一种镁基复合水处理絮凝剂的制备工艺的制作方法

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种镁基复合水处理絮凝剂的制备工艺。

背景技术：

水对人类社会的生活与发展起着至关重要的作用，2015年水利部组织对全国多个地区的2103眼地下水水井进行了监测，发现水质iv类和水质v类合计占比80.2％，这意味着超八成地下水遭受污染威胁。重工业的巨大发展使得工业污水的处理问题变的越来越重要，不管是在国内还是国外，高品质的絮凝剂都具有广阔的市场前景，而目前我国工业布局不合理，工业基础薄弱，这将更会扩大市场对工业污水处理产品的需求。

在解决污水处理问题中，絮凝法是应用最为广泛的方法之一，然而絮凝剂的选择决定了水处理效率的高低以及运行工艺费用的多少。目前大部分絮凝剂是通过重力沉降来实现固液分离，但这种方法存在沉降速度慢、形成的絮体体积微小、分离效率低、沉降效果不理想等缺点。因此，如今国内外学者更为关注如何研发一种安全、高效、经济、稳定的新型水处理絮凝剂。

复合磁性絮凝剂是指传统絮凝剂和磁性纳米材料相结合制备的新型水处理剂，通过化学键的连接巧妙地将传统絮凝剂的固有特性与磁性纳米材料的独特性能结合一起，对絮凝剂赋予磁性，在污水处理中得以缩短水力停留时间，加强吸附效果，加快絮凝速度，减少絮凝体的含水量；从而也大幅降低了污水处理的成本。

利用微纳米氢氧化镁胶体的弱碱性和高吸附性能，在使用可溶性镁盐(如卤水或硫酸镁溶液)与碱性液体(如氢氧化钙或者氨水)进行化学合成过应中，引入无机纳米磁性粉体如fe3o4做形核剂，镁离子在与氢氧根在fe3o4上结晶成氢氧化镁，形成核、壳包裹结构的复合絮凝材料结构稳定、表面活性高、吸附性能好，絮凝速度快。

目前，对于磁性絮凝剂的研究属于比较新的领域，其中较多的是将高分子材料与无机磁性材料(如γ-fe2o3或fe3o4)进行复核，这种磁性絮凝剂属于乳液聚合型，其主要利用分子间的范德华力和螯合作用结合一起，整体稳定性欠佳、结构不稳定、表面活性低、吸附性能差；另外，有机絮凝剂的毒性危害一般要远大于无机物絮凝剂，形成的固体废弃物的二次污染问题突出。

技术实现要素：

为此，本发明提供一种镁基复合水处理絮凝剂的制备工艺，可以有效解决现有技术中絮凝剂结构不稳定导致吸附性能差的技术问题。

结构稳定、絮凝速度快、成本低

该无机复合絮凝剂结构稳定、表面活性高、吸附性能好，絮凝速度快，固液分离效率高；并且处理成本低，絮凝后的产物无二次污染。该絮凝剂可广泛适用于重金属脱出、染料废水脱色、生活废水的cod去除和浊度处理等。

为实现上述目的，本发明提供一种镁基复合水处理絮凝剂的制备工艺，包括：

步骤一，获取无机磁性材料并对其进行清洗、干燥和打散作业后得到无机磁性粉体；

步骤二，通过第一加料口往反应器内加入镁盐溶液并通过第二加料口往反应器内加入所述无机磁性粉体，利用搅拌器混合均匀后调节温度调节阀升高温度后通过第三加料口加入引发剂，得到镁基无机磁性溶液；当所述搅拌器搅拌时，中控模块控制密度检测仪实时检测所述反应器内溶液的密度并将测得的实际溶液密度与预设溶液密度矩阵a0中的参数进行比较以判定密度是否符合标准；当通过所述第三加料口加入引发剂前，所述中控模块控制气泡密度检测仪实时检测升温后所述反应器内溶液的气泡密度并将测得的实际溶液气泡密度与预设标准气泡密度矩阵ρ0中的参数进行比较以确定加入引发剂的量；

步骤三，通过第四加料口往所述反应器内加入碱类溶液，在加入的过程中，利用搅拌器进行搅拌以使加入的碱类溶液分散均匀；当加入所述碱类溶液前，所述中控模块控制浓度检测仪检测所述反应器内的溶液浓度并将测得的实际浓度与预设标准浓度矩阵β0中的参数进行比较以确定加入碱类溶液的量；当加入所述碱类溶液时，所述中控模块控制所述浓度检测仪再次对所述反应器内的溶液浓度进行检测并将测得的浓度与溶液标准浓度进行比较以判定加入所述碱类溶液后的溶液浓度是否符合标准；

步骤四，所述碱类溶液加入完成时，调节温度调节阀升温后进行陈化，陈化结束后得到镁基复合磁性悬浊液；在所述升温和陈化的过程中，利用搅拌器一直搅拌；

步骤五，将所述镁基复合磁性悬浊液进行过滤、清水洗涤、真空干燥和打散后得到镁基复合磁性絮凝剂；

所述中控模块设置有预设溶液密度矩阵a0，设定a0(amin,amax),其中，amin表示预设溶液最低密度,amax表示预设溶液最高密度，amin＜amax；

当所述搅拌器搅拌时，所述密度检测仪测得的实际溶液密度记为a，所述中控模块将实际溶液密度a与预设溶液密度矩阵a0中的参数进行比较：

若amin≤a≤amax，所述中控模块判定密度符合标准并控制温度调节阀升高温度；

若a＜amin，所述中控模块判定密度不符合标准并控制所述第一加料口往所述反应器内加入镁盐溶液；

若a＞amax，所述中控模块判定密度不符合标准并控制所述第二加料口往所述反应器内加入无机磁性粉体。

进一步地，所述中控模块还设置有预设溶液酸碱度矩阵p0和密度调节系数矩阵ε0；对于所述预设溶液酸碱度矩阵p0，设定po(p1,p2,p3),其中，p1表示预设溶液第一酸碱度,p2表示预设溶液第二酸碱度,p3表示预设溶液第三酸碱度，p1＜p2＜p3；对于所述密度调节系数矩阵ε0，设定ε0(ε1，ε2，ε3，ε4)，其中，ε1表示第一密度调节系数，ε2表示第二密度调节系数，ε3表示第三密度调节系数，ε4表示第四密度调节系数，ε1＞ε2＞ε3＞ε4；

