申请日2016.12.23
公开(公告)日2017.04.26
IPC分类号C02F5/10; C02F5/12
摘要
本发明公开了一种复合水处理药剂及其制备方法，复合水处理药剂按照重量份的原料包括：镀铝锌渣20‑40份、煤灰15‑25份、植物纤维10‑20份、硫酸5‑10份、氢氧化钠30‑50份、硫化钡2‑4份、硫酸铁3‑5份、聚硅硫酸铝4‑6份、马来酸酐5‑10份、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸粉末3‑5份、钨酸钠2‑4份、双氧水20‑40份。本发明具有很好的缓蚀阻垢作用，使用范围广、普适性强，对冶金、重金属、矿山、印染、纺织、建筑、铸造、化工、电力、皮革和造纸等工业废水及城市综合性污水处理均有良好效果;净水质量好、处理成本低，污水中加入该药剂后，混凝反应迅速，絮团强度高，沉淀快速，容易澄清分层，效率高。
权利要求书
1.一种复合水处理药剂，其特征在于，按照重量份的原料包括：镀铝锌渣20-40份、煤灰15-25份、植物纤维10-20份、硫酸5-10份、氢氧化钠30-50份、硫化钡2-4份、硫酸铁3-5份、聚硅硫酸铝4-6份、马来酸酐5-10份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸粉末3-5份、钨酸钠2-4份、双氧水20-40份。
2.根据权利要求1所述的复合水处理药剂，其特征在于，按照重量份的原料包括：镀铝锌渣25-35份、煤灰18-22份、植物纤维12-18份、硫酸6-9份、氢氧化钠35-45份、硫化钡2.5-3.5份、硫酸铁3.5-4.5份、聚硅硫酸铝4.5-5.5份、马来酸酐6-9份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸粉末3.5-4.5份、钨酸钠2.5-3.5份、双氧水25-35份。
3.根据权利要求1所述的复合水处理药剂，其特征在于，按照重量份的原料包括：镀铝锌渣30份、煤灰20份、植物纤维15份、硫酸8份、氢氧化钠40份、硫化钡3份、硫酸铁4份、聚硅硫酸铝5份、马来酸酐8份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸粉末4份、钨酸钠3份、双氧水30份。
4.根据权利要求1-3任一所述的复合水处理药剂，其特征在于，所述双氧水的质量浓度为20-35%。
5.一种如权利要求1-3任一所述的复合 水处理药剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)按照重量份称取各原料，将硫酸配置成质量浓度为60-80%的硫酸溶液备用;将氢氧化钠配置成质量浓度为15-20%的氢氧化钠溶液备用;
(2)将镀铝锌渣、煤灰和植物纤维混合均匀，在温度为60-80℃及搅拌速度为300-500r/min的条件下，将硫酸溶液加入到上述混合物中浸取2-4h，然后采用8-12cm厚度的石英砂过滤，控制过滤温度为50-70℃，得到滤液，待用;
(3)在温度为35-45℃及搅拌速度为400-600r/min的条件下，将硫化钡、硫酸铁、聚硅硫酸铝加入到上述滤液中，再加入10-14份氢氧化钠溶液将pH值调节为2-4，停止搅拌，进行聚合反应40-60min，制得无色液体半产品;
(4)将马来酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸粉末用去离子水溶解;调节pH值，在搅拌条件下缓慢加入4-6份氢氧化钠溶液，调节反应液pH值为6-8;水浴加热至40-60℃，反应时间为1-3h;加入钨酸钠作为催化剂，然后分5批加入双氧水，每批双氧水加入时间间隔为30min，每批双氧水加完后用8-12份氢氧化钠溶液控制反应液的pH值为5-6，控制反应温度为60-70℃，双氧水全部加完后，反应1-3h进行马来酸酐的环氧化反应;
(5)在温度为35-45℃的条件下，将步骤(4)得到的溶液与步骤(3)的无色液体半产品混合，然后加入剩余氢氧化钠溶液，将pH值调节为2-4，停止搅拌，进行聚合反应8-10h，制得淡土黄色或淡棕红色液体产品;
(6)采用转桶烘干燥方法将上述液体产品固化，得到复合水处理药剂成品。
说明书
一种复合水处理药剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体是一种复合水处理药剂及其制备方法。
背景技术
污水处理技术对节水、节能等问题具有十分重要的作用，但同时污水处理药剂的使用过程中也给环境造成一定的影响。在冷却水系统中，水温高于环境温度的各种场合下，碳酸钙等无机盐的结垢会带来严重的后果。近年来，在水处理领域中，应用碱性、不调节pH值的水处理技术日益增长，其中添加缓蚀阻垢药剂，低磷、无磷配方的的应用越来越广泛，无磷的绿色水处理药剂已成为国内外水处理剂研究方面的热点课题。科学利用水处理药剂可有效防腐蚀和防止结垢，从而提高设备及水的利用率而达到节约水源和能源的目的。
此外，在各种水系统中，不可避免地存在各种污染源，特别是一些微生物如菌藻，可大规模繁殖蔓延，严重破坏水质，并且对存储水系统的容器产生极大的腐蚀破坏作用。
