一種用于去除Mn與Mn-DOM的混凝劑的制備方法及應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保工程技術領域，具體涉及一種用于去除礦山廢水中Μη與Mn-DOM的 混凝劑的制備方法及應用。
【背景技術】
[0002]金屬礦區(qū)水環(huán)境重金屬污染是我國生態(tài)環(huán)境面臨的重大問題。當重金屬通過地表 徑流、下滲進入礦區(qū)周邊地表及地下水體過程中，容易與水環(huán)境、土壤中溶解有機質(D0M) 結合，形成毒性更大的重金屬-D0M復合污染物，加大重金屬治理難度。
[0003]混凝沉淀法作為傳統(tǒng)水處理工藝，在眾多的水處理技術當中以其操作更為簡單、 處理效果更好等優(yōu)點得到廣泛運用。因此，針對新型污染物質以及復合污染物開發(fā)制備新 型高效環(huán)保絮凝劑是水處理劑的重要發(fā)展方向。根據(jù)軟硬酸堿理論以及復合混凝劑的優(yōu) 點，及紫外與微波技術的優(yōu)點，將上述技術與理論相結合，能制備出針對Μη與Mn-DOM復合污 染物的高效混凝劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的之一在于提供一種用于去除Μη與Mn-DOM的混凝劑的制備方法。
[0005] 本發(fā)明用于去除Μη與Mn-DOM的混凝劑的制備方法，包括如下步驟：
[0006] (1)室溫條件下，取一定質量的聚丙烯酰胺配成濃度為1~10%的溶液，取該溶液 100mL于三頸燒瓶中，并調(diào)節(jié)其pH值在1~3之間；
[0007] (2)將三頸燒瓶置于20~50 °C的水浴鍋中，待溫度穩(wěn)定后，將1.0~3.0ml甲醛通過 滴液漏斗緩慢滴加至三頸燒瓶中，再調(diào)節(jié)體系pH值為1.5~3之間，反應1~4h;
[0008] (3)再通過滴液漏斗將50mg/ml的谷胱甘肽溶液10~30ml滴加至三頸燒瓶中，將三 頸燒瓶轉移至紫外反應裝置中進行引發(fā)，常溫下照射30~90min，得到有機聚合產(chǎn)物聚丙烯 酰胺-谷胱甘肽；
[0009] (4)將步驟(3)制得的聚丙烯酰胺-谷胱甘肽與無機混凝劑聚合硫酸鋁鐵混合后再 轉移至微波反應器中，調(diào)節(jié)微波功率為20~100W，再反應2~10min使其聚合，在微波反應器 中反應完畢后將其取出，置于20~60°C水浴條件下，聚合反應1~5h;
[0010] (5)待步驟(4)的反應結束后，將反應混合溶液常溫下放置熟化12h，即可得到聚合 物丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫酸鋁鐵復合混凝劑。
[0011] 具體的，步驟(3)的紫外反應裝置中，紫外燈是100~2000w的高壓汞燈，主波長為 365nm〇
[0012] 具體的，步驟(1)至(3)中，有機單體聚丙烯酰胺與谷胱甘肽質量比為1~100:1。
[0013] 具體的，步驟(4)中，聚丙烯酰胺-谷胱甘肽與無機混凝劑聚合硫酸鋁鐵的質量比 控制在1~5:100。
[0014] 具體的，步驟(5)所得的聚丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫酸鋁鐵復合混凝劑，其堿化度為 0 · 2~0·6〇
[0015]本發(fā)明的第二個目的在于提供上述方法制備的用于去除Μη與Mn-DOM的混凝劑的 應用，它包括如下步驟：
[0016] (1)分析待處理水中Mn(II)、Mn-D0M的含量；
[0017] (2)根據(jù)水中Mn(II)、Mn-D0M的含量計算復合混凝劑聚丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫酸 鋁鐵的投加量，水中所含投加的混凝劑聚丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫酸鋁鐵的量為5.0~ 100.0mL/L；