当a＜amin时，所述中控模块控制酸碱度测量仪测量所述反应器内溶液的酸碱度并将测得的实际酸碱度记为p，测量完成后，中控模块将实际酸碱度p与预设溶液酸碱度矩阵p0中的参数进行比较：

若p＜p1，所述中控模块选用ε1计算第一密度差值；

若p1≤p＜p2，所述中控模块选用ε2计算第一密度差值；

若p2≤p＜p3，所述中控模块选用ε3计算第一密度差值；

若p≥p3，所述中控模块选用ε4计算第一密度差值；

当所述中控模块选用εi计算第一密度差值时，设定i＝1，2，3，4，中控模块计算第一密度差值△aa，设定△aa＝(amin-a)×εi。

进一步地，所述中控模块还设置有预设第一密度差值矩阵△aa0和预设镁盐溶液增量矩阵ma0；对于所述第一密度差值矩阵△aa0，设定△aa0(△aa1，△aa2，△aa3)，其中，△aa1表示第一密度第一差值，△aa2表示第一密度第二差值，△aa3表示第一密度第三差值，△aa1＜△aa2＜△aa3；对于所述预设镁盐溶液增量矩阵ma0，设定ma0(ma1,ma2,ma3,ma4),其中，ma1表示预设镁盐溶液第一增量,ma2表示预设镁盐溶液第二增量,ma3表示预设镁盐溶液第三增量,ma4表示预设镁盐溶液第四增量，ma1＜ma2＜ma3＜ma4；

当所述第一密度差值△aa计算完成时，所述中控模块将其与预设第一密度差值矩阵△aa0中的参数进行比较：

若△aa＜△aa1，所述中控模块将所述第一加料口的镁盐溶液增量设置为ma1；

若△aa1≤△aa＜△aa2，所述中控模块将所述第一加料口的镁盐溶液增量设置为ma2；

若△aa2≤△aa＜△aa3，所述中控模块将所述第一加料口的镁盐溶液增量设置为ma3；

若△aa≥△aa3，所述中控模块将所述第一加料口的镁盐溶液增量设置为ma4。

进一步地，所述中控模块还设置有预设第二密度差值矩阵△ab0和预设无机磁性粉体增量矩阵mb0；对于所述预设第二密度差值矩阵△ab0，设定△ab0(△ab1，△ab2，△ab3,△ab4),其中，△ab1表示预设第二密度第一差值，△ab2表示预设第二密度第二差值，△ab3表示预设第二密度第三差值,△ab4表示预设第二密度第四差值，△ab1＜△ab2＜△ab3＜△ab4；对于所述预设无机磁性粉体增量矩阵mb0，设定mb0(mb1,mb2,mb3,mb4),其中，mb1表示预设无机磁性粉体第一增量,mb2表示预设无机磁性粉体第二增量,mb3表示预设无机磁性粉体第三增量,mb4表示预设无机磁性粉体第四增量，mb1＜mb2＜mb3＜mb4；

当a＞amax时，所述中控模块计算第二密度差值△ab,设定△ab＝a-amax，计算完成后，中控模块将第二密度差值△ab与预设第二密度差值矩阵△ab0中的参数进行比较：

若△ab＜△ab1，所述中控模块将所述第二加料口的无机磁性粉体增量设置为mb1；

若△ab1≤△ab＜△ab2，所述中控模块将所述第二加料口的无机磁性粉体增量设置为mb2；

若△ab2≤△ab＜△ab3，所述中控模块将所述第二加料口的无机磁性粉体增量设置为mb3；

若△ab3≤△ab＜△ab4，所述中控模块将所述第二加料口的无机磁性粉体增量设置为mb4；

若△ab≥△ab4，所述中控模块将所述第二加料口的无机磁性粉体增量设置为mb4+mb3+mb1。

进一步地，所述中控模块还设置有预设溶液标准温度矩阵ha0和溶液温度增量矩阵q0；对于所述预设溶液标准温度矩阵ha0，设定ha0(ha1，ha2，ha3，ha4)，其中，ha1表示预设溶液第一标准温度，ha2表示预设溶液第二标准温度，ha3表示预设溶液第三标准温度，ha4表示预设溶液第四标准温度，ha1＜ha2＜ha3＜ha4；对于所述溶液温度增量矩阵q0，设定q0(q1,q2,q3,q4),其中，q1表示溶液温度第一增量,q2表示溶液温度第二增量,q3表示溶液温度第三增量,q4表示溶液温度第四增量，q1＜q2＜q3＜q4；

当所述中控模块判定密度符合标准并控制温度调节阀升高温度前，所述中控模块控制温度测量仪测量混合均匀后溶液的温度并将测得的实际溶液温度记为ha,测量完成时，所述中控模块将实际溶液温度ha与预设溶液标准温度矩阵ha0中的参数进行比较：

