申请日2018.05.29
公开(公告)日2018.10.26
IPC分类号C02F1/52; C02F1/56
摘要
本发明提供了一种用于污水处理的絮凝剂凝珠及其制备方法。将改性淀粉絮凝剂和硫酸亚铁絮凝剂复配，与表面活性剂、快干剂加入水，升温搅拌并干燥固化为颗粒，在颗粒表面喷雾聚乙烯醇胶液结膜，利用纳秒脉冲激光快速刻蚀表面，制得具有微孔结构的絮凝剂凝珠。该方法制得的絮凝剂凝珠在投放初期具备一定絮凝能力，并通过水溶性膜的隔绝保护，延长了絮凝剂的使用寿命，在水处理中能最大程度发挥絮凝剂的作用。
翻译权利要求书
1.一种用于污水处理的絮凝剂凝珠的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将改性淀粉絮凝剂和硫酸亚铁絮凝剂复配，加入适量水，升温，接着加入表面活性剂、快干剂，置于反应釜中搅拌，并干燥固化为颗粒;
(2)将步骤(1)制得的颗粒表面喷雾聚乙烯醇胶液结膜,利用纳秒脉冲激光快速刻蚀表面，制得具有微孔结构的絮凝剂凝珠。
2.根据权利要求1所述一种用于污水处理的絮凝剂凝珠的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述改性淀粉絮凝剂为采用乙烯基单体进行接枝改性的阳离子淀粉絮凝剂。
3.根据权利要求1所述一种用于污水处理的絮凝剂凝珠的制备方法，其特征在于：步骤(1)各原料的重量份为，改性淀粉絮凝剂12~18重量份、硫酸亚铁絮凝剂20~25重量份、水5~10重量份、表面活性剂0.5~1重量份、快干剂0.5~2重量份。
4.根据权利要求1所述一种用于污水处理的絮凝剂凝珠的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述升温的温度为35~40℃。
5.根据权利要求1所述一种用于污水处理的絮凝剂凝珠的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述表面活性剂为聚丙烯酰胺。
6.根据权利要求1所述一种用于污水处理的絮凝剂凝珠的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述快干剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌中的至少一种。
7.根据权利要求1所述一种用于污水处理的絮凝剂凝珠的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述结膜厚度为50-100μm。
8.根据权利要求1所述一种用于污水处理的絮凝剂凝珠的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述纳秒脉冲激光的作用距离为20~25cm，刻蚀时间为2~5s。
9.权利要求1~8任一项所述制备方法制备得到的一种用于污水处理的絮凝剂凝珠。
说明书
一种用于污水处理的絮凝剂凝珠及其制备方法
技术领域
本发明涉及水处理领域，具体涉及絮凝剂的制备，特别是涉及一种用于污水处理的絮凝剂凝珠及其制备方法。
背景技术
我国是一个水资源比较贫乏的国家，随着近年来社会经济的快速腾飞，用水量更是急剧增加。尤其是工业上，大量工业水的使用导致工业废水量也相应增加，这就不可避免地会对我们赖以生存的水体造成污染。因此，水处理(包括原水处理、污水处理和工业水处理等)问题已经变得越来越严峻。絮凝沉降法就是一种简便、经济、应用最广泛的水处理方法。絮凝沉降技术所使用的水，处理药剂称为絮凝剂，水处理技术的好坏很大程度上取决于絮凝剂的性能，所以絮凝剂是絮凝沉降法水处理技术的核心。
絮凝剂又称作混凝剂、聚凝剂，它可使液体中不易沉降的悬浮颗粒或者胶体相互接触、碰撞、脱稳，凝聚成一定粒径的聚集体，再进一步通过化学粘结、网捕卷扫、共同沉淀等作用聚集凝聚转变为絮状物沉淀到底部，以有利于用过滤、沉降、上浮等方法来进行固液分离，从而达到使水净化的目的。絮凝剂主要是带有正(负 )电性的基团中和一些水中带有负(正)电性难于分离的一些粒子或者叫颗粒，降低其电势，使其处于不稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，并通过物理或者化学方法分离出来;主要应用于给水和污水处理领域。目前的工业中广泛使用的絮凝剂主要有无机絮凝剂和有机合成高分子絮凝剂。