[0018] (3)將含有Μη(II)或Μη(II)與Mn-DOM的水輸送至反應器中，按上述反應比例，通過 加藥管向反應器中投加混凝劑聚丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫酸鋁鐵；同時，啟動攪拌器將上述 水體和所述混凝劑充分攪拌，以300r/min的速度攪拌3.0分鐘，然后再以50r/min的速度攪 拌10.0分鐘，通過混凝劑的絮凝作用從而使水環(huán)境當中的Mn( II)離子濃度、Mn-DOM下降 80.0%以上；
[0019] (4)將混凝攪拌處理的水體，靜置0.5~5h;通過絮凝沉降作用使水中聚丙烯酰胺- 谷胱甘肽-硫酸鋁鐵及其吸附物沉降到底部。
[0020] 本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術，具有如下優(yōu)點：
[0021] (1)本發(fā)明提供的制備聚丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫酸鋁鐵的方法，步驟簡單，聚合時 間短。
[0022] (2)本發(fā)明方法所制備的復合混凝劑聚丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫酸鋁鐵，具有無機 混凝劑與有機混凝劑的優(yōu)點，因此通過本發(fā)明方法制備出的復合絮凝劑對水體中Mn(II)以 及Mn-DOM復合污染物有很好的去除效果。
【具體實施方式】 [0023] 實施例1:
[0024] (1)室溫條件，取5g聚丙烯酰胺配成濃度為1.0%的溶液，取該溶液100mL于三頸燒 瓶中，并調(diào)節(jié)pH為1.5;
[0025] (2)將三頸燒瓶置于25°C水浴鍋中，待溫度穩(wěn)定后，將1.5ml甲醛通過滴液漏斗緩 慢滴加至三頸燒瓶中，再調(diào)節(jié)體系pH為3.0，反應4h;
[0026] (3)再通過滴液漏斗將10ml濃度為50mg/ml的谷胱甘肽溶液滴加至三頸燒瓶中，將 其置于紫外反應裝置中，用400w汞紫外燈照射，反應30min后得到有機聚合產(chǎn)物聚丙烯酰 胺-谷胱甘肽；
[0027] (4)將制備的聚丙烯酰胺-谷胱甘肽與無機混凝劑聚合硫酸鋁鐵(質量比控制在1: 100)混合后再轉移至微波反應器中，調(diào)節(jié)微波功率為40W，微波條件下反應5min使其聚合， 微波完成后將三頸燒瓶置于45 °C水浴條件下，聚合反應3h;
[0028] (5)最后將混合溶液常溫下放置熟化12h，即可得到聚合物丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫 酸鋁鐵復合混凝劑。
[0029] 實施例2:
[0030] (1)室溫條件，取5g聚丙烯酰胺配成濃度為1.0%的溶液，取該溶液100mL于三頸燒 瓶中，并調(diào)節(jié)pH為1.5
[0031] (2)將三頸燒瓶置于30°C水浴鍋中，待溫度穩(wěn)定后，將1.5ml甲醛通過滴液漏斗緩 慢滴加至三頸燒瓶中，再調(diào)節(jié)體系pH為3.0，反應3h;
[0032] (3)再通過滴液漏斗將15ml濃度為50mg/ml的谷胱甘肽溶液滴加至三頸燒瓶中，將 其置于紫外反應裝置中，用400w汞紫外燈照射，反應50min后得到有機聚合產(chǎn)物聚丙烯酰 胺-谷胱甘肽；
[0033] (4)將制備的聚丙烯酰胺-谷胱甘肽與無機混凝劑聚合硫酸鋁鐵(質量比控制在3: 100)混合后再轉移至微波反應器中，調(diào)節(jié)微波功率為40W，微波條件下反應5min使其聚合， 微波完成后將三頸燒瓶置于45 °C水浴條件下，聚合反應3h;
[0034] (5)最后將混合溶液常溫下放置熟化12h，即可得到聚合物丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫 酸鋁鐵復合混凝劑。
[0035] 實施例3:
[0036] (1)室溫條件，取5g聚丙烯酰胺配成濃度為1.0%的溶液，取該溶液100mL于三頸燒 瓶中，并調(diào)節(jié)pH為1.5;
[0037] (2)將三頸燒瓶置于25°C水浴鍋中，