若ha＜ha1，所述中控模块将所述温度调节阀的温度增量设置为q1；

若ha1≤ha＜ha2，所述中控模块将所述温度调节阀的温度增量设置为q2；

若ha2≤ha＜ha3，所述中控模块将所述温度调节阀的温度增量设置为q3；

若ha3≤ha＜ha4，所述中控模块将所述温度调节阀的温度增量设置为q4；

若ha≥ha4，所述中控模块将所述温度调节阀的温度增量设置为q4+q2；

当所述中控模块控制所述温度调节阀按照温度增量升高温度后，通过所述第三加料口往所述反应器内加入引发剂。

进一步地，所述中控模块还设置有预设标准气泡密度矩阵ρ0和预设引发剂加量矩阵mc0；对于所述预设标准气泡密度矩阵ρ0，设定ρ0(ρ1，ρ2，ρ3)，其中，ρ1表示预设第一标准气泡密度，ρ2表示预设第二标准气泡密度，ρ3表示预设第三标准气泡密度，ρ1＜ρ2＜ρ3；对于所述预设引发剂加量矩阵mc0，设定mc0(mc1，mc2，mc3，mc4)，其中，mc1表示预设引发剂第一加量，mc2表示预设引发剂第二加量，mc3表示预设引发剂第三加量，mc4表示预设引发剂第四加量，mc1＜mc2＜mc3＜mc4；

当通过所述第三加料口加入引发剂前，所述气泡密度检测仪测得的实际溶液气泡密度记为ρ，检测完成时，所述中控模块将实际溶液气泡密度ρ与预设标准气泡密度矩阵ρ0中的参数进行比较：

若ρ＜ρ1，所述中控模块将所述第三加料口加入引发剂的量设置为mc1；

若ρ1≤ρ＜ρ2，所述中控模块将所述第三加料口加入引发剂的量设置为mc2；

若ρ2≤ρ＜ρ3，所述中控模块将所述第三加料口加入引发剂的量设置为mc3；

若ρ≥ρ3，所述中控模块将所述第三加料口加入引发剂的量设置为mc4。

进一步地，所述中控模块还设置有预设气泡密度差值矩阵△ρs0和预设标准气泡密度ρs0，ρs0＜ρ1；对于所述预设气泡密度差值矩阵△ρs0，设定△ρs0(△ρs1，△ρs2，△ρs3)，其中，△ρs1表示预设气泡密度第一差值，△ρs2表示预设气泡密度第二差值，△ρs3表示预设气泡密度第三差值，△ρs1＜△ρs2＜△ρs3；

当所述中控模块控制第三加料口按照引发剂加量往所述反应器内加入引发剂后，中控模块控制所述气泡密度检测仪对所述氯离子无机磁性溶液的气泡密度进行测量并将测得的氯离子无机磁性溶液气泡密度记为ρs，检测完成时，中控模块将氯离子无机磁性溶液气泡密度ρs与预设标准气泡密度ρs0进行比较：

若ρs≤ρs0，所述中控模块判定气泡密度符合标准并进入所述步骤三；

若ρs＞ρs0，所述中控模块判定气泡密度不符合标准并控制所述温度调节阀调节所述反应器内溶液的温度；

当所述中控模块判定气泡密度不符合标准时，中控模块计算气泡密度差值△ρs，其计算公式如下：

△ρs＝(ρs-ρs0)×e；

式中，e表示气泡密度差值系数，设定e＝(ρs/ρs0)×[(ρs+ρs0)/(ρs-ρs0)]；

计算完成时，所述中控模块将气泡密度差值△ρs与预设气泡密度差值矩阵△ρs0中的参数进行比较，

若△ρs＜△ρs1，所述中控模块将所述温度调节阀调节所述反应器内的溶液的温度的量设置为q1；

若△ρs1≤△ρs＜△ρs2，所述中控模块将所述温度调节阀调节所述反应器内的溶液的温度的量设置为q2；

若△ρs2≤△ρs＜△ρs3，所述中控模块将所述温度调节阀调节所述反应器内的溶液的温度的量设置为q3；

若△ρs≥△ρs3，所述中控模块将所述温度调节阀调节所述反应器内的溶液的温度的量设置为q4；

其中，qi表示溶液温度增量矩阵q0中的对应参数，设定i＝1,2,3,4。

进一步地，所述中控模块还设置有预设标准浓度矩阵β0和预设碱类溶液加量矩阵md0；对于所述预设标准浓度矩阵β0，设定β(β1，β2，β3)，其中，β1表示预设第一标准浓度，β2表示预设第二标准浓度，β3表示预设第三标准浓度，β1＜β2＜β3；对于所述预设碱类溶液加量矩阵md0，设定md0(md1，md2，md3，md4)，其中，md1表示预设碱类溶液第一加量，md2表示预设碱类溶液第二加量，md3表示预设碱类溶液第三加量，md4表示预设碱类溶液第四加量，md1＜md2＜md3＜md4；

