[發明專利]一種復合絮凝劑的制備方法

無效

• 申請號: 200810232407.1
• 申請日: 2008-11-25
• 公開（公告）號: CN101423275A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 劉轉年
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于環境工程和化學工程領域，涉及水和廢水處理、污泥脫水、精細化學品的合成等。

背景技術

絮凝是水和廢水處理中一種重要的物理化學方法。絮凝法能有效脫除80％～95％的懸浮物質和65％～95％的膠體物質，對降低水中COD值有重要作用。絮凝對去除水中的細菌、病毒效果穩定，通過絮凝凈化，一般能把水中90％以上的微生物與病毒一并轉入污泥，使進一步處理水的消毒、殺菌變得比較容易。高效的絮凝技術應該以具有優異性能的絮凝劑為基礎。絮凝劑的優劣是決定絮凝效果甚至整個水處理效果的關鍵因素之一。因此，開發新型高效優質絮凝劑產品以提高水處理效果、降低成本、拓展應用領域，是水處理工作中的一項重要任務。

絮凝劑按照其化學成分可分為無機絮凝劑和有機絮凝劑和無機-有機復合絮凝劑三大類。其中無機絮凝劑又包括無機凝聚劑和無機高分子絮凝劑；有機絮凝劑包括合成有機高分子絮凝劑、天然有機高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。而有機-無機復合絮凝劑由于兼具無機絮凝劑和有機絮凝劑的特點，因而具有單一絮凝劑所不具備的優點，成為目前絮凝劑開發的重點。

無機高分子絮凝劑是無是在傳統的鋁鹽、鐵鹽絮凝劑基礎上發展起來的一類新型水處理藥劑。與無機鹽類絮凝劑相比，無機高分子絮凝劑絮體形成速度快，顆粒密度大，沉降速度快，對于COD和BOD以及色度、微生物等有較好的去除效果，對處理水的溫度和pH值適用范圍廣，具有原料價格低廉，生產成本較低等優點。

聚硅酸是一種新型的無機高分子絮凝劑。通常條件下組分帶負電荷，屬陰離子高分子絮凝劑，主要依靠表面羥基的氫鍵作用可以吸附許多其它分子，其最大的優點在于其毒性很小而且價格低廉，具有很強的吸附架橋能力。但由于其陰離子性，電中和作用較弱。

有機高分子絮凝劑同無機高分子絮凝劑相比，具有用量少，絮凝速度快，受共存鹽類、pH值及溫度影響小，生成污泥量少，并且容易處理等優點。目前使用的有機高分子絮凝劑主要有合成和天然改性兩種。合成有機高分子絮凝劑中以聚丙烯酰胺系列最為廣泛。聚丙烯酰胺(PAM)有非離子型、陽離子型和陰離子型三種，它們的分子量均在50～600萬之間。陽離子型PAM可通過吸附電中和及吸附架橋兩種作用使帶負電荷的膠體顆粒和其他污染物質脫穩而得到去除，具有良好的除濁、脫色等功能，特別適用于膠體物質含量高的廢水、污泥脫水和有色廢水的處理等。

發明內容

本發明將聚硅酸與陽離子聚丙烯酰胺進行復合，制備有機-無機復合高分子絮凝劑。聚硅酸屬于陰離子無機高分子聚合物，對水中帶負電荷的膠體顆粒不具有電中和作用，其絮凝性僅表現為對膠體顆粒的吸附架橋性。在聚硅酸絮凝劑中引入陽離子聚丙烯酰胺進行復合共聚，可以提高聚硅酸絮凝劑的表面電荷，加強其對帶負電膠體的電中和作用，發揮二者的協同作用，從而提高其絮凝能力。聚硅酸是由水玻璃為原料合成，其原料來源廣、成本低。復合絮凝劑高嶺土模擬水樣的濁度去除率達90.81％，采用聚硅酸絮凝劑的去除率僅為45.72％，采用陽聚丙烯酰胺離子的去除率為56.34％，而二者同時使用時去除率為74.62％。

具體實施方式

以下通過實施例對本發明作進一步的描述。

實施例1

取2.5mLSiO₂質量分數為6.5％的水玻璃稀溶液，在攪拌條件下，滴加10mL1:1鹽酸溶液中，直至pH值為3～4。再加入2mg/L的C-PAM溶液攪拌2h(轉速為100r/min)后，用1mol/L的NaOH溶液調節pH值為1～2，混勻，得微白色液體即為復合絮凝劑。用其處理濁度為118.38FTU的高嶺土模擬水樣，濁度去除率可達87.21％。

實施例2

取2.5mLSiO₂質量分數為6.5％的水玻璃稀溶液，在攪拌條件下，滴加10mL1:1鹽酸溶液中，直至pH值為3～4。再加入3mg/L的C-PAM溶液，攪拌2h(轉速為100r/min)后，用1mol/L的NaOH溶液調節pH值為1～2，混勻，得微白色液體即為復合絮凝劑。用其處理濁度為118.38FTU的高嶺土模擬水樣，濁度去除率可達86.89％。

實施例3

取3.0mLSiO₂質量分數為6.5％的水玻璃稀溶液，在攪拌條件下，滴加10mL1:1鹽酸溶液中，直至pH值為3～4。再加入2mg/L的C-PAM溶液攪拌2h(轉速為100r/min)后，用1mol/L的NaOH溶液調節pH值為1～2，混勻，得微白色液體即為復合絮凝劑。用其處理濁度為118.38FTU的高嶺土模擬水樣，濁度去除率可達74.38％。