一種水處理的無機、有機復(fù)合的絮凝劑的制備技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水處理的無機、有機復(fù)合的絮凝劑的制備技術(shù)，其原料成分包括淀粉、聚丙烯酰胺、次氯酸鈉、羧甲基纖維素鈉、硅酸鈉、過硫酸鉀、亞硫酸鈉和水。本發(fā)明的有益效果在于，所制備的絮凝劑具有綠色環(huán)保、成本低廉的優(yōu)點，在造紙綜合廢水中應(yīng)用可使CODcr大幅降低，微細(xì)纖維回收率高，能有效提高微細(xì)纖維的留著率，減少廢水負(fù)荷。
【專利說明】一種水處理的無機、有機復(fù)合的絮凝劑的制備技術(shù)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合型絮凝劑的制備技術(shù)，具體說是一種水處理用環(huán)保低成本的無機-有機復(fù)合的絮凝劑。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著中國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，水的供需矛盾日益突出。水荒、水污染已對中國國民經(jīng)濟和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展以及人們的生活構(gòu)成了嚴(yán)重威肋。污水處理回用是解決水危機的主要途徑。絮凝沉降法是處理污水的經(jīng)濟、簡便的方法。在絮凝沉降法中，絮凝劑的選擇最為關(guān)鍵。在絮凝劑中，無機絮凝劑存在投藥量大、污泥含水率高等缺點。而現(xiàn)有的有機高分子絮凝劑，雖能克服上述不足，但成本較高。為此高效低成本絮凝劑的制備成為研究者們關(guān)注的熱點之一。
[0003]聚丙烯酞胺(Polyscrylamide)簡稱PAM，分子式為:[CH2_CH(C0NH2) ]n，是線狀高分子聚合物，分子量在400-2000萬之間，固體產(chǎn)品外觀為白色或略帶黃色粉末，液態(tài)為無色粘稠膠體狀，易溶于水，溫度超過120°C時易分解。有文獻(xiàn)報道，國外研究者發(fā)現(xiàn)聚丙烯酰胺的降解產(chǎn)物可作為細(xì)菌生命活動的營養(yǎng)物質(zhì)，反過來營養(yǎng)物質(zhì)又會促進(jìn)聚丙烯酰胺的降解。因此成為應(yīng)用最為的廣泛的絮凝劑之一，然而聚丙烯酰胺的單體丙烯酰胺是一種致癌物質(zhì)，目前許多國家多已經(jīng)減少了其應(yīng)用。
[0004]大量實踐表明，將兩種或兩種以上的絮凝劑通過復(fù)配或反應(yīng)形成一種復(fù)合絮凝劑進(jìn)行應(yīng)用，則可以克服使用單一絮凝劑的不足，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，且用量少、成本低、效率高，因此，復(fù)合絮凝劑是今后絮凝劑的研究重點和發(fā)展方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了客服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種水處理的無機、有機復(fù)合的絮凝劑的制備技術(shù)。
[0006]為實現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的具體技術(shù)方案是:
一種水處理的絮凝劑，其特征在于，其原料成分包括淀粉、聚丙烯酰胺、次氯酸鈉、羧甲基纖維素鈉、硅酸鈉、過硫酸鉀、亞硫酸鈉和水，并且根據(jù)以下配比及步驟制得:
(1)在5g淀粉中加入50ml7jc,置于攪拌機中，控制轉(zhuǎn)速160-240 r.p.m,溫度95 士 I °C，糊化40分鐘后冷卻至室溫；
(2)將3g相對分子質(zhì)量為30-300萬的聚丙烯酰胺溶于50ml水中，加入濃度為10%的次氯酸鈉水溶液30ml，先控制轉(zhuǎn)速200 r.p.m狀態(tài)9_11分鐘后，再控制轉(zhuǎn)速為100r.p.m,在室溫下反應(yīng)0.8-3.5小時；
(3)取PH值為3-4、模數(shù)為3.5-4的硅酸鈉溶液500mL于三口燒瓶中，并置于恒溫水浴鍋中，將步驟(1)、(2)的制備物加入，同時加入IOg羧甲基纖維素鈉，攪拌溶解，當(dāng)水浴溫度達(dá)到75°C時加入0.0015-0.0025g過硫酸鉀和0.004-0.0065g亞硫酸鈉作為交聯(lián)劑，恒溫水浴反應(yīng)4h，即得絮凝劑溶液。[0007]本發(fā)明通過大量實驗，選擇了上述組分配比以及相應(yīng)的制備參數(shù)。本發(fā)明的絮凝劑溶液中的聚丙烯酰胺通過Hofmann反應(yīng)生成的聚乙烯胺為陽離子型高聚物，而淀粉在制備過程中被氧化成為陰離子型高聚物，因此高聚物間通過離子鍵、次價鍵力和機械纏繞等作用復(fù)合成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的超高分子量的兩性聚電解質(zhì)。