[發明專利]一種新型污水處理復合絮凝劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201711328884.3
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN107915293A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 何夢婷;付亞冰;劉洋
• 申請（專利權）人: 江西省子軒科技有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/56;C02F1/28
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 喻莎

技術領域

本發明屬于污水治理技術領域，尤其涉及一種新型污水處理復合絮凝劑及其制備方法。

背景技術

凡是能夠使溶液中的溶質、膠體或者懸浮物顆粒產生絮狀沉淀的物質都叫做絮凝劑。在一種溶液中，使用兩種或兩種以上的物質使雜質沉積的稱作復合絮凝劑。絮凝劑的絮凝作用是十分復雜的物理、化學過程，現在大多數人認為絮凝作用的機理是絮凝和凝聚兩種作用的過程。凝聚過程是膠體顆粒失穩并且形成微小的凝聚體的過程；絮凝過程是所形成的微小的凝聚體在絮凝劑作用下產生大體積絮凝物的過程。

絮凝劑的種類主要有無機、有機、微生物和復合型四大類。無機絮凝劑也被稱作凝聚劑，主要應用于飲用水、工業廢水的凈化處理以及地下水的處理等。鐵鹽系和鋁鹽系是無機絮凝劑的主要的兩大類，按照陰離子的成分可以分為鹽酸系和硫酸系，按照相對分子量又可以分為低分子和高分子體系兩大類。有機高分子絮凝劑是上個世紀60年代開始逐步使用的第二代絮凝劑。與無機高分子絮凝劑相比而言，有機高分子絮凝劑具有用量少，絮凝快，受共存鹽類、待處理水的pH值及溫度影響小的優點。但是有機和無機高分子絮凝劑的作用機理不盡相同，無機高分子絮凝劑主要是通過絮凝劑和水體中膠體粒子之間的電荷作用使N電位下降，使膠體粒子團聚，然而有機高分子絮凝劑主要通過吸附作用將膠粒吸附到絮凝劑分子鏈上，從而形成絮凝體。微生物型絮凝劑是一種無毒、高效、使用范圍廣、能自行降解、無二次污染的新一代絮凝劑。微生物絮凝劑的作用機理主要有三種：中和作用、橋連作用和卷掃作用。

近年來研究人員在研究用絮凝劑處理復雜、穩定的分散體系的廢水時，發現復合型絮凝劑處理效果優于單一絮凝劑，具有pH值適應范圍大，對低濃度或高濃度廢水、多種工業廢水、有色廢水都有良好的處理效果，而且污泥脫水性好等優點。復合型絮凝劑的凈化過程一般采用復配機理，一方面污水雜質或離子被吸附在無機絮凝劑的表面上，發生電中和作用而使雜質凝聚；另一方面通過高分子的橋連作用，使雜質吸附在高分子的活性基團上，從而捕獲其它的雜質顆粒一同下沉。但是目前廣泛使用的復合型絮凝劑對污水中污染物的去除單一，選擇性較強，很難綜合去除污水中的眾多類型雜質；制造工藝復雜，對產品效果的干擾因素較多，吸附效果很難控制；制造成本較高，不利于大規模工業化推廣。

發明內容

針對現有技術的不足之處，本發明提供了一種新型污水處理復合絮凝劑，所述復合絮凝劑由氧化物和殼聚糖復合而成，所述氧化物包括Fe₂O₃基體和TiO₂-IrO₂活性點位，所述TiO₂-IrO₂活性點位分布在Fe₂O₃基體的表面和孔隙內。

進一步地，所述氧化物的制備方法包括以下步驟：

(1) Fe₂O₃基體的合成：取一定量的FeCl₃或FeCl₃·6H₂O溶于水中配制成FeCl₃溶液，然后向FeCl₃溶液中加入L-苯丙氨酸、聚乙二醇和雙氧水，將溶液充分攪拌，再向溶液中滴加氨水直到溶液PH值大于11，將溶液轉移至水熱釜中，密封釜體進行水熱反應，水熱反應溫度≥200℃，反應時間為15h以上，反應完成后將溶液冷卻至室溫并固液分離，固相用去離子水充分洗滌、烘干，烘干后的固體在450～500℃下煅燒2～3h，即獲得Fe₂O₃基體粉末；

(2) TiO₂-IrO₂活性點位的形成：在容器中配制鈦酸丁酯、氯銥酸、乙二醇和乙醇的混合溶液，混合溶液充分攪拌均勻，然后將所述Fe₂O₃基體粉末分散在混合溶液中，密封容器，將容器內的氣壓抽至低于0.05個大氣壓，保壓30min以上，保壓過程中對混合溶液進行超聲波震蕩，超聲震蕩完成后平衡容器內外氣壓，將混合溶液固液分離，固相烘干處理，烘干后置于400～500℃下煅燒1～2h，即獲得含有TiO₂-IrO₂活性點位的Fe₂O₃基體氧化物。

進一步地，所述氧化物經過改性處理，所述改性處理的步驟為：