[發(fā)明專利]一種聚硅硫酸鐵基無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合絮凝劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610070763.2
• 申請(qǐng)日: 2016-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN105523620B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒緒剛;石宗武;樊明志;吳春麗;周新華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院;深圳市點(diǎn)石源水處理技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/52
• 分類號(hào): C02F1/52;C02F1/56
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;宋靜娜

本發(fā)明公開一種聚硅硫酸鐵基無(wú)機(jī)?有機(jī)復(fù)合絮凝劑，所述絮凝劑由聚硅硫酸鐵和二甲基二烯丙基均聚物復(fù)合而成。本發(fā)明采用聚硅硫酸鐵和二甲基二烯丙基均聚物復(fù)合而成，得到一種新型無(wú)機(jī)?有機(jī)復(fù)合絮凝劑，本發(fā)明的聚硅硫酸鐵基無(wú)機(jī)?有機(jī)復(fù)合絮凝劑，質(zhì)量穩(wěn)定，將其用于水處理行業(yè)，能夠有效提高絮凝沉降性能。同時(shí)，本發(fā)明還公開了所述聚硅硫酸鐵基無(wú)機(jī)?有機(jī)復(fù)合絮凝劑的制備方法，本發(fā)明所述方法操作簡(jiǎn)單，易于推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合絮凝劑及其制備方法，尤其是一種聚硅硫酸鐵基無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合絮凝劑及其制備方法。

背景技術(shù)

混凝沉降法是目前國(guó)內(nèi)外水處理工業(yè)、水污染治理、海水淡化及節(jié)水回用凈化處理工程技術(shù)領(lǐng)域中普遍用來(lái)提高水質(zhì)處理效率的一種既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)便的水處理方法。水處理技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展、工藝流程簡(jiǎn)化、運(yùn)行費(fèi)用降低以及水質(zhì)凈化質(zhì)量提高在很大程度上取決于絮凝劑的性能。因此，新型、高效水處理藥劑與材料始終是水處理環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中重點(diǎn)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，也是水工業(yè)與水污染治理工程技術(shù)與設(shè)備創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。

目前，絮凝劑的種類主要有無(wú)機(jī)混凝劑、有機(jī)混凝劑、微生物混凝劑以及近幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的復(fù)合混凝劑。無(wú)機(jī)混凝劑包括傳統(tǒng)的鐵鹽、鋁鹽、無(wú)機(jī)高分子混凝劑。有機(jī)混凝劑主要有天然和人工合成兩種，其中天然有機(jī)混凝劑主要有淀粉、半乳甘露聚糖、纖維素衍生物、微生物多糖及動(dòng)物骨膠五大類，而人工合成混凝劑有陽(yáng)離子型、陰離子型和非離子型。

無(wú)機(jī)高分子混凝劑是當(dāng)前水處理使用量大而面廣的專用化學(xué)藥劑。由于它比傳統(tǒng)藥劑具有凈水效果好、投資少、絮體沉降性能好、產(chǎn)生的污泥量少、適用性廣等優(yōu)點(diǎn)，因此在國(guó)外水處理領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用和迅速的發(fā)展。盡管無(wú)機(jī)鐵鹽混凝劑具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，但是在形態(tài)、聚合度及相應(yīng)的凝聚-混凝效果方面，無(wú)機(jī)鐵鹽混凝劑仍處于傳統(tǒng)金屬鹽混凝劑與有機(jī)混凝劑之間的位置，它的分子量和粒度大小以及混凝架橋能力仍比有機(jī)混凝劑差很多，而且由于進(jìn)一步水解反應(yīng)導(dǎo)致無(wú)機(jī)鐵鹽混凝劑在水處理系統(tǒng)不穩(wěn)定。與無(wú)機(jī)混凝劑相比，有機(jī)混凝劑用量少，混凝速度快，受共存鹽類、介質(zhì)及環(huán)境穩(wěn)定影響小，處理過(guò)程短，生成的污泥量少，在國(guó)內(nèi)外廣泛用于石油、印染、食品、化工、造紙等廢水的處理中。但其價(jià)格昂貴，且大多數(shù)混凝劑本身或其水解、降解產(chǎn)物有毒，應(yīng)用受到一定限制。這些問(wèn)題促使研究和開發(fā)各種復(fù)合型高分子混凝劑。

新型的無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合混凝劑具有傳統(tǒng)混凝劑無(wú)法比擬的凈水效果，同時(shí)具有藥劑投藥量低、應(yīng)用范圍廣、使用方便、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合混凝劑的研制和開發(fā)必將給水工業(yè)、水污染治理與節(jié)水凈化帶來(lái)巨大的變化，將為我國(guó)開創(chuàng)一個(gè)高效、低耗、低投入的水處理局面。但是目前我國(guó)制備的復(fù)合無(wú)機(jī)混凝劑種類繁多，質(zhì)量參差不齊，這些產(chǎn)品的效能并沒(méi)有明顯的提高，反而混入若干有害物質(zhì)，這對(duì)我國(guó)混凝劑工業(yè)的現(xiàn)代化和規(guī)模化十分不利，而且無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合混凝劑的無(wú)機(jī)-有機(jī)組分相互作用及混凝機(jī)理少有研究，這將限制無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合進(jìn)一步的發(fā)展以及實(shí)際應(yīng)用，因此開展復(fù)合型高分子混凝劑全面系統(tǒng)的研究是十分必要的。

由于無(wú)機(jī)-有機(jī)組分相互作用，復(fù)合型高分子混凝劑的形態(tài)分布、荷電情況、水解形態(tài)等特性與無(wú)機(jī)、有機(jī)混凝劑相比均發(fā)生了變化。由于混凝劑在水處理中主要是通過(guò)吸附電中和作用和吸附架橋作用起作用，其凈水效果與其形態(tài)分布、荷電情況和聚集體大小密切相關(guān)。目前我國(guó)無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合混凝劑主要為鋁鹽類復(fù)合混凝劑。盡管聚合鋁鹽混凝劑有較好的水處理效果，但它在環(huán)境中有一定的生物毒性，并且與老年癡呆癥的發(fā)生有一定的相關(guān)性。而鐵鹽混凝劑安全無(wú)生物毒性，并且與鋁鹽混凝劑相比，其具有形成的礬花大，混凝反應(yīng)快，用量少，沉降快，污泥脫水性好等優(yōu)點(diǎn)。因而近年來(lái)鐵鹽復(fù)合混凝劑成為國(guó)內(nèi)外水處理領(lǐng)域內(nèi)無(wú)機(jī)高分子混凝劑研究開發(fā)的熱點(diǎn)。

在鐵鹽體系中引入陽(yáng)離子或陰離子聚合物，對(duì)鐵鹽混凝劑進(jìn)行復(fù)合改性，是當(dāng)今改性鐵鹽混凝劑的重要方法。特別是陽(yáng)離子聚合物的加入，可以提高鐵鹽混凝劑的表面電荷，加強(qiáng)其電中和作用，提高其混凝能力，因此將鐵鹽與陽(yáng)離子有機(jī)聚合物復(fù)合制備新型無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑是可行且必要的。