利用含铝酸性废水制备聚合硫酸铝絮凝剂的方法及装置与流程

本发明涉及一种聚合硫酸铝絮凝剂的方法，具体涉及一种利用含铝酸性废水制备聚合硫酸铝絮凝剂的方法，属于废水处理。

背景技术：

1、现有技术中的一些电镀厂商会在电镀过程中产生含大量铝离子的酸性废水，该股废水若经过处理排放，需要一定经济成本。由于其中含有大量的铝离子，硫酸根离子，磷酸根离子，便可通过萃取先回收磷酸，得到含有大量硫酸铝的废液，该股废液再次通过反应合成聚合硫酸铝絮凝剂，聚合硫酸铝是聚合铝的一种，同其他无机高分子混凝剂一样，它不但可以除浊、脱色、除臭，还对废水中微生物、细菌和藻类等有较高的去除率，可以实现将废水资源利用，变废为宝，实现经济效益的最大化。

2、但在利用废水制备聚合硫酸铝絮凝剂的过程中，废水在进入搅拌桶内会受到较大的冲击，进而造成废水表面存在泡沫，而且这些泡沫随着后续使用搅拌机构对废水进行搅拌会越来越多，如不对其及时的进行处理，由于泡沫具有一定的粘滞性，因而大大的降低了搅拌桶内的充氧效率，使得废水中的硫酸铝与碱化剂反应不够充分，降低聚合硫酸铝絮凝剂的制备效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出一种利用含铝酸性废水制备聚合硫酸铝絮凝剂的方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种利用含铝酸性废水制备聚合硫酸铝絮凝剂的方法，该方法包含以下步骤：

4、步骤一：蒸馏浓缩：将该含铝酸性废水至于蒸馏设备中常温常压下蒸馏，待cod浓缩至预设浓度时停止蒸馏，用于去除废水中低沸点有机物；

5、步骤二：碱化反应：将上述步骤一中浓缩后的含铝酸性废水置于温度可控，带有搅拌的反应器中，称取预设量的碱化剂加预设量的水溶解搅拌形成碱化剂溶液，将该碱化剂溶液逐滴加入到反应器中，保持恒温搅拌进行聚合反应；

6、步骤三：恒温熟化：步骤二中的聚合反应结束后，保持反应时的温度，停止搅拌，进行熟化，熟化完成后过滤即可得到聚合硫酸铝絮凝剂。

7、可选的，在蒸馏浓缩阶段，cod浓缩的浓度范围为500～800mg/l。

8、可选的，在碱化反应阶段，碱化剂可以为naoh、ca(oh)2、nahco3中的任意一种，碱化剂与硫酸铝的摩尔比为2～4。

9、可选的，在碱化反应阶段，聚合反应温度为60～80℃，聚合反应的搅拌速度为80～120r/min，聚合反应时间为60～80min，聚合反应使用的反应器为具有温度可控的搅拌桶。

10、可选的，在恒温熟化阶段，熟化时间为2～4h。

11、可选的，一种利用含铝酸性废水制备聚合硫酸铝絮凝剂的装置，该装置应用于上述中的制备方法，该装置包含有搅拌桶和底座，所述搅拌桶安装在底座的顶部，搅拌桶的顶部安装有顶板，其顶部安装有储存桶，搅拌桶和储存桶内分别设有第一搅拌机构和第二搅拌机构，搅拌桶的内部还设有用于对泡沫进行处理的除泡机构，除泡机构包括设置在搅拌桶内部的安装板，安装板的底部对称设置有两个排水口。

12、可选的，所述第二搅拌机构包括安装在储存桶顶部的电机，电机的输出端延伸至储存桶的内部连接有转轴，转轴的外壁安装有多个第二搅拌叶片，储存桶的顶部靠近电机安装有入料斗，储存桶的底部对称开设有两个通孔，储存桶的内底面靠近两个通孔的位置安装有两个密封块，位于最底端的第二搅拌叶片内部安装有第一电动伸缩杆，且第一电动伸缩杆的伸出端呈伸出状态时可分别与两个密封块相抵接。

13、可选的，所述第一搅拌机构包括第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆设置在搅拌桶的内部，转轴的底端穿过储存桶和顶板与第二电动伸缩杆的顶端相连接，搅拌桶的底部通过多个第三电动伸缩杆连接有过滤网，过滤网的顶部居中位置转动安装有第一搅拌叶片，搅拌桶的底部还套装有用于对过滤网进行密封的密封盖，第一搅拌叶片的顶部开设有插槽，第二电动伸缩杆的伸出端安装有与插槽相适配的插块。

