申请日2015.09.02
公开(公告)日2015.12.23
IPC分类号C02F1/52; C02F1/56; C02F1/54
摘要
本发明涉及一种复合高分子污水处理絮凝剂，该絮凝剂采用的原料具有易降解、价格便宜等特点，并且通过使用特殊配比、特殊改性的淀粉原料，与复合助剂产生协同作用，大大提高了其絮凝作用，有效去除污水中的悬浮物、COD、BOD。
权利要求书
1.一种复合高分子污水处理絮凝剂，其特征在于所述絮凝剂由以下组分组成：丙烯酰胺12-18重量份,混合改性淀粉混合物70-90重量份,活性炭0.2-0.4重量份,氢氧化钠2-4重量份,壳聚糖3-5重量份,复合助剂30-50重量份;所述混合改性淀粉混合物由硫代苹果酸改性淀粉和丙烯酰胺接枝淀粉组成，其重量比为2:3;所述复合助剂由核桃壳粉3-8份、聚合硫酸铝铁12-20份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵3-5份、苄基三甲基氯化铵8-20份组成。
2.根据权利要求1所述的一种复合高分子污水处理絮凝剂，其特征在于所述絮凝剂由以下组分组成：丙烯酰胺15-18重量份,混合改性淀粉混合物80-90重量份,活性炭0.3-0.4重量份,氢氧化钠3-4重量份,壳聚糖4-5重量份,复合助剂40-50重量份;所述混合改性淀粉混合物由硫代苹果酸改性淀粉和丙烯酰胺接枝淀粉组成，其重量比为2:3;所述复合助剂由核桃壳粉5-8份、聚合硫酸铝铁15-20份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵3-5份、苄基三甲基氯化铵10-18份组成。
3.根据权利要求1所述的一种复合高分子污水处理絮凝剂，其特征在于所述絮凝剂由以下组分组成：丙烯酰胺12重量份,混合改性淀粉混合物70重量份,活性炭0.2重量份,氢氧化钠2重量份,壳聚糖3重量份,复合助剂30重量份;所述混合改性淀粉混合物由硫代苹果酸改性淀粉和丙烯酰胺接枝淀粉组成，其重量比为2:3;所述复合助剂由核桃壳粉3份、聚合硫酸铝铁12份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵3份、苄基三甲基氯化铵12份组成。
4.根据权利要求1所述的一种复合高分子污水处理絮凝剂，其特征在于所述絮凝剂由以下组分组成：丙烯酰胺18重量份,混合改性淀粉混合物90重量份,活性炭0.4重量份,氢氧化钠4重量份,壳聚糖5重量份,复合助剂50重量份;所述混合改性淀粉混合物由硫代苹果酸改性淀粉和丙烯酰胺接枝淀粉组成，其重量比为2:3;所述复合助剂由核桃壳粉8份、聚合硫酸铝铁20份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵5份、苄基三甲基氯化铵17份组成。
5.根据权利要求2所述的一种复合高分子污水处理絮凝剂，其特征在于所述絮凝剂由以下组分组成：丙烯酰胺15重量份,混合改性淀粉混合物80重量份,活性炭0.3重量份,氢氧化钠3重量份,壳聚糖4重量份,复合助剂40重量份;所述混合改性淀粉混合物由硫代苹果酸改性淀粉和丙烯酰胺接枝淀粉组成，其重量比为2:3;所述复合助剂由核桃壳粉5份、聚合硫酸铝铁15份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵5份、苄基三甲基氯化铵15份组成。
6.根据权利要求2所述的一种复合高分子污水处理絮凝剂，其特征在于所述絮凝剂由以下组分组成：丙烯酰胺18重量份,混合改性淀粉混合物90重量份,活性炭0.4重量份,氢氧化钠4重量份,壳聚糖5重量份,复合助剂50重量份;所述混合改性淀粉混合物由硫代苹果酸改性淀粉和丙烯酰胺接枝淀粉组成，其重量比为2:3;所述复合助剂由核桃壳粉8份、聚合硫酸铝铁20份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵5份、苄基三甲基氯化铵17份组成。
7.根据权利要求2所述的一种复合高分子污水处理絮凝剂，其特征在于所述絮凝剂由以下组分组成：丙烯酰胺16重量份,混合改性淀粉混合物85重量份,活性炭0.3重量份,氢氧化钠4重量份,壳聚糖5重量份,复合助剂45重量份;所述混合改性淀粉混合物由硫代苹果酸改性淀粉和丙烯酰胺接枝淀粉组成，其重量比为2:3;所述复合助剂由核桃壳粉6份、聚合硫酸铝铁17份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵4份、苄基三甲基氯化铵18份组成。
