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高分子污水絮凝剂制备方法

发布时间:2019-11-6 17:33:30  中国污水处理工程网

  申请日2019.08.23

  公开(公告)日2019.11.01

  IPC分类号C02F1/56

  摘要

  本发明公开了一种高分子污水絮凝剂及其制备方法,由以下质量份数的原料制备得到:金属盐30‑55份、有机絮凝剂20‑40份和稳定剂5‑15份,制备方法为:将有机絮凝剂溶于水中,加入金属盐,调节pH值至5.5‑6.5后加入稳定剂,加热搅拌,自然冷却,本发明的高分子污水絮凝剂原料简单易得,生产成本低廉,使用方便,投加量小,絮凝效果好,能在污水中快速产生絮凝沉积,从而有效的节约成本。

  权利要求书

  1.一种高分子污水絮凝剂,其特征在于,由以下质量份数的原料制备得到:金属盐30-55份、有机絮凝剂20-40份和稳定剂5-15份。

  2.根据权利要求1所述的一种高分子污水絮凝剂,其特征在于,所述金属盐为铁的聚合盐酸盐、铁的聚合磷酸盐、铁的聚合硫酸盐中的任一种或几种与铝的聚合盐酸盐、明矾中的任一种或两种的混合盐。

  3.根据权利要求2所述的一种高分子污水絮凝剂,其特征在于,所述金属盐中铁离子与铝离子的摩尔比为2-7:1-3。

  4.根据权利要求1所述的一种高分子污水絮凝剂,其特征在于,所述有机絮凝剂为淀粉类、纤维素衍生物类、聚丙烯酸钠中的任一种或几种的混合。

  5.根据权利要求1所述的一种高分子污水絮凝剂,其特征在于,所述稳定剂为乙酸盐。

  6.一种高分子污水絮凝剂的制备方法,其特征在于,按权利要求1-5任一项所述的高分子污水絮凝剂原料的质量份数称取原料后,将有机絮凝剂溶于水中,加入金属盐,调节pH值至5.5-6.5后加入稳定剂,加热搅拌,自然冷却后即得所述高分子污水絮凝剂。

  7.根据权利要求6所述的一种高分子污水絮凝剂的制备方法,其特征在于,所述将有机絮凝剂溶于水中的操作为将将有机絮凝剂溶于有机絮凝剂重量3-5倍的水中。

  8.根据权利要求6所述的高分子污水絮凝剂的制备方法,其特征在于,所述调节pH值至5.5-6.5的操作为以复合碱调节pH值至5.5-6.5。

  9.根据权利要求6所述的高分子污水絮凝剂的制备方法,其特征在于,所述加热搅拌为加热至50-65℃搅拌20-50min。

  说明书

  一种高分子污水絮凝剂及其制备方法

  技术领域

  本发明涉及一种污水絮凝剂及其制备方法,具体涉及一种高分子污水絮凝剂及其制备方法,属于水处理领域。

  背景技术

  污水中常含有泥砂、粘土、腐殖质等悬浮物和胶体杂质及细菌、真菌、藻类、病毒等微生物,它们在水中具有一定的稳定性,是造成水体混浊、颜色和异味的主要原因。

  目前,在污水处理中广泛应用的絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂等种类,其中,无机絮凝剂造价低廉,絮凝效果较好,以铝盐、铁盐及其聚合物为代表;铁盐形成的矾花分子量和强度较大,净水效果显著,受水温影响效果小,pH值使用范围广,对某些原水有较好的处理效果,但铁盐絮凝剂不仅有强烈的腐蚀性,对设备要求高,而且容易残留铁离子,使处理水带有颜色,影响处理效果,此外,利用无机类絮凝剂处理的水体中含有大量无机离子,过量的无机离子不仅影响到水质的口感、也不利于人体健康,因而给水工艺中需要增加脱盐、去离子工艺;铝盐絮凝剂中的铝经各渠道进入人体后,通过蓄积和参与许多生物化学反应,能将体内必需的营养元素和微量元素置换流失或沉积,干扰和破坏各部位的生理功能,导致人体出现诸如铝性脑病、铝性骨病、铝性贫血等临床铝中毒病症,同时,铝盐的毒性也表现在对水生生物、植物的毒性效应。

