[發(fā)明專利]一種復(fù)合型高分子共聚體絮凝劑的制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011284962.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN114506914B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋宇晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京禾滿安環(huán)科技有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/56
• 分類號(hào): C02F1/56;C02F1/52;C02F1/28
• 代理公司: 北京八月瓜知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11543
• 代理人: 李斌

本發(fā)明提供了一種復(fù)合型高分子共聚體絮凝劑的制備方法及應(yīng)用，本發(fā)明以高分子有機(jī)聚合物、無機(jī)高分子金屬鹽和礦物顆粒為主要原料，通過分子聚合作用，將無機(jī)高分子金屬鹽嫁接在高分子有機(jī)聚合物支鏈上，以礦物為核，形成以納米粒子為核，高分子聚合物為膨脹層的復(fù)合型高分子共聚體絮凝劑。通過本發(fā)明的制備方法制備的復(fù)合型高分子共聚體絮凝劑具有無毒無害、用量少、操作簡單、沉降速度快等優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境化學(xué)材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種復(fù)合型高分子共聚體絮凝劑的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

污水處理行業(yè)生化反應(yīng)過程中活性污泥沉降性能和煤炭行業(yè)洗煤水中懸浮物的沉降速率是影響兩個(gè)行業(yè)產(chǎn)能的關(guān)鍵因素。城鎮(zhèn)污水廠中生化處理階段污泥膨脹普遍存在，導(dǎo)致污泥質(zhì)地疏松上浮，活性降低，在二沉池中很難實(shí)現(xiàn)泥水分離，出水SS高，跑泥現(xiàn)象嚴(yán)重，目前解決方法大多數(shù)是投加高分子無機(jī)鐵鹽或鋁鹽作為絮凝劑，配合有機(jī)高分子絮凝劑同時(shí)使用，改善污泥沉降性能，然而，投加量大，剩余污泥產(chǎn)量多，是傳統(tǒng)絮凝方法的一大弊端，并且導(dǎo)致回流污泥中金屬離子和高分子有機(jī)物含量高，污泥活性降低，影響生化反應(yīng)效果。

在煤炭行業(yè)中，洗煤水的循環(huán)利用率是制約洗煤廠產(chǎn)能的首要因素。洗煤廢水顆粒物含量高，混凝劑使用量大，但沉降效果一般，沉淀池中的停留時(shí)間多在30min～40min，，制約著選煤效率提升。并且，混凝劑用量大，在水中累積量多，過量中和顆粒物表面電荷，導(dǎo)致顆粒物表面與混凝劑所帶電荷相同，很難形成絮團(tuán)，一旦出現(xiàn)類似情況，需要大量補(bǔ)充清水，致使能耗增加。

快速沉降是解決水處理行業(yè)和選煤行業(yè)節(jié)能增效的有效途徑之一。首先，在城鎮(zhèn)污水處理廠生化反應(yīng)段實(shí)際運(yùn)行的表面負(fù)荷遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)的表面負(fù)荷，擴(kuò)容提效的潛力巨大，然而，受二沉池停留時(shí)間制約，導(dǎo)致多數(shù)污水廠低負(fù)荷運(yùn)行。其次，在選煤行業(yè)，同樣存在沉淀池停留時(shí)間長的問題，并且，選煤行業(yè)用水量大，致使沉淀池建設(shè)需要極大空間。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合型高分子共聚體絮凝劑的制備方法及其應(yīng)用，以解決目前的絮凝劑無法解決活性污泥膨脹、沉降效率低的技術(shù)難題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種復(fù)合型高分子共聚體絮凝劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20～40％的高分子有機(jī)聚合物溶液中加入同體積的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2～10％的無機(jī)高分子金屬鹽溶液進(jìn)行混合攪拌反應(yīng)，得到復(fù)合高分子材料；

(2)、在所述復(fù)合高分子材料中添加所述復(fù)合高分子材料質(zhì)量1～3％的礦物納米粒子核進(jìn)行攪拌，得到復(fù)合納米絮凝劑；

(3)、將所述復(fù)合納米絮凝劑低溫陳化18-24h，達(dá)到產(chǎn)品均質(zhì)化，得到復(fù)合型高分子共聚體絮凝劑。

本發(fā)明的制備方法使用高分子有機(jī)聚合物與無機(jī)高分子金屬鹽共聚，結(jié)合納米技術(shù)，開發(fā)一種復(fù)合型高分子共聚體絮凝劑，通過分子聚合作用，將無機(jī)高分子金屬鹽嫁接在有機(jī)高分子聚合物支鏈上，以礦物顆粒為核，形成以納米粒子為核，高分子聚合物為膨脹層的復(fù)合型高分子共聚體絮凝劑，此絮凝劑不但具有高分子絮凝劑的共有特性，由于納米粒子核的存在，還具備特殊的納米效應(yīng)，對(duì)目標(biāo)粒子帶電性選擇性較差，有很好的電中和作用，加上高分子聚合物的網(wǎng)捕作用，水中的懸浮顆粒形成結(jié)構(gòu)密實(shí)的絮團(tuán)，沉降速度快，沉降過程在3～5min完成，是城市污水廠原位擴(kuò)容的有力保障，特別是針對(duì)煤炭行業(yè)節(jié)能增效，提高洗煤廢水循環(huán)利用率有極大的應(yīng)用價(jià)值。該絮凝劑用量少，無毒副作用，不影響生化系統(tǒng)微生物活性，解決活性污泥膨脹、沉降效率低的技術(shù)難題。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中的反應(yīng)溫度控制在25℃～40℃，混合時(shí)間6-8h，混合完畢繼續(xù)攪拌反應(yīng)6-8h。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中的無機(jī)高分子金屬鹽溶液的制備方法步驟為：