。
55.高锰酸盐为高锰酸钾、高锰酸钠、高锰酸铁中的一种或多种的混合物，高锰酸盐纯度大于等于45％。
56.为解决上述技术问题，本发明还提供一种cod去除剂制备方法，包括如下步骤：
57.s1将水与聚合硫酸铁混合，搅拌混合，至聚合硫酸铁全部溶解后，得到溶液a；
58.s2将聚合硫酸铝铁加入溶液a，搅拌混合，至聚合硫酸铝铁全部溶解后，得到溶液b；
59.s3将聚合硫酸铝加入溶液b，搅拌混合，至聚合硫酸铝全部溶解后，得到溶液c；
60.s4将聚合氯化铝加入溶液c，搅拌混合，至聚合氯化铝全部溶解后，得到溶液d；
61.s5将高锰酸盐加入溶液d，搅拌混合，至高锰酸盐全部溶解后，得到溶液e；
62.s6将硫酸加入溶液e，搅拌混合均匀，静置冷却至常温，得到一种cod去除剂。
63.步骤s1，s2，s3，s4，s5是在加热情况下搅拌混合的，混合温度控制在55摄氏度。
64.s6为放热步骤，控制所述硫酸的加入速度，使整个混合溶液体系的温度保持在45摄氏度以下。
65.为控制s6步骤的温度，在加入硫酸的过程中，通过在混合体系外部增加控温系统的方式，来控制温度过高，所述控温系统为油冷控温。
66.优选地，s5步骤制的溶液e之后，通过所述控温系统将溶液e急速降温至5摄氏度，并在5摄氏度静止30分钟，在溶液e无异常之后，再启动s6步骤。
67.实施例三
68.本发明提供一种高效的cod去除剂，由聚合硫酸铁，聚合硫酸铝，聚合硫酸铝铁，聚合氯化铝，硫酸，高锰酸盐和水组成。
69.各组份的质量份为：聚合硫酸铁25份，聚合硫酸铝20份，聚合硫酸铝铁15份，聚合氯化铝8份，硫酸10份，高锰酸盐1.5份，水40份。
70.聚合硫酸铁中fe含量＝19％，聚合硫酸铝中al2o3含量＝16％，聚合硫酸铝铁中al2o3含量＝10.5％、fe2o3含量＝5.5％，聚合氯化铝中al2o3含量＝30.5％，硫酸为浓度为98.1％的浓硫酸。
71.高锰酸盐为高锰酸钾、高锰酸钠、高锰酸铁中的一种或多种的混合物，高锰酸盐纯度大于等于50％。
72.本实施例制备一种高效的cod去除剂的步骤如下：
73.s1将水份与聚合硫酸铁份混合，搅拌混合，至聚合硫酸铁全部溶解后，得到溶液a；
74.s2将聚合硫酸铝铁加入溶液a，搅拌混合，至聚合硫酸铝铁全部溶解后，得到溶液b；
75.s3将聚合硫酸铝加入溶液b，搅拌混合，至聚合硫酸铝全部溶解后，得到溶液c；
76.s4将聚合氯化铝加入溶液c，搅拌混合，至聚合氯化铝全部溶解后，得到溶液d；
77.s5将高锰酸盐加入溶液d，搅拌混合，至高锰酸盐全部溶解后，得到溶液e；
78.s6将硫酸加入溶液e，搅拌混合均匀，静置冷却至常温，得到一种cod去除剂。
79.步骤s1，s2，s3，s4，s5是在加热情况下搅拌混合的，混合温度控制在50摄氏度。
80.s6为放热步骤，控制所述硫酸的加入速度，使整个混合溶液体系的温度保持在45摄氏度以下。
81.为控制s6步骤的温度，在加入硫酸的过程中，通过在混合体系外部增加控温系统的方式，来控制温度过高，所述控温系统为风冷控温。
82.s5步骤制的溶液e之后，通过所述控温系统将溶液e急速降温至2.5摄氏度，并在2.5摄氏度静止20分钟，在溶液e无异常之后，再启动s6步骤。
83.实施例四
84.本实施例提供一种cod去除剂制备方法，
85.m1将水4份与聚合硫酸铁1份混合，搅拌混合，至聚合硫酸铁全部溶解后，得到溶液h；
86.m2将聚合硫酸铝铁1与水4份混合，搅拌混合，至聚合硫酸铝铁全部溶解后，得到溶液i；
87.m3将聚合硫酸铝1与水4份混合，搅拌混合，至聚合硫酸铝全部溶解后，得到溶液j；
88.m4将聚合氯化铝1与水4份混合，搅拌混合，至聚合氯化铝全部溶解后，得到溶液k；
89.m5将高锰酸盐0.1份与水4份混合，搅拌混合，至高锰酸盐全部溶解后，得到溶液l；
