[發(fā)明專(zhuān)利]一種污水處理用絮凝劑的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210192436.6
• 申請(qǐng)日: 2012-06-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102674519A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 何斌
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/52
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/52
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• 代理人: 暫無(wú)信息

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合型絮凝劑的制備方法，具體說(shuō)是一種水處理用環(huán)保低成本的無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合的絮凝劑的制備方法。

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背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水的供需矛盾日益突出。水荒、水污染已對(duì)中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(jī)的主要途徑。絮凝沉降法是處理污水的經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)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(wú)機(jī)絮凝劑存在投藥量大、污泥含水率高等缺點(diǎn)。而現(xiàn)有的有機(jī)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(diǎn)之一。

聚丙烯酞胺(Polyscrylamide)簡(jiǎn)稱(chēng)PAM，分子式為:[CH2-CH(CONH2)]n，是線狀高分子聚合物，分子量在400-2000萬(wàn)之間，固體產(chǎn)品外觀為白色或略帶黃色粉末，液態(tài)為無(wú)色粘稠膠體狀，易溶于水，溫度超過(guò)120℃時(shí)易分解。有文獻(xiàn)報(bào)道，國(guó)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(dòng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，反過(guò)來(lái)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)又會(huì)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(guó)家多已經(jīng)減少了其應(yīng)用。

大量實(shí)踐表明，將兩種或兩種以上的絮凝劑通過(guò)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(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，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(diǎn)和發(fā)展方向。?

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種水處理用高效低成本的無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合的絮凝劑的制備技術(shù)。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的具體技術(shù)方案是：

一種污水處理用絮凝劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）在10g淀粉中加入100ml水，置于攪拌機(jī)中，控制轉(zhuǎn)速150-250?r.p.m，溫度90士1℃，糊化30分鐘后冷卻至室溫；

2）將5g相對(duì)分子質(zhì)量為50-500萬(wàn)的聚丙烯酰胺溶于75ml水中，加入濃度為10％的次氯酸鈉水溶液50ml，先控制轉(zhuǎn)速200?r.p.m狀態(tài)8-12分鐘后，再控制轉(zhuǎn)速為100?r.p.m，在室溫下反應(yīng)0.5-4小時(shí)；

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(shí)加入20g?羧甲基纖維素鈉，攪拌溶解，當(dāng)水浴溫度達(dá)到70℃時(shí)加入0.001-0.003g過(guò)硫酸鉀和0.006-0.008g亞硫酸鈉作為交聯(lián)劑，恒溫水浴反應(yīng)5h，即得絮凝劑溶液。

本發(fā)明通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，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(guò)Hofmann反應(yīng)生成的聚乙烯胺為陽(yáng)離子型高聚物，而淀粉在制備過(guò)程中被氧化成為陰離子型高聚物，因此高聚物間通過(guò)離子鍵、次價(jià)鍵力和機(jī)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(lái)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(shí)會(huì)出現(xiàn)沉淀，遇多價(jià)金屬鹽也會(huì)反應(yīng)出現(xiàn)沉淀。因此得到的絮凝劑兼具無(wú)機(jī)絮凝劑的破膠能力及有機(jī)高分子絮凝劑的快速絮凝作用。

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(diǎn)，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，能有效提高微細(xì)纖維的留著率，減少?gòu)U水負(fù)荷。

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具體實(shí)施方式

?以下結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

實(shí)施例1：

1）在10g木薯粉中加入100ml水，置于攪拌機(jī)中，控制轉(zhuǎn)速150?r.p.m，溫度90士1℃，糊化30分鐘后冷卻至室溫；

2）將5g相對(duì)分子質(zhì)量為100萬(wàn)的聚丙烯酰胺溶于75ml水中，加入濃度為10％的次氯酸鈉水溶液50ml，先控制轉(zhuǎn)速200?r.p.m狀態(tài)8分鐘后，再控制轉(zhuǎn)速為100?r.p.m，在室溫下反應(yīng)2小時(shí)；