14、可选的，所述安装板与第二电动伸缩杆的外壁滑动配合，第二电动伸缩杆的外壁安装有两个挡块，安装板的内部开设有与两个挡块相适配的通槽，安装板相对立的两端均铰接有伸缩板，且两个伸缩板呈伸出展开状态时均为半圆形伸缩板，其中一个伸缩板靠近安装板的一侧安装有两个封板，且两个封板可分别对两个排水口进行封堵。

15、可选的，所述安装板的顶部靠近排水口对称开设有两个滑槽，且两个滑槽的两端均安装有电动滑块，两个电动滑块的顶部均安装有移动板，两个移动板的顶部均连接有拉绳，且两个拉绳远离两个移动板的一端均与外部的收卷机构相连接。

16、本发明的有益效果是：

17、1、该发明中，经本方法对该种废水经过处理后，得到的聚合硫酸铝絮凝剂对一些工业废水都有不错的絮凝处理效果，并且合成成本相较直接处理这股废水达标排放要低很多，是真正的将这股废水变废为宝，并且实现了收益的最大化，具有一定的商业价值。

18、2、该发明中，在储存桶内的碱化剂溶液通过通孔向下滴落至搅拌桶内与废水进行混合的同时，安装板两端的伸缩板与安装板本体可围合成一个收集腔，将部分碱化剂溶液暂存在收集腔内，在废水水面产生泡沫时，可控制两个伸缩板朝着相互远离方向转动一定的角度，使得收集腔内的碱化剂溶液能够随着转轴带动第二电动伸缩杆在搅拌桶内高速转动，从安装板底部的排水口甩出至废水水面上，使水面的泡沫被打破，从而有效的减少了泡沫量，不会对废水与碱化剂溶液的混合造成影响，提高聚合硫酸铝絮凝剂的制备效率。

19、3、该发明中，在搅拌桶内的废水与碱化剂溶液进行搅拌混合的同时，水面上还会存在少量不溶于水的浮渣或其他杂物，可通过电机带动转轴以及第二电动伸缩杆转动一定的角度后，使得外部的收卷机构可通过拉绳控制安装板穿过上方的挡块并与下方的挡块相卡接，此时的安装板刚好位于水面上，然后通过外部的驱动机构驱动两个伸缩板均朝着相互远离方向向下转动，此时其中一个外壁带有封板的伸缩板与另一个伸缩板在水面上转动，可对水面上存在的不溶于水的浮渣后其他杂物进行打捞收集，避免后续由于浮渣或其他杂物过多，影响聚合硫酸铝絮凝剂的质量。

20、4、该发明中，在搅拌桶内的聚合硫酸铝絮凝剂制备完成后，聚合硫酸铝絮凝剂会沉淀在搅拌桶的底部，可将多余的废水排出，并通过外部的驱动机构控制两个伸缩板均向下转动，使得两个伸缩板均为展开状态，然后通过外部的驱动机构驱动两个伸缩板向下移动至第二电动伸缩杆伸出端的位置后，即可通过第二电动伸缩杆伸出端的向下伸出，推动安装板以及两端呈展开状态的伸缩板向下移动，对搅拌桶底部的聚合硫酸铝絮凝剂进行挤压，加快过滤效率，避免过滤时间较长影响聚合硫酸铝絮凝剂制备效率的问题出现。

技术特征：

1.一种利用含铝酸性废水制备聚合硫酸铝絮凝剂的方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

2.根据权力要求1所述的一种利用含铝酸性废水制备聚合硫酸铝絮凝剂的方法，其特征在于，在蒸馏浓缩阶段，cod浓缩的浓度范围为500～800mg/l。

3.根据权力要求1所述的一种利用含铝酸性废水制备聚合硫酸铝絮凝剂的方法，其特征在于，在碱化反应阶段，碱化剂可以为naoh、ca(oh)2、nahco3中的任意一种，碱化剂与硫酸铝的摩尔比为2～4。

4.根据权力要求3所述的一种利用含铝酸性废水制备聚合硫酸铝絮凝剂的方法，其特征在于，在碱化反应阶段，聚合反应温度为60～80℃，聚合反应的搅拌速度为80～120r/min，聚合反应时间为60～80min，聚合反应使用的反应器为具有温度可控的搅拌桶(1)。