当加入所述碱类溶液前，所述浓度检测仪测得的实际浓度记为β，检测完成时，所述中控模块将实际浓度β与预设标准浓度矩阵β0中的参数进行比较：

若β＜β1，所述中控模块将所述第四加料口加入碱类溶液的量设置为md1；

若β1≤β＜β2，所述中控模块将所述第四加料口加入碱类溶液的量设置为md2；

若β2≤β＜β3，所述中控模块将所述第四加料口加入碱类溶液的量设置为md3；

若β≥β3，所述中控模块将所述第四加料口加入碱类溶液的量设置为md4。

进一步地，所述中控模块还设置有预设浓度差值矩阵△βs0、预设搅拌速度调大量矩阵v0和预设合格浓度βs0，βs0＞β3；对于所述预设浓度差值矩阵△βs0，设定△βs0(△βs1，△βs2，△βs3)，其中，△βs1表示预设浓度第一差值，△βs2表示预设浓度第二差值，△βs3表示预设浓度第三差值，△βs1＜△βs2＜△βs3；对于所述预设搅拌速度调大量矩阵v0，设定v0(v1,v2,v3,v4),其中，v1表示预设搅拌速度第一调大量,v2表示预设搅拌速度第二调大量,v3表示预设搅拌速度第三调大量,v4表示预设搅拌速度第四调大量，v1＜v2＜v3＜v4；

当所述中控模块控制所述第四加料口按照碱类溶液加量往所述反应器内加入碱类溶液时，所述中控模块控制所述浓度检测仪再次对所述反应器内的溶液浓度进行检测的加入碱类溶液后溶液浓度记为βs，检测完成时，中控模块将加入碱类溶液后溶液浓度βs与预设合格浓度βs0进行比较：

若βs≥βs0，所述中控模块判定加入所述碱类溶液后的溶液浓度符合标准；

若βs＜βs0，所述中控模块判定加入所述碱类溶液后的溶液浓度不符合标准并控制所述搅拌器调节搅拌速度；

当所述中控模块判定加入所述碱类溶液后的溶液浓度不符合标准时，中控模块计算浓度差值△βs，其计算公式如下：

△βs＝(βs0-βs)×δ；

式中，δ表示温度差值系数；

计算完成时，所述中控模块将浓度差值△βs与预设浓度差值矩阵△βs0中的参数进行比较，

若△βs＜△βs1，所述中控模块将所述搅拌器的搅拌速度的调节量设置为v1；

若△βs1≤△βs＜△βs2，所述中控模块将所述搅拌器的搅拌速度的调节量设置为v2；

若△βs2≤△βs＜△βs3，所述中控模块将所述搅拌器的搅拌速度的调节量设置为v3；

若△βs≥△βs3，所述中控模块将所述搅拌器的搅拌速度的调节量设置为v4。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过将实际溶液密度a与预设溶液密度矩阵a0中的参数进行比较以判定密度是否符合标准，通过将实际溶液气泡密度与预设标准气泡密度矩阵ρ0中的参数进行比较以确定加入引发剂的量，通过将实际浓度与预设标准浓度矩阵β0中的参数进行比较以确定加入碱类溶液的量，通过将再次进行检测后的溶液浓度与溶液标准浓度进行比较以判定加入所述碱类溶液后的溶液浓度是否符合标准，与现有技术相比，本发明所述工艺利用氢氧化镁胶体的弱碱性和高吸附性能来制备絮凝剂，从而处理成本低，絮凝后的产物无二次污染，提高了絮凝剂的结构稳定性和表面活性，进而有效提高了本发明所述絮凝剂的吸附性能和分散均匀性。

进一步地，本发明通过将第一密度差值△aa与预设第一密度差值矩阵△aa0中的参数进行比较以确定镁盐溶液的增量，从而提高了絮凝剂的结构稳定性和表面活性，进而有效提高了本发明所述絮凝剂的吸附性能和分散均匀性。

进一步地，本发明通过将第二密度差值△ab与预设第二密度差值矩阵△ab0中的参数进行比较以确定无机磁性粉体的增量，从而提高了絮凝剂的结构稳定性和表面活性，进而有效提高了本发明所述絮凝剂的吸附性能和分散均匀性。

进一步地，本发明通过将实际溶液温度ha与预设溶液标准温度矩阵ha0中的参数进行比较以确定温度调节阀调节温度的量，从而提高了絮凝剂的结构稳定性和表面活性，进而有效提高了本发明所述絮凝剂的吸附性能和分散均匀性。

进一步地，本发明通过将实际溶液气泡密度ρ与预设标准气泡密度矩阵ρ0中的参数进行比较以确定加入引发剂的量，从而提高了絮凝剂的结构稳定性和表面活性，进而有效提高了本发明所述絮凝剂的吸附性能和分散均匀性，且絮凝后的产物无二次污染。

进一步地，本发明通过将氯离子无机磁性溶液气泡密度ρs与预设标准气泡密度ρs0进行比较以判定气泡密度是否符合标准，通过将气泡密度差值△ρs与预设气泡密度差值矩阵△ρs0中的参数进行比较以确定温度温度调节阀调节温度的量，从而提高了絮凝剂的结构稳定性和表面活性，进而有效提高了本发明所述絮凝剂的吸附性能和分散均匀性。

进一步地，本发明通过将实际浓度β与预设标准浓度矩阵β0中的参数进行比较以确定第四加料口加入碱类溶液的量，从而提高了絮凝剂的结构稳定性和表面活性，进而有效提高了本发明所述絮凝剂的吸附性能和分散均匀性。

进一步地，本发明通过将加入碱类溶液后溶液浓度βs与预设合格浓度βs0进行比较以判定加入所述碱类溶液后的溶液浓度是否符合标准，通过将浓度差值△βs与预设浓度差值矩阵△βs0中的参数进行比较以确定搅拌速度的调节量，从而提高了絮凝剂的结构稳定性和表面活性，进而有效提高了本发明所述絮凝剂的吸附性能和分散均匀性。

进一步地，本发明制备的絮凝剂的粒度范围产属于微纳米级别，具有高效吸附性能，可以高效脱除污水中的杂质和有毒有害成分，包括：重金属脱除率能够达到98％以上，印染废水脱色率达到99％以上，生活废水中的氨、氮、磷等可以脱除90％以上；并且该磁性絮凝剂沉降时间短，回收利用方便，经济性好。