8.根据权利要求1-7任一权利要求所述的复合高分子污水处理絮凝剂，其特征在于，所述硫代苹果酸改性淀粉是由淀粉在约35℃蒸馏水中加入以淀粉总量计约5wt%的磷钨酸和约0.2wt%的羧甲基纤维素钠以及硫代苹果酸，反应搅拌8小时，所述淀粉与硫代苹果酸摩、蒸馏水的摩尔比为1:10:3，过滤其反应后的产物，得到滤饼，使用蒸馏水冲洗干净，干燥。
9.根据权利要求1-7任一权利要求所述的复合高分子污水处理絮凝剂，其特征在于所述丙烯酰胺接枝淀是将粉淀粉与20wt%的丙烯酰胺水溶液室温反应2小时，重量比为1：3，加入过量甲醇沉淀，并使用蒸馏水洗涤数次，干燥。
10.根据权利要求1-9任一权利要求所述的复合高分子污水处理絮凝剂的制备方法，其特征在于：
步骤1：在约35℃蒸馏水中加入以淀粉总量计5%的磷钨酸和0.2%的羧甲基纤维素钠以及硫代苹果酸，反应搅拌8小时，所述淀粉与硫代苹果酸摩、蒸馏水的摩尔比为1:10:3，过滤其反应后的产物，得到滤饼，使用蒸馏水冲洗干净，干燥;
步骤2：将粉淀粉与20wt%的丙烯酰胺水溶液室温反应2小时，重量比例为1：3，加入过量甲醇沉淀，使用蒸馏水洗涤数次，干燥;
步骤3：取步骤1和2得到的混合改性淀粉混合物，两者重量比为2:3,加入丙烯酰胺，在30℃下搅拌30分钟，然后加入活性炭，氢氧化钠，壳聚糖，复合助剂，将上述物质在氮气气氛下温度保持在40-50℃搅拌反应3小时，然后升温到70-90℃反应1小时，自然冷却后出料。
说明书
一种复合高分子污水处理絮凝剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合高分子污水处理絮凝剂，特别涉及一种复合改性淀粉污水处理絮凝剂。
本发明还涉及上述絮凝剂的制备方法。
背景技术
絮凝剂沉淀是目前采用比较多的处理工业废水的方法，通过在废水中加入絮凝剂可以有效去除悬浮物以及溶解性的化学耗氧物(COD)、生物耗氧物(BOD)，从而达到净化污水的目的。目前高分子絮凝剂主要分为无机高分子絮凝剂、如聚铁、聚铝等;天然高分子絮凝剂，如甲壳质，改性淀粉等;合成高分子絮凝剂，如聚丙烯酰胺等。由于聚丙烯酰胺价格较高，因此经年来许多改进都是针对如何改性聚丙烯酰胺，或者使用多种絮凝剂复合制备复合絮凝剂。例如在中国专利CN1110254A中公开了一种复合污水絮凝剂，主要由硫酸铝、硫酸亚铁、氧化钙、高锰酸钾、聚丙烯酰胺组成。该复合絮凝剂的污水处理效果并不理想，并且使用过程复杂。中国专利CN1951834A公开了一种污水絮凝剂，其主要由铝土矿或聚丙烯酰胺组成，其絮凝效果不佳，造纸废水的COD剩余率大于2%，BOD剩余率也大于2%。此外还有一部分絮凝剂，由于所采用的原料本身还存在价格高、不易降解、对环境不友好等缺陷，这里不再一一例举。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中的上述不足而完成的，本发明的目的是提供一种复合高分子污水处理絮凝剂，该絮凝剂采用的原料具有易降解、价格便宜等特点，并且通过使用特殊配比、特殊改性的原料，并使用复合助剂产生协同作用，大大提高了其絮凝作用，有效去除污水中的悬浮物、COD、BOD。同时本发明还提供上述絮凝剂的制备方法。
本发明的技术方案如下所述：
一种复合高分子污水处理絮凝剂，所述絮凝剂由以下组分组成：丙烯酰胺12-18重量份,混合改性淀粉混合物70-90重量份,活性炭0.2-0.4重量份,氢氧化钠2-4重量份,壳聚糖3-5重量份,复合助剂30-50重量份;所述混合改性淀粉混合物由硫代苹果酸改性淀粉和丙烯酰胺接枝淀粉组成，其重量比为2:3;所述复合助剂由核桃壳粉3-8份、聚合硫酸铝铁12-20份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵3-5份、苄基三甲基氯化铵8-20份组成。
进一步的方案，所述絮凝剂由以下组分组成：丙烯酰胺15-18重量份,混合改性淀粉混合物80-90重量份,活性炭0.3-0.4重量份,氢氧化钠3-4重量份,壳聚糖4-5重量份,复合助剂40-50重量份;所述混合改性淀粉混合物由硫代苹果酸改性淀粉和丙烯酰胺接枝淀粉组成，其重量比为2:3;所述复合助剂由核桃壳粉5-8份、聚合硫酸铝铁15-20份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵3-5份、苄基三甲基氯化铵10-18份组成。