当前，环境保护已成为世界关注的问题，工业污水的排放要求严格，国家采取了相应的强制措施，寻求一种有效的污水处理剂，能够使污水处理后能达到污水排放要求，是众多企业急需解决的难题。
化学沉淀法在污水处理中广泛被采用，它是向废水中投加某些化学药剂使之与废水中污染物发生化学反应，形成难溶的固体生成物，然后进行固液分离，从而除去水中污染物的一种方法。目前在一些行业，如煤泥水、油田含油废水、印染废水、造纸废水等所采用的药剂，处理效果差、沉降速度慢，药剂费偏高，有些企业还造成设备严重腐蚀。
煤矿在生产中，产生大量的煤泥水，如不对这些水及时加以处理就会造成严重污染。现有的煤泥水处理方法多采用加药剂处理，向煤泥水中加聚合氯化铝或氯化钙与聚丙烯酰胺联用，沉淀治理。由于大量引入了氯离子，因而导致设备严重腐蚀。
油田采油厂采出水是随原油一起从油层开采出来，废水中不仅携带有原油，在高温高压的油层中还流进了地层中的各种盐类和气体，在采油过程中，又从地层中携带出许多悬浮固体，因此，油田采出水的特点是不仅COD和油含量高，而且温度高，矿化度高。现在多采用加药沉淀过滤法处理，加药多为聚合铝，普遍存在问题是处理效果不好。
现有的水处理技术对工业废水中的重金属等有害物质进行了处理，而对于废水中除了重金属以外的有害物质并不能达到一个良好的除去效果，尤其是处理工业循环用水时存难以除尽有害物质的问题。现有废水处理中所用药剂还存在处理效果差、沉降速度慢、成本高，设备严重腐蚀等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用范围广、普适性强的复合水处理药剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种复合水处理药剂，按照重量份的原料包括：镀铝锌渣20-40份、煤灰15-25份、植物纤维10-20份、硫酸5-10份、氢氧化钠30-50份、硫化钡2-4份、硫酸铁3-5份、聚硅硫酸铝4-6份、马来酸酐5-10份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸粉末3-5份、钨酸钠2-4份、双氧水20-40份。
作为本发明进一步的方案：所述复合水处理药剂，按照重量份的原料包括：镀铝锌渣25-35份、煤灰18-22份、植物纤维12-18份、硫酸6-9份、氢氧化钠35-45份、硫化钡2.5-3.5份、硫酸铁3.5-4.5份、聚硅硫酸铝4.5-5.5份、马来酸酐6-9份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸粉末3.5-4.5份、钨酸钠2.5-3.5份、双氧水25-35份。
作为本发明进一步的方案：所述复合水处理药剂，按照重量份的原料包括：镀铝锌渣30份、煤灰20份、植物纤维15份、硫酸8份、氢氧化钠40份、硫化钡3份、硫酸铁4份、聚硅硫酸铝5份、马来酸酐8份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸粉末4份、钨酸钠3份、双氧水30份。
作为本发明再进一步的方案：所述双氧水的质量浓度为20-35%。
所述复合水处理药剂的制备方法，具体步骤如下：
(1)按照重量份称取各原料，将硫酸配置成质量浓度为60-80%的硫酸溶液备用;将氢氧化钠配置成质量浓度为15-20%的氢氧化钠溶液备用;
(2)将镀铝锌渣、煤灰和植物纤维混合均匀，在温度为60-80℃及搅拌速度为300-500r/min的条件下，将硫酸溶液加入到上述混合物中浸取2-4h，然后采用8-12cm厚度的石英砂过滤，控制过滤温度为50-70℃，得到滤液，待用;
(3)在温度为35-45℃及搅拌速度为400-600r/min的条件下，将硫化钡、硫酸铁、聚硅硫酸铝加入到上述滤液中，再加入10-14份氢氧化钠溶液将pH值调节为2-4，停止搅拌，进行聚合反应40-60min，制得无色液体半产品;
(4)将马来酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸粉末用去离子水溶解;调节pH值，在搅拌条件下缓慢加入4-6份氢氧化钠溶液，调节反应液pH值为6-8;水浴加热至40-60℃，反应时间为1-3h;加入钨酸钠作为催化剂，然后分5批加入双氧水，每批双氧水加入时间间隔为30min，每批双氧水加完后用8-12份氢氧化钠溶液控制反应液的pH值为5-6，控制反应温度为60-70℃，双氧水全部加完后，反应1-3h进行马来酸酐的环氧化反应;
(5)在温度为35-45℃的条件下，将步骤(4)得到的溶液与步骤(3)的无色液体半产品混合，然后加入剩余氢氧化钠溶液，将pH值调节为2-4，停止搅拌，进行聚合反应8-10h，制得淡土黄色或淡棕红色液体产品;
(6)采用转桶烘干燥方法将上述液体产品固化，得到复合水处理药剂成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明具有很好的缓蚀阻垢作用，使用范围广、普适性强，对冶金、重金属、矿山、印染、纺织、建筑、铸造、化工、电力、皮革和造纸等工业废水及城市综合性污水处理均有良好效果;净水质量好、处理成本低，污水中加入该药剂后，混凝反应迅速，絮团强度高，沉淀快速，容易澄清分层，效率高。