附图说明

图1为本发明镁基复合水处理絮凝剂的制备装置的结构示意图；

图2为本发明镁基复合水处理絮凝剂的制备工艺的流程示意图；

图中标记说明：1、反应器；11、第一加料口；12、第二加料口；13、第三加料口；14、第四加料口；21、温度调节阀；31、搅拌器；41、密度检测仪；42、温度测量仪；43、气泡密度检测仪；44、酸碱度测量仪；45、浓度检测仪。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1和图2所示，本实施例的新型无机复合磁性絮凝剂的制备装置，包括：

反应器1，用以制备进行本发明所述新型无机复合磁性絮凝剂；

所述反应器1设置有第一加料口11、第二加料口12、第三加料口13、第四加料口14、温度调节阀21、搅拌器31、密度检测仪41、温度测量仪42、气泡密度检测仪43、酸碱度测量仪44和浓度检测仪45，第一加料口11、第二加料口12、第三加料口13和第四加料口14均设置在反应器1的顶部，第一加料口11用以往反应器1内加入镁盐溶液，第二加料口12用以加入无机磁性粉体，第三加料口13用以加入引发剂，第四加料口14用以加入碱类溶液；温度调节阀21设置在反应器1的侧面，用以调节反应器1内溶液的温度；搅拌器31设置在反应器1内，用以将反应器1内的溶液混合均匀；密度检测仪41、温度测量仪42、气泡密度检测仪43、酸碱度测量仪44和浓度检测仪45均设置在反应器1内，密度检测仪41用以实时检测反应器1内溶液的密度，温度测量仪42用以测量混合均匀后溶液的温度，气泡密度检测仪43用以实时检测升温后反应器1内溶液的气泡密度，酸碱度测量仪44用以测量反应器1内溶液的酸碱度，浓度检测仪45用以检测反应器1内的溶液浓度；

中控模块(图中未画出)，其与所述反应器1连接，用以控制所述工艺的制备过程，其内设置有矩阵。

结合图1所示，本实施例的镁基复合水处理絮凝剂的制备工艺过程包括：

步骤一，获取无机磁性材料并对其进行清洗、干燥和打散作业后得到无机磁性粉体；

步骤二，通过第一加料口11往反应器1内加入镁盐溶液并通过第二加料口12往反应器1内加入所述无机磁性粉体，利用搅拌器31混合均匀后调节温度调节阀21升高温度后通过第三加料口13加入引发剂，得到氯离子无机磁性溶液；当所述搅拌器31搅拌时，中控模块控制密度检测仪41实时检测所述反应器1内溶液的密度并将测得的实际溶液密度与预设溶液密度矩阵a0中的参数进行比较以判定密度是否符合标准；当通过所述第三加料口13加入引发剂前，所述中控模块控制气泡密度检测仪43实时检测升温后所述反应器1内溶液的气泡密度并将测得的实际溶液气泡密度与预设标准气泡密度矩阵ρ0中的参数进行比较以确定加入引发剂的量；

步骤三，通过第四加料口14往所述反应器1内加入碱类溶液，在加入的过程中，利用搅拌器31进行搅拌以使加入的碱类溶液分散均匀；当加入所述碱类溶液前，所述中控模块控制浓度检测仪45检测所述反应器1内的溶液浓度并将测得的实际浓度与预设标准浓度矩阵β0中的参数进行比较以确定加入碱类溶液的量；当加入所述碱类溶液时，所述中控模块控制所述浓度检测仪45再次对所述反应器1内的溶液浓度进行检测并将测得的浓度与溶液标准浓度进行比较以判定加入所述碱类溶液后的溶液浓度是否符合标准；

步骤四，所述碱类溶液加入完成时，调节温度调节阀21升温后进行陈化，陈化结束后得到得到镁基复合磁性粉体悬浊液；在所述升温和陈化的过程中，利用搅拌器31一直搅拌；

步骤五，将所述镁基复合磁性悬浊液进行过滤、清水洗涤、真空干燥和打散后得到镁基复合磁性絮凝剂；

本发明所述实施例中无机磁性粉体为γ-fe2o3或fe3o4，分量为1-3份粒度为纳米级，平均粒径100-200nm，纯度大于99％，体积磁化率为74.30am3/kg，矫顽力为102.68a/m；镁盐溶液的含量为0.5-2.0mol/l，分量为60-100份，里面可以含有氯化镁或者硫酸镁的卤水，杂质含量要求不超过1％；引发剂为硫酸钾或亚硫酸氢钠，加入的量为无机磁性粉体质量的0.05％-0.10％；碱类溶液的加入方式为滴加，浓度为1-2mol/l，加入量为30-50份，滴加速度为0.5-1份/分钟；步骤一中调节温度调节阀21升温到40-60℃；步骤四中进行陈化的温度为70-80℃，陈化时间为120-180分钟，陈化指的是把溶液在一定条件下静止存放一段时间，本发明中陈化与保温等同。镁盐溶液为氯化镁溶液。

