[發(fā)明專利]一種聚硅酸鋁鈣-海藻酸鈉復(fù)合絮凝劑的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811150286.6
• 申請(qǐng)日: 2018-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108996646B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 婁大偉;馬捷;連麗麗;張浩;王希越;高文秀;王潤(rùn)楠;祝波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林化工學(xué)院
• 主分類號(hào): C02F1/52
• 分類號(hào): C02F1/52;C02F1/56
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

本發(fā)明公開(kāi)了一種聚硅酸鋁鈣?海藻酸鈉復(fù)合絮凝劑的制備方法，包括以下步驟：配制濃度為0.15?0.20mol/L的硅酸鈉溶液，并調(diào)節(jié)硅酸鈉溶液的pH，經(jīng)過(guò)活化處理得到淡藍(lán)色聚硅酸溶液；在聚硅酸溶液中加入0.3?0.8mol/L的鋁鹽和0.6?1.0mol/L的鈣鹽，經(jīng)過(guò)活化處理，制備得到聚硅酸鋁鈣絮凝劑；將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的海藻酸鈉溶液加入到制備好的聚硅酸鋁鈣絮凝劑中，水浴攪拌，靜置熟化，得到聚硅酸鋁鈣?海藻酸鈉復(fù)合絮凝劑。本發(fā)明將海藻酸鈉與聚硅酸鋁鈣復(fù)合制備的無(wú)機(jī)?天然有機(jī)復(fù)合絮凝劑，兼具無(wú)機(jī)絮凝劑與天然大分子有機(jī)絮凝劑的優(yōu)點(diǎn)，制備方法操作簡(jiǎn)單，原料易得，成本低廉，無(wú)毒環(huán)保可生物降解，可廣泛應(yīng)用于處理生活用水與工業(yè)廢水。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)機(jī)-天然有機(jī)復(fù)合絮凝劑技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種聚硅酸鋁鈣-海藻酸鈉復(fù)合絮凝劑的制備方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，由于各行各業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題尤其是水污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，為了減緩水污染問(wèn)題，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了吸附、膜過(guò)濾、化學(xué)氧化等凈水方法，但是相對(duì)于上述技術(shù)，絮凝由于處理成本低、效率高而發(fā)展迅速，絮凝主要是通過(guò)膠體顆粒的聚集過(guò)程用于固-液分離，其中絮凝劑的選擇是絮凝的核心技術(shù)。

絮凝劑可分為化學(xué)絮凝劑、化學(xué)合成絮凝劑、生物絮凝劑，其中化學(xué)絮凝劑是傳統(tǒng)絮凝劑，如氯化鐵、硫酸鋁，其絮凝物形成迅速。成本低，但絮狀物很小，松散且不穩(wěn)定；聚丙烯酰胺類絮凝劑絮凝效果較好但制備過(guò)程復(fù)雜，有化學(xué)殘留；生物絮凝劑大分子天然有機(jī)物質(zhì)如殼聚糖、淀粉等無(wú)毒、可生物降解，但是絮凝效果一般。

因此，如何提供一種絮凝效果好、絮體大、可生物降解并且成本低廉的絮凝劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種操作簡(jiǎn)單、成本低廉的聚硅酸鋁鈣-海藻酸鈉復(fù)合絮凝劑的制備方法，制備得到的絮凝劑可生物降解、環(huán)境友好、絮凝效果顯著，可廣泛應(yīng)用于水處理領(lǐng)域。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種聚硅酸鋁鈣-海藻酸鈉復(fù)合絮凝劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)配制濃度為0.15-0.20mol/L的硅酸鈉溶液，并調(diào)節(jié)硅酸鈉溶液的pH，經(jīng)過(guò)活化處理得到淡藍(lán)色聚硅酸溶液；

(2)在聚硅酸溶液中加入0.3-0.8mol/L的鋁鹽和0.6-1.0mol/L的鈣鹽，經(jīng)過(guò)活化處理，制備得到聚硅酸鋁鈣絮凝劑；

(3)將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的海藻酸鈉溶液加入到制備好的聚硅酸鋁鈣絮凝劑中，水浴攪拌，靜置熟化，得到聚硅酸鋁鈣-海藻酸鈉復(fù)合絮凝劑。

步驟(2)中金屬離子濃度的限定使絮凝過(guò)程反應(yīng)更加完全，絮凝效率可以達(dá)到最佳，保證經(jīng)濟(jì)環(huán)保一體化，若金屬離子低于上述限定值起不到凈水的作用，過(guò)高則會(huì)造成金屬離子的殘留和成本的提高。

優(yōu)選的，在上述聚硅酸鋁鈣-海藻酸鈉復(fù)合絮凝劑的制備方法中，步驟(1)中用酸溶液調(diào)節(jié)硅酸鈉溶液的pH至2-4。

pH值作為影響絮凝劑除濁效果的重要因素，直接影響著絮凝劑形成過(guò)程的形態(tài)，若pH較低酸性較強(qiáng)，在偏酸性環(huán)境下，絮凝劑中過(guò)量的氫離子抑制金屬離子與海藻酸鈉接枝，聚硅酸自身容易發(fā)生縮聚反應(yīng)，出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，使復(fù)合過(guò)程受到影響，絮凝效率降低；若pH過(guò)大，活化過(guò)程難以控制，不能很好的發(fā)揮電中和作用。

優(yōu)選的，在上述聚硅酸鋁鈣-海藻酸鈉復(fù)合絮凝劑的制備方法中，步驟(1)和步驟(2)中活化處理過(guò)程均為：在30-50℃水浴攪拌1-3h，靜置熟化12-24h。

優(yōu)選的，在上述聚硅酸鋁鈣-海藻酸鈉復(fù)合絮凝劑的制備方法中，步驟(3)中水浴溫度為30-60℃，攪拌時(shí)間1-4h，靜置熟化時(shí)間為12-24h。