中国发明专利申请号201610713942.3公开了一种污水处理用防降解絮凝剂，包括以下重量份数的组分：聚合硫酸铁10~20份，聚合氯化铝5~10份，丙烯酰胺10~20份，过氧化二苯甲酰1~2份，无机酸5~10份，过硫酸钾0.5~1份，乙二胺四乙酸二钠 0.3~0.5份。该发明的污水处理用防降解絮凝剂原料来源广泛，生产成本低，投料量小，絮凝激发效果好，对各类高浓度和低浓度污水都有良好的净水效果，污水脱水性好，PH值适应性大，同时具有良好的防降解功能，质量稳定性，保质期长，对自然环境具有良好适应能力，使用方便。
中国发明专利申请号200810022486.3公开了一种水处理复合絮凝剂，呈颗粒状，其特征是所述絮凝剂颗粒由双层絮凝剂复合组成，絮凝剂颗粒外层为铝盐和铁盐，内层为淀粉包覆的聚丙烯酰胺，其组分按重量计百分比为：铝盐40~60%，铁盐15~30%，聚丙烯酰胺1~10%，淀粉1~5%。该发明综合了无机及有机絮凝剂的特点，改善了药剂投加方式，多层缓释的结构增加了药剂的作用效率，提高了药剂的效能。
中国发明专利申请号201510305985.3公开了一种新型复合水处理絮凝剂及其制备方法与应用，该水处理絮凝剂以自然界广泛存在膨润土和壳聚糖为主要原料，采用酸溶-包覆-负载技术制备负载壳聚糖膨润土，采用季胺化反应制备季胺化壳聚糖，同时配伍聚合硫酸铁，制备而成了新型复合水处理絮凝剂，并将其应用于污水处理中，解决了水处理过程中铝、铁的残留问题，丙烯酰胺单体的二次污染问题以及单一使用生物絮凝剂的颗粒松散，不易沉降等缺点。
中国发明专利申请号201010133110.7公开了壳聚糖包覆铝矾土印染废水絮凝剂及其制备方法，以壳聚糖、天然铝矾土、工业盐酸为原料,按照比例和顺序混合、搅拌后,经烘干或微波干燥所得到的复合絮凝剂产品。该发明的主要原料为天然铝土矿，可重复使用,成本低廉,制备工艺简单,对活性染料、还原性染料、分散染料、直接染料和硫化染料等都有较好的脱色效果。具有经济、高效、无二次污染、对环境友好等特点。
根据上述，现有方案中用于水处理的絮凝剂在常温条件下会发生降解，导致其作用发挥不完全，对水中杂质粒子的处理效果较差，无法使其作用完全发挥，进而造成浪费。鉴于此，本发明提出了一种用于污水处理的絮凝剂凝珠及其制备方法，可有效解决上述技术问题。
发明内容
针对目前应用较广的水处理的絮凝剂在常温条件下会发生降解，导致其作用发挥不完全，对水中杂质粒子的处理效果较差，进而造成浪费，本发明提出一种用于污水处理的絮凝剂凝珠及其制备方法，从而有效保证了絮凝能力，并且使用寿命长，水处理效果好。
本发明涉及的具体技术方案如下：
一种用于污水处理的絮凝剂凝珠的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将改性淀粉絮凝剂和硫酸亚铁絮凝剂复配，加入适量水，升温，接着加入表面活性剂、快干剂，置于反应釜中搅拌，并干燥固化为颗粒;
(2)将步骤(1)制得的颗粒表面喷雾聚乙烯醇胶液结膜,利用纳秒脉冲激光快速刻蚀表面，制得具有微孔结构的絮凝剂凝珠。
步骤(1)所述改性淀粉絮凝剂为采用乙烯基单体进行接枝改性的阳离子淀粉絮凝剂。
步骤(1)各原料的重量份为，改性淀粉絮凝剂12~18重量份、硫酸亚铁絮凝剂20~25重量份、水5~10重量份、表面活性剂0.5~1重量份、快干剂0.5~2重量份。
步骤(1)所述升温的温度为35~40℃。
步骤(1)所述表面活性剂为聚丙烯酰胺。
步骤(1)所述快干剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌中的至少一种。
步骤(2)所述结膜厚度为50-100μm。
步骤(2)所述纳秒脉冲激光的作用距离为20~25cm，刻蚀时间为2~5s。
本发明采用纳秒高能脉冲激光束在凝珠表面刻蚀出微细小槽，可确保投放至水中的初期便具备一定絮凝能力。
本发明还提供一种上述制备方法制备得到的用于污水处理的絮凝剂凝珠。将改性淀粉絮凝剂和硫酸亚铁絮凝剂复配，与表面活性剂、快干剂加入水，升温搅拌并干燥固化为颗粒，在颗粒表面喷雾聚乙烯醇胶液结膜，利用纳秒脉冲激光快速刻蚀表面，制得具有微孔结构的絮凝剂凝珠。该方法制得的絮凝剂凝珠在投放初期具备一定絮凝能力，并通过水溶性膜的隔绝保护，延长了絮凝剂的使用寿命，在水处理中能最大程度发挥絮凝剂的作用。
本发明提供了一种用于污水处理的絮凝剂凝珠及其制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1、通过采用含激光吸收剂的水溶性聚乙烯醇铺展包装在絮凝剂表面，再通过激光刻蚀将其表面刻蚀出众多微孔，使得制得的絮凝剂凝珠在投放初期具备一定絮凝能力。
2、通过水溶性膜的存在能起到一定程度的隔绝作用，延长了絮凝剂的使用寿命，能最大程度发挥絮凝剂的作用。