进一步的方案，所述絮凝剂由以下组分组成：丙烯酰胺12重量份,混合改性淀粉混合物70重量份,活性炭0.2重量份,氢氧化钠2重量份,壳聚糖3重量份,复合助剂30重量份;所述混合改性淀粉混合物由硫代苹果酸改性淀粉和丙烯酰胺接枝淀粉组成，其重量比为2:3;所述复合助剂由核桃壳粉3份、聚合硫酸铝铁12份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵3份、苄基三甲基氯化铵12份组成。
进一步的方案，所述絮凝剂由以下组分组成：丙烯酰胺18重量份,混合改性淀粉混合物90重量份,活性炭0.4重量份,氢氧化钠4重量份,壳聚糖5重量份,复合助剂50重量份;所述混合改性淀粉混合物由硫代苹果酸改性淀粉和丙烯酰胺接枝淀粉组成，其重量比为2:3;所述复合助剂由核桃壳粉8份、聚合硫酸铝铁20份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵5份、苄基三甲基氯化铵17份组成。
进一步的方案，所述絮凝剂由以下组分组成：丙烯酰胺15重量份,混合改性淀粉混合物80重量份,活性炭0.3重量份,氢氧化钠3重量份,壳聚糖4重量份,复合助剂40重量份;所述混合改性淀粉混合物由硫代苹果酸改性淀粉和丙烯酰胺接枝淀粉组成，其重量比为2:3;所述复合助剂由核桃壳粉5份、聚合硫酸铝铁15份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵5份、苄基三甲基氯化铵15份组成。
进一步的方案，所述絮凝剂由以下组分组成：丙烯酰胺18重量份,混合改性淀粉混合物90重量份,活性炭0.4重量份,氢氧化钠4重量份,壳聚糖5重量份,复合助剂50重量份;所述混合改性淀粉混合物由硫代苹果酸改性淀粉和丙烯酰胺接枝淀粉组成，其重量比为2:3;所述复合助剂由核桃壳粉8份、聚合硫酸铝铁20份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵5份、苄基三甲基氯化铵17份组成。
进一步的方案，所述絮凝剂由以下组分组成：丙烯酰胺16重量份,混合改性淀粉混合物85重量份,活性炭0.3重量份,氢氧化钠4重量份,壳聚糖5重量份,复合助剂45重量份;所述混合改性淀粉混合物由硫代苹果酸改性淀粉和丙烯酰胺接枝淀粉组成，其重量比为2:3;所述复合助剂由核桃壳粉6份、聚合硫酸铝铁17份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵4份、苄基三甲基氯化铵18份组成。
更进一步的方案，所述硫代苹果酸改性淀粉是由淀粉在约35℃蒸馏水中加入以淀粉总量计约5wt%的磷钨酸和约0.2wt%的羧甲基纤维素钠以及硫代苹果酸，反应搅拌8小时，所述淀粉与硫代苹果酸摩、蒸馏水的摩尔比为1:10:3，过滤其反应后的产物，得到滤饼，使用蒸馏水冲洗干净，干燥。
更进一步的方案，所述丙烯酰胺接枝淀是将粉淀粉与20wt%的丙烯酰胺水溶液室温反应2小时，重量比为1：3，加入过量甲醇沉淀，并使用蒸馏水洗涤数次，干燥。
上述复合高分子污水处理絮凝剂的制备方法如下：
步骤1：在约35℃蒸馏水中加入以淀粉总量计5%的磷钨酸和0.2%的羧甲基纤维素钠以及硫代苹果酸，反应搅拌8小时，所述淀粉与硫代苹果酸摩、蒸馏水的摩尔比为1:10:3，过滤其反应后的产物，得到滤饼，使用蒸馏水冲洗干净，干燥;
步骤2：将粉淀粉与20wt%的丙烯酰胺水溶液室温反应2小时，重量比例为1：3，加入过量甲醇沉淀，使用蒸馏水洗涤数次，干燥;
步骤3：取步骤1和2得到的混合改性淀粉混合物，两者重量比为2:3,加入丙烯酰胺，在30℃下搅拌30分钟，然后加入活性炭，氢氧化钠，壳聚糖，复合助剂，将上述物质在氮气气氛下温度保持在40-50℃搅拌反应3小时，然后升温到70-90℃反应1小时，自然冷却后出料。
本发明的有益效果如下：
因此采用本发明的通过使用复合的改性淀粉，并且添加复合助剂以及通过在氮气气氛下控制反应温度等技术手段得到了明显优于现有技术中去污能力的絮凝剂，与现有技术相比具有COD、BOD去除效果好、成本低、产品环保可降解等优点。
上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。
