[發明專利]一種多效水處理劑及其制備方法和水處理方法

在審

• 申請號: 201710656407.3
• 申請日: 2015-06-27
• 公開（公告）號: CN107487820A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 合肥龍精靈信息技術有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/54;C02F1/56
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• 代理人: 暫無信息

本申請為申請號：2015103610371，申請日：2015年06月27日，發明名稱：一種多效水處理劑及其制備方法和水處理方法的分案申請。

技術領域

本發明涉及水處理的技術領域，尤其涉及一種多效水處理劑及其制備方法和應用該多效水處理劑的水處理方法。

背景技術

在水處理領域，絮凝沉淀是一種常用的處理方法，它具有操作簡單、成本低、處理效果好等優點。絮凝的作用機理一般認為是有壓縮雙電層與電荷中和作用、高分子水處理劑的吸附架橋作用、絮體的卷掃沉淀作用等。絮凝的過程是膠體顆粒失去穩定性的過程，膠體物質和小的懸浮粒聚集成較大的顆粒，從而易于從液體中沉淀下來。投加水處理劑可以加速這種作用過程，可以極大地提高這些集合體對溶解的各種雜質的吸收，更加有利于水質的凈化。

水處理劑被廣泛的應用于原水和污水處理領域，可以降低原水的濁度、色度等感觀指標。通過水處理劑除去多種高分子有機物、某些重金屬和放射性物質，既可以自成獨立的處理系統，也可以與其它處理單元過程進行組合，作為預處理、中間處理和最終處理過程，還可用于污泥脫水前的濃縮過程，改善污泥的脫水性能。

水處理劑的種類總體上可分為無機水處理劑、有機水處理劑以及微生物水處理劑，而在實際應用中，常根據水處理劑性質的不同將它們加以復合。

經過水處理劑無害處理后的水可以回用。當前國內每年工業用水、城市給水、污水處理需求水處理劑百萬噸，因此研究水處理劑具有很重要的意義。

無機水處理劑是水處理劑中用量最大的水處理劑，近年來已形成了以鋁鹽、鐵鹽和聚硅酸等為主的幾大類產品。無機水處理劑按其分子量大小可以分為無機低分子水處理劑和無機高分子水處理劑。

無機低分子水處理劑主要有硫酸鋁、氯化鋁、硫酸亞鐵、硫酸鐵、氯化鐵等。無機低分子水處理劑雖然價格低廉、貨源充足，但由于混凝用量大、絮渣量多、混凝效果差等原因，在實際廢水處理中己逐步被無機高分子水處理劑所取代。

無機高分子水處理劑作為第二代無機水處理劑，具有較傳統水處理劑(如硫酸鋁、氯化鐵等)混凝效能更優、價格又相對較低，較有機高分子水處理劑價格低廉、經濟可行等優點，已成功地應用在給水、工業廢水和城市污水的各種處理流程中(包括預處理、中間處理和深度處理)，逐漸成為主流水處理劑。但由于無機水處理劑存在水解不穩定性、相對分子量和吸附架橋能力較有機水處理劑差等問題。

有機高分子水處理劑較無機水處理劑具有受共存鹽類影響較小、水處理劑用量小、沉降速度快，產生渣量少、易處理等優點。但是由于有機高分子水處理劑普遍存在單體殘留毒性、較高的選擇性、價格昂貴等缺陷，在一定程度上限制了它的廣泛應用。

采用單一的水處理劑通常無法對復雜的污水體系取得滿意的處理效果，因此復合水處理劑成為近年來的研究熱點。實踐證明，復合水處理劑能克服使用單一水處理劑的許多不足，表現出優于單一水處理劑的效果，是水處理劑發展的主要趨勢。

發明內容

本發明旨在針對現有技術中復合水處理劑的處理原水來源單一、絮凝效果不夠理想等技術問題，提供一種多效水處理劑及其制備方法，并提供一種應用該多效水處理劑的水處理方法，通過下層水回流技術實現水處理劑的高效復用，降低了生產成本，提高了水處理效率。

具體而言，首先，本發明提供了一種多效水處理劑，包括以重量份數計的如下組分：丙烯酰胺低聚物接枝氧化石墨烯 2~10份，聚丙烯酰胺5~40份，聚硅酸鋁鐵20~40份，聚二甲基二稀丙基氯化銨3~25份，碳酸氫鈉 1~5份。

在本發明披露的多效水處理劑中，首次采用了丙烯酰胺低聚物接枝氧化石墨烯作為重要成分，氧化石墨烯在近年來受到了廣泛的關注，其中最重要的原因在于其高比表面積和廣泛而優異的吸附性質，在本發明中，采用了丙烯酰胺低聚物對其進行改性，一方面提高了絮凝能力，以氧化石墨烯為基材，接枝的丙烯酰胺低聚物從氧化石墨烯表面伸出，形成多齒狀結構，有利于膠質的形成，提高絮凝的效果；另一方面，對重金屬離子、有毒小分子，尤其是苯類化合物污染物具有極強的吸附去除效果，為實現復雜污染體系來源的水體具有高效的凈化能力。

具體的，丙烯酰胺低聚物接枝氧化石墨烯包括氧化石墨烯3~10wt%和丙烯酰胺低聚物90~97wt%，所述丙烯酰胺低聚物分子量為5000~20000。

為提高整體的絮凝效果，便于較大膠團的形成，同時加入的聚丙烯酰胺分子量為200~1000萬，離子度為10%~80%。