5.根据权力要求1所述的一种利用含铝酸性废水制备聚合硫酸铝絮凝剂的方法，其特征在于，在恒温熟化阶段，熟化时间为2～4h。

6.一种利用含铝酸性废水制备聚合硫酸铝絮凝剂的装置，该装置应用于上述权利要求4中的制备方法，该装置包含有搅拌桶(1)和底座(2)，其特征在于，所述搅拌桶(1)安装在底座(2)的顶部，搅拌桶(1)的顶部安装有顶板(4)，其顶部安装有储存桶(5)，搅拌桶(1)和储存桶(5)内分别设有第一搅拌机构和第二搅拌机构，搅拌桶(1)的内部还设有用于对泡沫进行处理的除泡机构，除泡机构包括设置在搅拌桶(1)内部的安装板(11)，安装板(11)的底部对称设置有两个排水口(22)。

7.根据权利要求6所述的一种利用含铝酸性废水制备聚合硫酸铝絮凝剂的装置，其特征在于，所述第二搅拌机构包括安装在储存桶(5)顶部的电机(7)，电机(7)的输出端延伸至储存桶(5)的内部连接有转轴(8)，转轴(8)的外壁安装有多个第二搅拌叶片(12)，储存桶(5)的顶部靠近电机(7)安装有入料斗(6)，储存桶(5)的底部对称开设有两个通孔(17)，储存桶(5)的内底面靠近两个通孔(17)的位置安装有两个密封块(16)，位于最底端的第二搅拌叶片(12)内部安装有第一电动伸缩杆(15)，且第一电动伸缩杆(15)的伸出端呈伸出状态时可分别与两个密封块(16)相抵接。

8.根据权利要求6所述的一种利用含铝酸性废水制备聚合硫酸铝絮凝剂的装置，其特征在于，所述第一搅拌机构包括第二电动伸缩杆(9)，第二电动伸缩杆(9)设置在搅拌桶(1)的内部，转轴(8)的底端穿过储存桶(5)和顶板(4)与第二电动伸缩杆(9)的顶端相连接，搅拌桶(1)的底部通过多个第三电动伸缩杆(19)连接有过滤网(13)，过滤网(13)的顶部居中位置转动安装有第一搅拌叶片(10)，搅拌桶(1)的底部还套装有用于对过滤网(13)进行密封的密封盖(3)，第一搅拌叶片(10)的顶部开设有插槽(21)，第二电动伸缩杆(9)的伸出端安装有与插槽(21)相适配的插块(20)。

9.根据权利要求6所述的一种利用含铝酸性废水制备聚合硫酸铝絮凝剂的装置，其特征在于，所述安装板(11)与第二电动伸缩杆(9)的外壁滑动配合，第二电动伸缩杆(9)的外壁安装有两个挡块(23)，安装板(11)的内部开设有与两个挡块(23)相适配的通槽(24)，安装板(11)相对立的两端均铰接有伸缩板(25)，且两个伸缩板(25)呈伸出展开状态时均为半圆形伸缩板(25)，其中一个伸缩板(25)靠近安装板(11)的一侧安装有两个封板(26)，且两个封板(26)可分别对两个排水口(22)进行封堵。

10.根据权利要求9所述的一种利用含铝酸性废水制备聚合硫酸铝絮凝剂的装置，其特征在于，所述安装板(11)的顶部靠近排水口(22)对称开设有两个滑槽(27)，且两个滑槽(27)的两端均安装有电动滑块(29)，两个电动滑块(29)的顶部均安装有移动板(28)，两个移动板(28)的顶部均连接有拉绳(18)，且两个拉绳(18)远离两个移动板(28)的一端均与外部的收卷机构相连接。

技术总结
本发明涉及废水处理技术领域，具体的公开了利用含铝酸性废水制备聚合硫酸铝絮凝剂的方法及装置，将该含铝酸性废水至于蒸馏设备中常温常压下蒸馏，用于去除废水中低沸点有机物，将浓缩后的含铝酸性废水置于温度可控，带有搅拌的反应器中，称取预设量的碱化剂加预设量的水溶解搅拌形成碱化剂溶液，将该碱化剂溶液逐滴加入到反应器中，保持恒温搅拌进行聚合反应，反应结束后，保持反应时的温度，停止搅拌进行熟化，熟化完成后过滤即可得到聚合硫酸铝絮凝剂。该发明中，经本方法对该种废水经过处理后，得到的聚合硫酸铝絮凝剂对一些工业废水都有不错的絮凝处理效果，实现了收益的最大化，具有一定的商业价值。

技术研发人员：吴文明,马林,张治杰,李海洋,丁保强,李淑艳,慕海,赵焕然
受保护的技术使用者：中新联科环境科技（安徽）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12