本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種絮凝劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

伴隨著全球電子整機(jī)產(chǎn)品向中國(guó)轉(zhuǎn)移，半導(dǎo)體也加速了向中國(guó)轉(zhuǎn)移的步伐。半導(dǎo)體市場(chǎng)給中國(guó)帶來(lái)了各種需求和機(jī)遇，很多半導(dǎo)體企業(yè)在中國(guó)建立了生產(chǎn)基地。半導(dǎo)體生產(chǎn)向中國(guó)的轉(zhuǎn)移不僅帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)利益，同時(shí)也帶來(lái)了新的環(huán)境問(wèn)題。在半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中，一般會(huì)產(chǎn)生一些廢水和廢氣，其中尤其以含氟廢水的危害最為嚴(yán)重。

半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝復(fù)雜，工藝步驟高達(dá)300余步，同時(shí)使用多種化學(xué)試劑和特殊氣體。主要生產(chǎn)工序包括：硅片清洗、氧似擴(kuò)散、化學(xué)氣相沉積(CVD)、光刻、去膠、干法刻蝕(DE)、濕法腐蝕(WE)、離子注入、金屬化(濺射鍍膜PVD、電鍍銅)、化學(xué)機(jī)械拋光CMP檢測(cè)。其中刻蝕工序等使用氫氟酸、氟化銨及用高純水清洗，這就是含氟廢水的來(lái)源。含氟廢水對(duì)粘膜、上呼吸道、眼睛、皮膚組織有極強(qiáng)的破壞作用。吸入后可因喉及支氣管的炎癥、水腫、痙攣及化學(xué)性肺炎、肺氣腫而致死。中毒表現(xiàn)有燒灼感、咳嗽、喘息、喉炎、氣短、頭痛、惡心和嘔吐。

含氟廢水的處理方法有很多，如吸附法、冷凍法、離子交換樹(shù)脂除氟法、活性炭除氟法、超濾法、電滲析法，至今很少推廣應(yīng)用，主要原因成本高，除氟率低。目前最實(shí)用的除氟方法還是用絮凝劑除氟，主要采用添加鹽酸溶解的聚合氯化鋁(PAC)溶液絮凝沉淀的方法，但是該方法也存在諸多問(wèn)題，主要是沉降的過(guò)程中產(chǎn)生的絮體小，沉降速度慢，對(duì)金屬設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種絮凝過(guò)程中產(chǎn)生絮體大，沉降速度快，對(duì)金屬部位的腐蝕小，有利于水體迅速澄清的絮凝劑及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種絮凝劑，滿(mǎn)足以下條件：氧化鋁的質(zhì)量含量為8～17％，鹽基度1～10，當(dāng)上述絮凝劑制成聚合氯化鋁的質(zhì)量濃度為1％的水溶液時(shí)，其PH值為3～4。

進(jìn)一步地，包括以下質(zhì)量含量的原料制備而成：有機(jī)酸18％-34％、或者無(wú)機(jī)酸21％-24％、或者乙酸10％和鹽酸21％的混合酸、或者硝酸5％和磷酸15％的混合酸、或者鹽酸14％和硝酸10％的混合酸；以及聚合氯化鋁32～58％，余量為水，總量為100％。

進(jìn)一步地，該有機(jī)酸為甲酸、乙酸或丙酸中的一種；該無(wú)機(jī)酸為硝酸或磷酸。

進(jìn)一步地，滿(mǎn)足以下條件：氧化鋁的質(zhì)量含量為10.32％，鹽基度9.2％，在質(zhì)量濃度為1％的水溶液中，PH值為3.25。

進(jìn)一步地，包括以下質(zhì)量含量的原料制備而成：聚合氯化鋁35％和無(wú)機(jī)酸24％，余量為水，總量為100％。

本發(fā)明還公開(kāi)了上述的一種絮凝劑的制備方法，該方法如下：稱(chēng)取上述各原料，將聚合氯化鋁和所選用的酸加入水中混合，在50～80℃溫度下攪拌30～50min，降至室溫即得。

本發(fā)明一種絮凝劑及其制備方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：混凝性能好、絮體大、用量少、效率高、沉淀快、適用范圍廣。比傳統(tǒng)的絮凝劑用量可減少1/3～1/2，成本可節(jié)省40％以上。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明一種絮凝劑，各實(shí)施例中的原料含量分別如表1所示，稱(chēng)取如表1所述的各原料，將聚合氯化鋁和所選的酸加入水中混合，在50～80℃溫度范圍內(nèi)攪拌30～50min，降至室溫即得。結(jié)果如表1所示：

表1各實(shí)施例及評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)(取水樣100ml)

如表1所示，同時(shí)分取多份100ml的待處理水樣，待處理水樣中，即表1中的原水中氟離子含量為1000mg/l，在對(duì)應(yīng)的待處理水樣中分別加入3g氫氧化鈣，再分別加入對(duì)應(yīng)實(shí)施例中的絮凝劑1ml，再次充分?jǐn)嚢瑁蠈右好娉吻搴?，取上清液測(cè)氟離子含量，分別如表1中加試樣后水中氟離子含量所示。氫氧化鈣的加入量依據(jù)待處理原水中氟離子的含量大小進(jìn)行調(diào)整。其加入標(biāo)準(zhǔn)遵循：鈣離子和氟離子的摩爾比至少應(yīng)大于1.5：1的量。

由表1中可知，選用硝酸時(shí)，絮凝速度最快，效果最好，處理后的水質(zhì)最優(yōu)；優(yōu)于傳統(tǒng)的選用鹽酸制備的絮凝劑的效果。

本發(fā)明一種絮凝劑，依據(jù)在含氟廢水中氟發(fā)生凝聚反應(yīng)時(shí)起重要凝聚作用的鋁和鹽基度及PH值，獲得提高去氟能力的鋁鹽高效復(fù)合絮凝劑。通過(guò)該復(fù)合絮凝劑來(lái)提高氟凝聚能力和去氟效率，通過(guò)化學(xué)處理時(shí)含氟廢水的氟發(fā)生凝聚反應(yīng)，使之迅速形成凝聚物并很快沉淀下來(lái)，通過(guò)過(guò)濾去除氟?？勺畲笙薅葴p少污泥生成量，可最大限度減少污泥生成量，可顯著降低含氟廢水處理費(fèi)用，最大限度的降低了水中氟離子的含量，最大限度減少氯離子在水中的存在，保護(hù)水處理設(shè)備及管路不被腐蝕，同時(shí)還有利于后續(xù)污水處理的可生化性，并且使后續(xù)好厭氧處理的BOD/COD比值升高，可生化性增強(qiáng)。