所述中控模块设置有预设溶液密度矩阵a0，设定a0(amin,amax),其中，amin表示预设溶液最低密度,amax表示预设溶液最高密度，amin＜amax；

当所述搅拌器31搅拌时，所述密度检测仪41测得的实际溶液密度记为a，所述中控模块将实际溶液密度a与预设溶液密度矩阵a0中的参数进行比较：

若amin≤a≤amax，所述中控模块判定密度符合标准并控制温度调节阀21升高温度；

若a＜amin，所述中控模块判定密度不符合标准并控制所述第一加料口11往所述反应器1内加入镁盐溶液；

若a＞amax，所述中控模块判定密度不符合标准并控制所述第二加料口12往所述反应器1内加入无机磁性粉体。

本发明实施例通过将实际溶液密度a与预设溶液密度矩阵a0中的参数进行比较以判定密度是否符合标准，通过将实际溶液气泡密度与预设标准气泡密度矩阵ρ0中的参数进行比较以确定加入引发剂的量，通过将实际浓度与预设标准浓度矩阵β0中的参数进行比较以确定加入碱类溶液的量，通过将再次进行检测后的溶液浓度与溶液标准浓度进行比较以判定加入所述碱类溶液后的溶液浓度是否符合标准，与现有技术相比，本发明所述工艺处理成本低，絮凝后的产物无二次污染，提高了絮凝剂的结构稳定性和表面活性，进而有效提高了本发明所述絮凝剂的吸附性能和分散均匀性。

具体而言，所述中控模块还设置有预设溶液酸碱度矩阵p0和密度调节系数矩阵ε0；对于所述预设溶液酸碱度矩阵p0，设定po(p1,p2,p3),其中，p1表示预设溶液第一酸碱度,p2表示预设溶液第二酸碱度,p3表示预设溶液第三酸碱度，p1＜p2＜p3；对于所述密度调节系数矩阵ε0，设定ε0(ε1，ε2，ε3，ε4)，其中，ε1表示第一密度调节系数，ε2表示第二密度调节系数，ε3表示第三密度调节系数，ε4表示第四密度调节系数，ε1＞ε2＞ε3＞ε4；

当a＜amin时，所述中控模块控制酸碱度测量仪44测量所述反应器1内溶液的酸碱度并将测得的实际酸碱度记为p，测量完成后，中控模块将实际酸碱度p与预设溶液酸碱度矩阵p0中的参数进行比较：

若p＜p1，所述中控模块选用ε1计算第一密度差值；

若p1≤p＜p2，所述中控模块选用ε2计算第一密度差值；

若p2≤p＜p3，所述中控模块选用ε3计算第一密度差值；

若p≥p3，所述中控模块选用ε4计算第一密度差值；

当所述中控模块选用εi计算第一密度差值时，设定i＝1，2，3，4，中控模块计算第一密度差值△aa，设定△aa＝(amin-a)×εi。

具体而言，所述中控模块还设置有预设第一密度差值矩阵△aa0和预设镁盐溶液增量矩阵ma0；对于所述第一密度差值矩阵△aa0，设定△aa0(△aa1，△aa2，△aa3)，其中，△aa1表示第一密度第一差值，△aa2表示第一密度第二差值，△aa3表示第一密度第三差值，△aa1＜△aa2＜△aa3；对于所述预设镁盐溶液增量矩阵ma0，设定ma0(ma1,ma2,ma3,ma4),其中，ma1表示预设镁盐溶液第一增量,ma2表示预设镁盐溶液第二增量,ma3表示预设镁盐溶液第三增量,ma4表示预设镁盐溶液第四增量，ma1＜ma2＜ma3＜ma4；

当所述第一密度差值△aa计算完成时，所述中控模块将其与预设第一密度差值矩阵△aa0中的参数进行比较：

若△aa＜△aa1，所述中控模块将所述第一加料口11的镁盐溶液增量设置为ma1；

若△aa1≤△aa＜△aa2，所述中控模块将所述第一加料口11的镁盐溶液增量设置为ma2；

若△aa2≤△aa＜△aa3，所述中控模块将所述第一加料口11的镁盐溶液增量设置为ma3；

若△aa≥△aa3，所述中控模块将所述第一加料口11的镁盐溶液增量设置为ma4。

本发明实施例通过将第一密度差值△aa与预设第一密度差值矩阵△aa0中的参数进行比较以确定镁盐溶液的增量，从而提高了絮凝剂的结构稳定性和表面活性，进而有效提高了本发明所述絮凝剂的吸附性能和分散均匀性。

具体而言，所述中控模块还设置有预设第二密度差值矩阵△ab0和预设无机磁性粉体增量矩阵mb0；对于所述预设第二密度差值矩阵△ab0，设定△ab0(△ab1，△ab2，△ab3,△ab4),其中，△ab1表示预设第二密度第一差值，△ab2表示预设第二密度第二差值，△ab3表示预设第二密度第三差值,△ab4表示预设第二密度第四差值，△ab1＜△ab2＜△ab3＜△ab4；对于所述预设无机磁性粉体增量矩阵mb0，设定mb0(mb1,mb2,mb3,mb4),其中，mb1表示预设无机磁性粉体第一增量,mb2表示预设无机磁性粉体第二增量,mb3表示预设无机磁性粉体第三增量,mb4表示预设无机磁性粉体第四增量，mb1＜mb2＜mb3＜mb4；

当a＞amax时，所述中控模块计算第二密度差值△ab,设定△ab＝a-amax，计算完成后，中控模块将第二密度差值△ab与预设第二密度差值矩阵△ab0中的参数进行比较：

