[發(fā)明專利]一種復(fù)合混凝劑的制備工藝及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711064646.6
• 申請(qǐng)日: 2017-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107572643B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭懷禮;鄭欣鈺;李俊;安延嚴(yán);孫強(qiáng);趙純;張世欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/52
• 分類號(hào): C02F1/52
• 代理公司: 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合混凝劑的制備工藝及其應(yīng)用，具體步驟如下：將聚合硫酸鐵溶液，加入陽(yáng)離子聚丙烯酰胺溶液，使混合溶液中聚合硫酸鐵與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的質(zhì)量比為20?35:1，水浴攪拌獲得聚合硫酸鐵?陽(yáng)離子聚丙烯酰胺復(fù)合混凝劑溶液，烘干并磨成粉末狀得到固態(tài)聚合硫酸鐵?陽(yáng)離子聚丙烯酰胺復(fù)合混凝劑。本發(fā)明制備獲得的聚合硫酸鐵—陽(yáng)離子聚丙烯酰胺復(fù)合混凝劑在生活污水除磷處理中，在投加量相等的情況下，比使用聚合硫酸鐵混凝劑總磷去除率增加了7.05?26.36%，濁度去除率增加了5.09?32.80%。在總磷去除率和濁度去除率均達(dá)到80%的情況下，比使用聚合硫酸鐵混凝劑投加量減少了18.18%。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境廢水水處理領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合混凝劑制備工藝及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

水體中氮磷含量過(guò)高是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的原因，其中磷含量過(guò)高是主要原因，而有研究表明，生活污水排放的磷含量占湖泊水庫(kù)中總磷含量的80％，因此要抑制水體富營(yíng)養(yǎng)化，生活污水中的磷必須得到妥善處理。人體每天代謝產(chǎn)生的排泄物和使用洗滌制品產(chǎn)生的洗滌廢水是生活污水中磷的主要來(lái)源。要控制磷的排放，洗滌制品限磷和污水除磷二者缺一不可。

混凝是水處理的重要組成部分之一，主要有化學(xué)混凝法和生物混凝法。相對(duì)于生物混凝法，化學(xué)混凝法除磷效果受季節(jié)溫度等外界條件變化影響較小，同時(shí)化學(xué)混凝法生成的污泥很穩(wěn)定，不會(huì)在一定條件下釋放磷造成二次污染。它無(wú)論是在除磷數(shù)量還是除磷效果上都有明顯的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用前景非常廣闊。

但是，化學(xué)混凝法中應(yīng)用較為常見(jiàn)的混凝劑有無(wú)機(jī)混凝劑和有機(jī)高分子混凝劑，無(wú)機(jī)混凝劑價(jià)格便宜，但是其受污水環(huán)境影響大，且處理效果不好。與無(wú)機(jī)混凝劑相比，有機(jī)高分子混凝劑具有投加量少，產(chǎn)生污泥量少，沉降時(shí)間短，受污水環(huán)境影響小，混凝效果好等優(yōu)點(diǎn)，但是其價(jià)格較高。因此，如何獲得一種除磷效果好、成本低廉的混凝劑，具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合混凝劑的制備工藝，以解決現(xiàn)有的混凝劑對(duì)生活污水中除磷效果不佳、成本高的問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種復(fù)合混凝劑的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟：

1)配制質(zhì)量濃度為0.5-1g/mL的聚合硫酸鐵溶液；

2)配制質(zhì)量濃度為0.001-0.002g/mL的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺溶液；

3)將步驟1)獲得的聚合硫酸鐵溶液，加入到步驟2)的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺溶液中得到混合溶液，混合溶液中聚合硫酸鐵與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的質(zhì)量比為20-35:1；將所述混合溶液置于溫度為55-60℃的水浴中，并攪拌50-70min，得到聚合硫酸鐵-陽(yáng)離子聚丙烯酰胺復(fù)合混凝劑溶液；

4)將步驟3)獲得的復(fù)合混凝劑溶液放入溫度為50℃烘箱內(nèi)烘干，24h后取出并磨成粉末狀，即得到固態(tài)聚合硫酸鐵-陽(yáng)離子聚丙烯酰胺復(fù)合混凝劑。

進(jìn)一步，所述聚合硫酸鐵溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選0.6g/mL。

進(jìn)一步，所述陽(yáng)離子聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選0.001g/mL；所述陽(yáng)離子聚丙烯酰胺為陽(yáng)離子度為25％的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺。

進(jìn)一步，步驟3)中所述混合溶液中聚合硫酸鐵與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的質(zhì)量比為30:1。

獲得的聚合硫酸鐵—陽(yáng)離子聚丙烯酰胺復(fù)合混凝劑通過(guò)紅外光譜分析，發(fā)現(xiàn)聚合硫酸鐵—陽(yáng)離子聚丙烯酰胺復(fù)合混凝劑復(fù)合過(guò)程中存在一定的相互作用，如氫鍵作用或靜電作用，且形成了新的螯合產(chǎn)物，產(chǎn)生了新的化學(xué)鍵，說(shuō)明試驗(yàn)成功合成了聚合硫酸鐵—陽(yáng)離子聚丙烯酰胺復(fù)合混凝劑。