[發(fā)明專利]生態(tài)安全型復(fù)合絮凝劑的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710059469.2
• 申請(qǐng)日: 2007-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101125699A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬月珠;華濤;周啟星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南開(kāi)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/52
• 分類號(hào): C02F1/52
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理，具體地說(shuō)是一種用于給水處理、工業(yè)廢水或生活污水處理中的生態(tài)安全復(fù)合絮凝劑的制備方法。

背景技術(shù)

水處理中廣泛應(yīng)用的絮凝劑大致可以分為兩類：無(wú)機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑。其中無(wú)機(jī)絮凝劑以鋁鹽、鐵鹽及其聚合物為代表，在各類絮凝劑中，無(wú)機(jī)絮凝劑具有原料易得、工藝簡(jiǎn)便、價(jià)廉和低毒的特點(diǎn)，始終是絮凝劑的主流；有機(jī)絮凝劑包括天然有機(jī)高分子絮凝劑和人工合成高分子絮凝劑。天然高分子絮凝劑主要包括淀粉、羧甲基纖維素等。人工合成高分子絮凝劑以聚丙烯酰胺類為代表，它們也因?yàn)樾跄Ч谩⑼都恿可僭谑袌?chǎng)上很受歡迎。隨著工業(yè)化程度的提高，工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水量呈上升趨勢(shì)，絮凝劑的用量大幅增加，這些絮凝劑在處理水過(guò)程中發(fā)揮了較大的作用，但是這些類型的絮凝劑在生產(chǎn)、使用及后續(xù)處理中，也給環(huán)境帶來(lái)了很大的壓力，并對(duì)人類的健康構(gòu)成了明顯或潛在的危害。

現(xiàn)有資料表明：

1、水處理過(guò)程中，鋁鹽絮凝劑是飲用水中鋁含量增加的主要原因。目前，以鋁鹽為絮凝劑對(duì)飲用水進(jìn)行凈化處理現(xiàn)象普遍，在去除天然水體中的顆粒物和其他污染物后，也殘留了不同程度的鋁，飲用水中鋁含量大大超過(guò)了未處理水。鋁對(duì)人體毒性的臨床表現(xiàn)主要有鋁性腦病、鋁性骨病和鋁性貧血等，這些毒性導(dǎo)致的疾病給人體健康帶來(lái)了很大的危害。有比較充分的動(dòng)物和人體資料證據(jù)表明，鋁對(duì)人的神經(jīng)有毒害作用，且屬于高神經(jīng)毒物。近年來(lái)，過(guò)量的鋁通過(guò)飲用水、食品、食物鏈、藥物、化妝品等多種途徑進(jìn)入人體，其產(chǎn)生急性中毒的可能性不大，但低劑量鋁毒的長(zhǎng)期影響不容忽視。這些接觸的特點(diǎn)是接觸機(jī)會(huì)多，劑量低和長(zhǎng)期性，各種條件下的急性毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)和大量野外調(diào)查結(jié)果顯示，低劑量鋁能夠通過(guò)長(zhǎng)期緩慢積累產(chǎn)生毒性。如何減少和防范鋁毒對(duì)人類健康的影響顯得尤其重要。因此，應(yīng)當(dāng)采取一些必要防范措施以控制鋁進(jìn)入人體，降低人類健康風(fēng)險(xiǎn)。

2、目前應(yīng)用范圍最廣、使用量最大的人工合成有機(jī)高分子絮凝劑聚丙烯酰胺類是低毒的，有些產(chǎn)品可用于飲用水處理，但在合成過(guò)程中丙烯酰胺單體對(duì)人體健康危害很大。一定劑量的丙烯酰胺單體可引起人體神經(jīng)系統(tǒng)毒性及細(xì)胞染色體畸變。丙烯酰胺單體毒性問(wèn)題引起了各國(guó)的廣泛關(guān)注。美國(guó)FDA規(guī)定了聚丙烯酰胺中單體含量≤0.5％，日本的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為≤0.05％，并禁止在給水處理中使用。離子型，特別是陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺的毒性通常要比非離子型聚丙烯酰胺的毒性高出數(shù)十倍。

3、天然高分子絮凝劑一般來(lái)源于淀粉類、半乳甘露糖類、纖維衍生物類、動(dòng)物性骨膠類的天然產(chǎn)物。這類物質(zhì)具有無(wú)毒、易生物降解、可再生性好、分子量大、多電荷、對(duì)pH的影響不大、出水污泥少、原料來(lái)源廣、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。正成為研究的熱點(diǎn)。

隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高和可持續(xù)發(fā)展的需要，現(xiàn)階段的工作重點(diǎn)則逐漸落在新型、高效和低毒絮凝劑的研究開(kāi)發(fā)上，以便更好地提高現(xiàn)有或新建污水處理設(shè)施的出水能力和凈化效果。

本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用范圍廣、無(wú)二次污染的生態(tài)安全型復(fù)合絮凝劑的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明生態(tài)安全型復(fù)合絮凝劑以鐵鹽、羧甲基纖維素、水、氫氧化鈉為原料，其中：鐵鹽、羧甲基纖維素是主要成份，水作為反應(yīng)溶劑，氫氧化鈉用于羧甲基纖維素的改性；根據(jù)處理對(duì)象污水性質(zhì)的不同，可以在適當(dāng)范圍內(nèi)調(diào)整產(chǎn)品配方，如果污水中金屬離子濃度高，可以提高羧甲基纖維素的比例；如果處理偏酸性污水時(shí)，適當(dāng)提高鐵鹽的成分，這樣可以使目標(biāo)污染物處理效率最大化。

生態(tài)安全型復(fù)合絮凝劑的制備方法為：

1)羧甲基纖維素(CMC)的改性：按質(zhì)量比1∶10～10∶1取羧甲基纖維素和無(wú)機(jī)鐵鹽混合后溶解于水至完全溶解，再緩慢加入所述羧甲基纖維素(CMC)質(zhì)量的0.1～4倍的20％的NaOH溶液充分混合；

2)復(fù)合反應(yīng)：將改性后的羧甲基纖維素和無(wú)機(jī)鐵鹽的混合溶液在反應(yīng)溫度20～90℃溫度條件下改性反應(yīng)0.5～10小時(shí)，得紅棕色乳狀物生態(tài)安全型復(fù)合絮凝劑。

所述步驟2)將改性后的羧甲基纖維素和無(wú)機(jī)鐵鹽的混合溶液在反應(yīng)溫度20～90℃溫度條件下改性反應(yīng)0.5～10小時(shí)，得紅棕色乳狀物生態(tài)安全型復(fù)合絮凝劑；

所述復(fù)合反應(yīng)時(shí)間為5～6小時(shí)，復(fù)合反應(yīng)溫度控制在40～50℃；

所述無(wú)機(jī)鐵鹽為三氯化鐵、硫酸鐵或經(jīng)預(yù)處理的鐵工業(yè)生產(chǎn)中含鐵的廢液、廢棄物等；

所述羧甲基纖維素為農(nóng)作物羧甲基纖維素、紙類羧甲基纖維素、或其他經(jīng)預(yù)處理的工農(nóng)業(yè)廢棄物中含有的羧甲基纖維素；