若△ab＜△ab1，所述中控模块将所述第二加料口12的无机磁性粉体增量设置为mb1；

若△ab1≤△ab＜△ab2，所述中控模块将所述第二加料口12的无机磁性粉体增量设置为mb2；

若△ab2≤△ab＜△ab3，所述中控模块将所述第二加料口12的无机磁性粉体增量设置为mb3；

若△ab3≤△ab＜△ab4，所述中控模块将所述第二加料口12的无机磁性粉体增量设置为mb4；

若△ab≥△ab4，所述中控模块将所述第二加料口12的无机磁性粉体增量设置为mb4+mb3+mb1。

本发明实施例通过将第二密度差值△ab与预设第二密度差值矩阵△ab0中的参数进行比较以确定无机磁性粉体的增量，从而提高了絮凝剂的结构稳定性和表面活性，进而有效提高了本发明所述絮凝剂的吸附性能和分散均匀性。

具体而言，所述中控模块还设置有预设溶液标准温度矩阵ha0和溶液温度增量矩阵q0；对于所述预设溶液标准温度矩阵ha0，设定ha0(ha1，ha2，ha3，ha4)，其中，ha1表示预设溶液第一标准温度，ha2表示预设溶液第二标准温度，ha3表示预设溶液第三标准温度，ha4表示预设溶液第四标准温度，ha1＜ha2＜ha3＜ha4；对于所述溶液温度增量矩阵q0，设定q0(q1,q2,q3,q4),其中，q1表示溶液温度第一增量,q2表示溶液温度第二增量,q3表示溶液温度第三增量,q4表示溶液温度第四增量，q1＜q2＜q3＜q4；

当所述中控模块判定密度符合标准并控制温度调节阀21升高温度前，所述中控模块控制温度测量仪42测量混合均匀后溶液的温度并将测得的实际溶液温度记为ha,测量完成时，所述中控模块将实际溶液温度ha与预设溶液标准温度矩阵ha0中的参数进行比较：

若ha＜ha1，所述中控模块将所述温度调节阀21的温度增量设置为q1；

若ha1≤ha＜ha2，所述中控模块将所述温度调节阀21的温度增量设置为q2；

若ha2≤ha＜ha3，所述中控模块将所述温度调节阀21的温度增量设置为q3；

若ha3≤ha＜ha4，所述中控模块将所述温度调节阀21的温度增量设置为q4；

若ha≥ha4，所述中控模块将所述温度调节阀21的温度增量设置为q4+q2；

当所述中控模块控制所述温度调节阀21按照温度增量升高温度后，通过所述第三加料口13往所述反应器1内加入引发剂。

本发明实施例通过将实际溶液温度ha与预设溶液标准温度矩阵ha0中的参数进行比较以确定温度调节阀21调节温度的量，从而提高了絮凝剂的结构稳定性和表面活性，进而有效提高了本发明所述絮凝剂的吸附性能和分散均匀性。

具体而言，所述中控模块还设置有预设标准气泡密度矩阵ρ0和预设引发剂加量矩阵mc0；对于所述预设标准气泡密度矩阵ρ0，设定ρ0(ρ1，ρ2，ρ3)，其中，ρ1表示预设第一标准气泡密度，ρ2表示预设第二标准气泡密度，ρ3表示预设第三标准气泡密度，ρ1＜ρ2＜ρ3；对于所述预设引发剂加量矩阵mc0，设定mc0(mc1，mc2，mc3，mc4)，其中，mc1表示预设引发剂第一加量，mc2表示预设引发剂第二加量，mc3表示预设引发剂第三加量，mc4表示预设引发剂第四加量，mc1＜mc2＜mc3＜mc4；

当通过所述第三加料口13加入引发剂前，所述气泡密度检测仪43测得的实际溶液气泡密度记为ρ，检测完成时，所述中控模块将实际溶液气泡密度ρ与预设标准气泡密度矩阵ρ0中的参数进行比较：

若ρ＜ρ1，所述中控模块将所述第三加料口13加入引发剂的量设置为mc1；

若ρ1≤ρ＜ρ2，所述中控模块将所述第三加料口13加入引发剂的量设置为mc2；

若ρ2≤ρ＜ρ3，所述中控模块将所述第三加料口13加入引发剂的量设置为mc3；

若ρ≥ρ3，所述中控模块将所述第三加料口13加入引发剂的量设置为mc4。

本发明实施例通过将实际溶液气泡密度ρ与预设标准气泡密度矩阵ρ0中的参数进行比较以确定加入引发剂的量，从而提高了絮凝剂的结构稳定性和表面活性，进而有效提高了本发明所述絮凝剂的吸附性能和分散均匀性，且絮凝后的产物无二次污染。

具体而言，所述中控模块还设置有预设气泡密度差值矩阵△ρs0和预设标准气泡密度ρs0，ρs0＜ρ1；对于所述预设气泡密度差值矩阵△ρs0，设定△ρs0(△ρs1，△ρs2，△ρs3)，其中，△ρs1表示预设气泡密度第一差值，△ρs2表示预设气泡密度第二差值，△ρs3表示预设气泡密度第三差值，△ρs1＜△ρs2＜△ρs3；

当所述中控模块控制第三加料口13按照引发剂加量往所述反应器1内加入引发剂后，中控模块控制所述气泡密度检测仪43对所述氯离子无机磁性溶液的气泡密度进行测量并将测得的氯离子无机磁性溶液气泡密度记为ρs，检测完成时，中控模块将氯离子无机磁性溶液气泡密度ρs与预设标准气泡密度ρs0进行比较：

