一种制备聚钛混凝剂的方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111115783A(43)申请公布日2020.05.08(21)申请号202010028679.0(22)申请日2020.01.11(71)申请人南京大学地址210023江苏省南京市栖霞区仙林大道163号(72)发明人张淑娟甘永海厉豪杰李景彪吴兵党张丽(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人杨文晰(51)Int.Cl.C02F1/52(2006.01)C02F101/20(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图2页(54)发明名称一种制备聚钛混凝剂的方法及其应用(57)摘要本发明公开了一种制备聚钛混凝剂的方法及其应用，其具体步骤为：(1)将醇和有机螯合剂混合均匀后加入有机钛醇盐；(2)将去离子水、酸以及醇混合并将混合液体加入到(1)中，搅拌获得混合溶液；(3)将(2)中混合溶液干燥即可获得聚钛混凝剂；本申请提供的该聚钛混凝剂制备方法过程温和可控，克服了聚钛混凝剂难以快速稳定制备的问题；此外，该方法获得的聚钛混凝剂混凝性能优异，可应用于废水中浊度和重金属的去除，特别是低温低浊水、高盐废水、含砷含锑废水等，混凝后残留金属浓度低，出水pH缓和，有利于后续处理单元的运行。CN111115783ACN111115783A权利要求书1/1页1.一种制备聚钛混凝剂的方法，其特征在于，具体步骤如下：a）将醇A、有机螯合剂与有机钛醇盐，混合均匀，即获得A液，备用；有机钛醇盐、醇和有机螯合剂的摩尔比为1：0~12：0.03~1；b）将醇B、去离子水和酸混合后获得B液，备用；有机钛醇盐、醇、去离子水和酸的摩尔比为：1：0~6：0~8：0.5~4；c）将B液滴入A液中，获得混合溶液；d）将混合溶液干燥至恒重，即获得所述聚钛混凝剂。2.根据权利要求1所述制备聚钛混凝剂的方法，其特征在于，所述醇A包括乙醇、异丙醇和正丙醇中的至少一种；所述醇B包括乙醇、异丙醇和正丙醇中的至少一种。3.根据根据权利要求1所述制备聚钛混凝剂的方法，其特征在于，所述螯合剂包括乙酰丙酮、乙酸、柠檬酸、酒石酸、马来酸和丁二酸中的至少一种。4.根据根据权利要求1所述制备聚钛混凝剂的方法，其特征在于，所述有机钛醇盐包括钛酸四乙酯、钛酸异丙酯和钛酸正丁酯中的至少一种。5.根据根据权利要求1所述制备聚钛混凝剂的方法，其特征在于，所述酸为盐酸或硝酸。6.根据根据权利要求1所述制备聚钛混凝剂的方法，其特征在于，所述将B液滴入A液中是指，将B液以0.5~120mL/min的滴加速率逐滴滴入A液中。7.根据根据权利要求1所述制备聚钛混凝剂的方法，其特征在于，所述干燥是指自然干燥或80~120℃喷雾干燥。8.如权利要求1~7任一所述方法获得的聚钛混凝剂在废水除浊中的应用。9.如权利要求1~7任一所述方法获得的聚钛混凝剂在去除废水重金属中的应用。2CN111115783A说明书1/9页一种制备聚钛混凝剂的方法及其应用技术领域[0001]本发明涉及水处理技术领域，特别是一种快速稳定制备聚钛混凝剂的方法及其应用。背景技术[0002]混凝是水处理中最重要也是最基本的工艺单元，可以有效去除浊度和有机物。常用的混凝剂主要为铁铝的简单盐和聚合物。但是，铝混凝剂存在絮体小、适用pH较窄、出水存在健康风险等问题；而铁混凝剂具有腐蚀性，会使出水含有一定色度和气味。另外，使用铁铝混凝剂都会产生大量难以处理的污泥，并且在低温、高盐等特殊情况下的混凝效果差。因此，为了解决传统混凝剂存在的问题，新的替代混凝剂亟待开发。[0003]自20世纪初以来就有研究者围绕钛混凝剂开展了一些研究。专利US1173698A使用少量的可溶性钛化合物和硫酸铝结合使用，不仅提高了硫酸铝混凝脱色效率，而且还大大降低了絮体的沉淀时间。Upton和Buswell首次将硫酸钛单独作为混凝剂用于水处理中(参见文献：“Upton,W.V.,&Buswell,A.M.(1937).Titaniumsaltsinwaterpurification.Industrial&EngineeringChemistry,29(8),870-871.”)。与硫酸铝相比，硫酸钛虽然在去除氟化物方面没有优势，但是能更有效去除色度，并且发现它能在低温、高盐等水处理中起作用。在随后的近70年间，几乎没有人再研究钛混凝剂，主要是由于钛盐的价格太昂贵。随着钛工业的迅速发展，钛化合物的生产工艺日渐成熟，这导致钛系列产品的价格大幅下降。因此，在21世纪初，钛盐混凝剂又重新得到了关注。日本专利JP200301161A公开了一种资源化利用钛混凝剂污泥的方法。将钛盐混凝后的污泥加热处理，使其成为具有光催化活性的二氧化钛，这使得钛混凝剂的应用具备了很大的潜力。[0004]简单的钛盐聚合度低，为了克服钛