90.m6将溶液h、i、j、k、l混合制的混合液n，将硫酸1份控温加入混合液n，静置冷却至常温，得到一种cod去除剂。
91.实施例五
92.本实施例提供一种cod去除剂制备方法，
93.m1将水12份与聚合硫酸铁50份混合，搅拌混合，至聚合硫酸铁全部溶解后，得到溶液h；
94.m2将聚合硫酸铝铁30与水12份混合，搅拌混合，至聚合硫酸铝铁全部溶解后，得到溶液i；
95.m3将聚合硫酸铝40与水12份混合，搅拌混合，至聚合硫酸铝全部溶解后，得到溶液j；
96.m4将聚合氯化铝15与水12份混合，搅拌混合，至聚合氯化铝全部溶解后，得到溶液k；
97.m5将高锰酸盐3份与水12份混合，搅拌混合，至高锰酸盐全部溶解后，得到溶液l；
98.m6将溶液h、i、j、k、l混合制的混合液n，将硫酸20份控温加入混合液n，静置冷却至常温，得到一种cod去除剂。
99.实施例五
100.本实施例提供一种cod去除剂制备方法，
101.m1将水8份与聚合硫酸铁25份混合，搅拌混合，至聚合硫酸铁全部溶解后，得到溶液h；
102.m2将聚合硫酸铝铁15与水8份混合，搅拌混合，至聚合硫酸铝铁全部溶解后，得到溶液i；
103.m3将聚合硫酸铝20与水8份混合，搅拌混合，至聚合硫酸铝全部溶解后，得到溶液j；
104.m4将聚合氯化铝8与水8份混合，搅拌混合，至聚合氯化铝全部溶解后，得到溶液k；
105.m5将高锰酸盐2份与水8份混合，搅拌混合，至高锰酸盐全部溶解后，得到溶液l；
106.m6将溶液h、i、j、k、l混合制的混合液n，将硫酸10份控温加入混合液n，静置冷却至常温，得到一种cod去除剂。
107.对实施例1至6的结果进行性能检测分析。
108.检测方法：
109.1，分别量取6份已知有机物含量的污水各1000ml；
110.2，向6份污水中分别加入5g实施例1至6得到的一种cod去除剂；
111.3，搅拌10分钟，使cod去除剂充分释放絮凝效果；
112.4，静置10分钟后，测量每份污水中的cod等含量。
113.检测结果如下表：
[0114][0115][0116]
由测试结果可知，六个实施例得到的cod去除剂，去处效果优异，综合来看，cod去除率约为78％，tod去除率约为63％。其中实施例三和实施例六的效果最佳，cod去除率约均超过80％，tod去除率约为65％。
[0117]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0118]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
[0119]
以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。
[0120]
本公开中涉及方法的方框图仅作为示例性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、实施、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任
意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
[0121]
另外，如在此使用的，在以“至少一个”开始的项的列举中使用的“或”指示分离的列举，例如“a、b或c的至少一个”的列举意味着a或b或c，或ab或ac或bc，或abc(即a和b和c)。此外，措辞“示例的”不意味着描述的例子是优选的或者比其他例子更好。
[0122]
提供所公开的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
[0123]
为了示例和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。