若ρs≤ρs0，所述中控模块判定气泡密度符合标准并进入所述步骤三；

若ρs＞ρs0，所述中控模块判定气泡密度不符合标准并控制所述温度调节阀21调节所述反应器1内溶液的温度；

当所述中控模块判定气泡密度不符合标准时，中控模块计算气泡密度差值△ρs，其计算公式如下：

△ρs＝(ρs-ρs0)×e；

式中，e表示气泡密度差值系数，设定e＝(ρs/ρs0)×[(ρs+ρs0)/(ρs-ρs0)]；

计算完成时，所述中控模块将气泡密度差值△ρs与预设气泡密度差值矩阵△ρs0中的参数进行比较，

若△ρs＜△ρs1，所述中控模块将所述温度调节阀21调节所述反应器1内的溶液的温度的量设置为q1；

若△ρs1≤△ρs＜△ρs2，所述中控模块将所述温度调节阀21调节所述反应器1内的溶液的温度的量设置为q2；

若△ρs2≤△ρs＜△ρs3，所述中控模块将所述温度调节阀21调节所述反应器1内的溶液的温度的量设置为q3；

若△ρs≥△ρs3，所述中控模块将所述温度调节阀21调节所述反应器1内的溶液的温度的量设置为q4；

其中，qi表示溶液温度增量矩阵q0中的对应参数，设定i＝1,2,3,4。

本发明实施例通过将氯离子无机磁性溶液气泡密度ρs与预设标准气泡密度ρs0进行比较以判定气泡密度是否符合标准，通过将气泡密度差值△ρs与预设气泡密度差值矩阵△ρs0中的参数进行比较以确定温度温度调节阀21调节温度的量，从而提高了絮凝剂的结构稳定性和表面活性，进而有效提高了本发明所述絮凝剂的吸附性能和分散均匀性。

具体而言，所述中控模块还设置有预设标准浓度矩阵β0和预设碱类溶液加量矩阵md0；对于所述预设标准浓度矩阵β0，设定β(β1，β2，β3)，其中，β1表示预设第一标准浓度，β2表示预设第二标准浓度，β3表示预设第三标准浓度，β1＜β2＜β3；对于所述预设碱类溶液加量矩阵md0，设定md0(md1，md2，md3，md4)，其中，md1表示预设碱类溶液第一加量，md2表示预设碱类溶液第二加量，md3表示预设碱类溶液第三加量，md4表示预设碱类溶液第四加量，md1＜md2＜md3＜md4；

当加入所述碱类溶液前，所述浓度检测仪45测得的实际浓度记为β，检测完成时，所述中控模块将实际浓度β与预设标准浓度矩阵β0中的参数进行比较：

若β＜β1，所述中控模块将所述第四加料口14加入碱类溶液的量设置为md1；

若β1≤β＜β2，所述中控模块将所述第四加料口14加入碱类溶液的量设置为md2；

若β2≤β＜β3，所述中控模块将所述第四加料口14加入碱类溶液的量设置为md3；

若β≥β3，所述中控模块将所述第四加料口14加入碱类溶液的量设置为md4。

本发明实施例通过将实际浓度β与预设标准浓度矩阵β0中的参数进行比较以确定第四加料口14加入碱类溶液的量，从而提高了絮凝剂的结构稳定性和表面活性，进而有效提高了本发明所述絮凝剂的吸附性能和分散均匀性。

具体而言，所述中控模块还设置有预设浓度差值矩阵△βs0、预设搅拌速度调大量矩阵v0和预设合格浓度βs0，βs0＞β3；对于所述预设浓度差值矩阵△βs0，设定△βs0(△βs1，△βs2，△βs3)，其中，△βs1表示预设浓度第一差值，△βs2表示预设浓度第二差值，△βs3表示预设浓度第三差值，△βs1＜△βs2＜△βs3；对于所述预设搅拌速度调大量矩阵v0，设定v0(v1,v2,v3,v4),其中，v1表示预设搅拌速度第一调大量,v2表示预设搅拌速度第二调大量,v3表示预设搅拌速度第三调大量,v4表示预设搅拌速度第四调大量，v1＜v2＜v3＜v4；

当所述中控模块控制所述第四加料口14按照碱类溶液加量往所述反应器1内加入碱类溶液时，所述中控模块控制所述浓度检测仪45再次对所述反应器1内的溶液浓度进行检测的加入碱类溶液后溶液浓度记为βs，检测完成时，中控模块将加入碱类溶液后溶液浓度βs与预设合格浓度βs0进行比较：

若βs≥βs0，所述中控模块判定加入所述碱类溶液后的溶液浓度符合标准；

若βs＜βs0，所述中控模块判定加入所述碱类溶液后的溶液浓度不符合标准并控制所述搅拌器31调节搅拌速度；

当所述中控模块判定加入所述碱类溶液后的溶液浓度不符合标准时，中控模块计算浓度差值△βs，其计算公式如下：

△βs＝(βs0-βs)×δ；

式中，δ表示温度差值系数；

计算完成时，所述中控模块将浓度差值△βs与预设浓度差值矩阵△βs0中的参数进行比较，

若△βs＜△βs1，所述中控模块将所述搅拌器31的搅拌速度的调节量设置为v1；

若△βs1≤△βs＜△βs2，所述中控模块将所述搅拌器31的搅拌速度的调节量设置为v2；

若△βs2≤△βs＜△βs3，所述中控模块将所述搅拌器31的搅拌速度的调节量设置为v3；

若△βs≥△βs3，所述中控模块将所述搅拌器31的搅拌速度的调节量设置为v4。

本发明实施例通过将加入碱类溶液后溶液浓度βs与预设合格浓度βs0进行比较以判定加入所述碱类溶液后的溶液浓度是否符合标准，通过将浓度差值△βs与预设浓度差值矩阵△βs0中的参数进行比较以确定搅拌速度的调节量，从而提高了絮凝剂的结构稳定性和表面活性，进而有效提高了本发明所述絮凝剂的吸附性能和分散均匀性。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。