不但可以電中和廢水中膠體微粒及顆粒所帶的負(fù)電荷，而且超高分子量的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有橋聯(lián)及網(wǎng)捕作用，易與膠體微粒及顆粒形成大的絮凝體，達(dá)到顯著的絮凝效果。淀粉和羧甲基纖維素是來源最為豐富的天然高分子材料，由于在復(fù)合物中用淀粉代替了部分聚乙烯胺，成本可大幅下降。另外由于在復(fù)合物中進(jìn)一步采用了羧甲基纖維素納，其為纖維素羧甲基醚的鈉鹽，屬陰離子型纖維素醚，易于分散在水中成透明膠狀溶液，在PH值為2-3時會出現(xiàn)沉淀，遇多價金屬鹽也會反應(yīng)出現(xiàn)沉淀。因此得到的絮凝劑兼具無機絮凝劑的破膠能力及有機高分子絮凝劑的快速絮凝作用。
[0008]本發(fā)明的有益效果在于，所制備的絮凝劑具有綠色環(huán)保、成本低廉的優(yōu)點，在造紙綜合廢水中應(yīng)用可使CODcr大幅降低，微細(xì)纖維回收率高。在石材污水中應(yīng)用僅需10-15g/m3的用量，可使石材污水的濁度從大于20000NTU降至60NTU左右。該絮凝劑還可作為造紙中的助濾助留劑，能有效提聞微細(xì)纖維的留著率，減少廢水負(fù)荷。
【具體實施方式】
[0009]以下結(jié)合具體實施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0010]實施例1:
絮凝劑取某石材廠廠的廢水(CODcr = 700mg/L，濁度為18000NTU，PH:8~9)進(jìn)行實驗。將廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)停留4小時，以均衡水質(zhì)水量，并初步去除廢水中較大的懸浮物；均衡水質(zhì)后的廢水進(jìn)入混凝 池，停留20min，按照IOg/ m3的用量加入上述絮凝劑溶液，出水COD可降到79mg/L以內(nèi)，濁度降到60NTU以內(nèi)。
[0011]實施例2:
絮凝劑取某石材廠廠的廢水(CODcr = 700mg/L，濁度為18000NTU，PH:8~9)進(jìn)行實驗。將廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)停留4小時，以均衡水質(zhì)水量，并初步去除廢水中較大的懸浮物；均衡水質(zhì)后的廢水進(jìn)入混凝池，停留20min，按照IOg/ m3的用量加入上述絮凝劑溶液，出水COD可降到79mg/L以內(nèi)，濁度降到60NTU以內(nèi)。
[0012]實施例3:
絮凝劑取某石材廠廠的廢水(CODcr = 700mg/L，濁度為18000NTU，PH:8~9)進(jìn)行實驗。將廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)停留4小時，以均衡水質(zhì)水量，并初步去除廢水中較大的懸浮物；均衡水質(zhì)后的廢水進(jìn)入混凝池，停留20min，按照IOg/ m3的用量加入上述絮凝劑溶液，出水COD可降到79mg/L以內(nèi)，濁度降到60NTU以內(nèi)。
[0013]最后需要說明的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，而不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限定，任何對本發(fā)明技術(shù)特征所做的等同替換或相應(yīng)改進(jìn)，仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水處理的絮凝劑，其特征在于，其原料成分包括淀粉、聚丙烯酰胺、次氯酸鈉、羧甲基纖維素鈉、硅酸鈉、過硫酸鉀、亞硫酸鈉和水，并且根據(jù)以下配比及步驟制得:(I)在5g淀粉中加入50ml水，置于攪拌機中，控制轉(zhuǎn)速160-240 r.p.m，溫度95 士 TC，糊化40分鐘后冷卻至室溫；(2)將3g相對分子質(zhì)量為30-300萬的聚丙烯酰胺溶于50ml水中，加入濃度為10%的次氯酸鈉水溶液30ml，先控制轉(zhuǎn)速200 r.p.m狀態(tài)9_11分鐘后，再控制轉(zhuǎn)速為100r.p.m，在室溫下反應(yīng)0.8-3.5小時；(3)取PH值為3_4、模數(shù)為3.5-4的硅酸鈉溶液500mL于三口燒瓶中，并置于恒溫水浴鍋中，將步驟(1)、(2)的制備物加入，同時加入1Og羧甲基纖維素鈉，攪拌溶解，當(dāng)水浴溫度達(dá)到75°C時加入0.0015-0.0025g過硫酸鉀和.0.004-0.0065g亞硫酸鈉作為交聯(lián)劑，恒溫水浴反應(yīng)4h，即得絮凝劑溶液。
【文檔編號】C02F1/52GK104003494SQ201410262998
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】占偉, 高金磊, 佘有緣 申請人:武漢易德綠環(huán)保科技開發(fā)有限公司