  有机絮凝剂包括人工合成高分子絮凝剂和天然高分子絮凝剂。人工合成高分子絮凝剂以聚丙烯酰胺类为代表,但是这些类型的絮凝剂在生产、使用及后续处理中,也给环境带来了很大的压力,并对人类的健康构成了明显或潜在的危害,现有资料表明:目前应用范围最广、使用量最大的人工合成有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺类是低毒的,虽多数商品不刺激皮肤,但某些水解体可能有残余地碱性,反复、长期接触时会有刺激性。另外,其合成成本高而且在合成过程中丙烯酰胺单体和夹带的有毒重金属对人体健康危害很大,使用后大部分高分子很难被环境降解,在自然环境中大量积累并长期存在,给环境带来巨大的压力;小部分能被降解成小分子如丙烯酰胺单体则是有毒物质,很多科学研究证明它是一种毒害神经性很强的物质,且具有很强的致癌性,对人的健康构成威胁。

  天然高分子絮凝剂主要包括淀粉、丹宁、多糖类、壳聚糖类、木质素、纤维素和动物胶等天然有机高分子物质,通过化学改性制成。由于天然有机高分子物质具有无毒,能安全降解且价格低廉等特点,曾一度引起各科研机构的重视,但纯天然多糖类初始物质分子量较低且不稳定,用量大,絮凝效果不佳且有可能产生BOD等问题。

  微生物絮凝剂是一类由微生物产生的可使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集沉淀的特殊高分子代谢产物。利用生物技术,通过微生物发酵、抽提、精制而得到,但是现有的微生物细菌筛选、培养、发酵和提取絮凝物质的方法和生产工艺过程复杂、生产成本过高,现阶段大都还处在实验阶段,实施大规模产业化显然不现实。

  因此,从目前国内的现状看,水净化处理剂虽然种类繁多,但是常规的水处理工艺药剂耗量较大、药剂费用高,形成的絮团小,沉降速度慢,水体澄清效果也不理想。

  发明内容

  有鉴于此,本发明提供了一种高分子污水絮凝剂及其制备方法,该絮凝剂原料简单易得,生产成本低廉,使用方便,投加量小,絮凝效果好,能在污水中快速产生絮凝沉积,从而有效的节约成本。

  为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

  一种高分子污水絮凝剂,由以下质量份数的原料制备得到:金属盐30-55份、有机絮凝剂20-40份和稳定剂5-15份。

  本发明的高分子污水絮凝剂将无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂结合,同时发挥了二者的优势,在其中引入了带有-OH、-NH-、-COO-等亲水性基团,对各种环境下的污水均有较好的作用,适用性强,使用效果好,投加量少,沉降速度快,能通过吸附架桥的作用,高效快速的去除污染物。

  进一步,金属盐为铁的聚合盐酸盐、铁的聚合磷酸盐、铁的聚合硫酸盐中的任一种或几种与铝的聚合盐酸盐、明矾中的任一种或两种的混合盐,优选为金属盐中铁离子与铝离子的摩尔比为2-7:1-3;

  有机絮凝剂为淀粉类、纤维素衍生物类、聚丙烯酸钠中的任一种或几种的混合;

  稳定剂为乙酸盐。

  本发明还提供了上述高分子污水絮凝剂的制备方法:按上述高分子污水絮凝剂原料的质量份数称取原料后,将有机絮凝剂溶于水中,加入金属盐,以复合碱调节pH值至5.5-6.5后加入稳定剂,50-65℃搅拌20-50min,自然冷却后即得高分子污水絮凝剂。

  本发明的制备方法无高温、高压等极端环境,制备成本低,且无污染物产生,对环境绿色友好。

  进一步,将有机絮凝剂溶于水中的操作为将将有机絮凝剂溶于有机絮凝剂重量3-5倍的水中。(发明人彭益云)

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