[發明專利]一種雜化絮凝劑的制備方法

有效

• 申請號: 202110460256.0
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113149171B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 孫永軍;李登
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C02F1/56
• 分類號: C02F1/56;C08F251/00;C08F220/56;C08F220/58;C08F220/14;C08F251/02;C08F220/34;C08F289/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李杰

本發明公開了一種雜化絮凝劑的制備方法，包括以下步驟：S1、稱取凝膠劑于燒杯中，加入去離子水攪拌溶解，配制成凝膠劑溶液；S2、將凝膠劑溶液在80℃下邊攪拌邊加入堿性溶液，得到鹽基度為0.25~2.5的聚合溶膠溶液；S3、將聚合溶膠溶液的溫度降至30~80℃，并向聚合溶膠溶液中邊攪拌邊加入由鏈拓展劑、骨架劑組成的有機單體，再在惰性氣體氣氛下加入凝膠劑質量0.03~5%的引發劑、凝膠劑質量0.1~1%的活化劑、凝膠劑質量0.1~1%的助溶劑，密封反應裝置，以150~300r/min攪拌反應1~6h，得到的稀凝膠狀的產物即為雜化絮凝劑。本發明制備的雜化絮凝劑為共價鍵形式的雜化絮凝劑，具有無機、有機絮凝劑的優勢，對納米顆粒廢水中納米顆粒及濁度的去除效率均能達到80%以上。

技術領域

本發明涉及水處理技術領域，具體涉及一種雜化絮凝劑的制備方法。

背景技術

隨著納米科技快速發展，大量納米顆粒不可避免地進入到污水處理系統中。納米顆粒存在于污水系統中的形式包括：直接懸浮在污水中的納米顆粒、與水中膠體吸附形成的納米膠體，以及與水中膠體碰撞形成的膠體與納米顆粒的混合物。由于尺寸細小，因此在污水中會導致難以沉降、濁度去除困難、處理成本高等問題。目前針對去除納米顆粒物的技術主要有活性污泥法、超濾法、混凝法等。活性污泥法的去除能有限，常出現少量的納米顆粒逸出廢水系統等問題。超濾在去除納米顆粒方面表現出優勢，但卻面臨膜污染嚴重，成本高等諸多問題。混凝法因其去除效率高、適用范圍廣等優點，在處理納米顆粒方面已被證明是一種行之有效的方法。

目前，水處理絮凝劑主要有無機絮凝劑和有機高分子絮凝劑兩大類。無機絮凝劑具有電中和能力強，絮體密度大，絮體生長快，使用成本低等特點，但其仍然存在投加量大，去除效果不穩定、容易受外部因素干擾等缺點。有機高分子絮凝劑具有用量少，吸附架橋能力強，絮凝速度快，產品穩定等優點，但是其原料價格昂貴，成本高。通常情況下，將有機、無機絮凝劑混合制成雜化絮凝劑，使無機絮凝劑的高電荷密度和有機高分子絮凝劑的架橋作用結合，充分發揮兩者的絮凝優勢，提高污染物的去除效果，因此，針對雜化絮凝劑的制備展開研究是有必要的且有意義的。

目前已有部分學者對雜化絮凝劑的制備展開了深入探索，如利用聚合氯化鋁和單體二甲基二烯丙基氯化銨在引發劑作用下生成離子型雜化絮凝劑，但其制備雜化絮凝過程中使用的無機絮凝劑為純度較高的成品，因此制備的成本較高，實用性不強。又如將粉煤灰原料經酸提、堿提、洗滌中性后，在氮氣氛圍下加入丙烯酰胺得到雜化絮凝劑，該工藝中涉及到的粉煤灰含雜質較多，有效成分較低，影響雜化絮凝劑中無機部分的絮凝作用，并且粉煤灰經過酸提、堿提后的部分濾渣經常被丟棄，造成浪費。

因此，如何需要通過合理選用原料、改進制備方法，得到絮凝性能良好、實用性的雜化絮凝劑，是本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于提供一種雜化絮凝劑的制備方法，解決現有技術制備的成本較高、實用性不強的問題，并且巧妙地結合了無機、有機絮凝劑的優勢。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種雜化絮凝劑的制備方法，包括以下步驟：

S1、稱取凝膠劑于燒杯中，加入去離子水攪拌溶解，配制成濃度為0.1～1mol/L的凝膠劑溶液；

S2、將凝膠劑溶液在80℃下邊攪拌邊加入濃度為0.5～2.0mol/L的堿性溶液，得到鹽基度為0.25～2.5的聚合溶膠溶液；

S3、將聚合溶膠溶液的溫度降至30～80℃，并向聚合溶膠溶液中邊攪拌邊加入由鏈拓展劑、骨架劑組成的有機單體，再在惰性氣體氣氛下加入凝膠劑質量0.03～5％的引發劑、凝膠劑質量0.1～1％的活化劑、凝膠劑質量0.1～1％的助溶劑，密封反應裝置，以150～300r/min攪拌反應1～6h，得到的稀凝膠狀的產物即為雜化絮凝劑；其中，所述有機單體中，鏈拓展劑與凝膠劑的質量比為1：5～30，骨架劑與凝膠劑的質量比為1：10～40。