申请日 20200928
公开（公告）日 20201208
IPC分类号 C02F1/52; C02F1/54; C02F1/56
摘要
本发明适用于污水处理领域，提供了一种污水处理用絮凝剂及其制备方法，所述污水处理用絮凝剂包括以下按照重量份的原料：改性粘土20～30份、无机聚合基团6～10份、有机聚合基团5～8份、助溶剂3～5份、络合剂2～4份、除臭剂1～2份、活性炭5～9份、水120～150份。本发明还公开了所述絮凝剂的制备方法。本发明利用无机聚合基团和有机聚合基团的杂化处理，通过无机聚合基团和有机聚合基团的协同作用，促进有机高分子的絮凝作用，提升总磷去除率，提高絮凝效果。
权利要求书
1.一种污水处理用絮凝剂，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：
改性粘土20～30份、无机聚合基团6～10份、有机聚合基团5～8份、助溶剂3～5份、络合剂2～4份、除臭剂1～2份、活性炭5～9份、水120～150份；
所述无机聚合基团包括质量比为（4～7）：1的聚硅酸硫酸铁和聚磷氯化铝；
所述有机聚合基团包括质量比为（6～10）：1的两性型聚丙烯酰胺和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。
2.根据权利要求1所述的污水处理用絮凝剂，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：
改性粘土13～17份、无机聚合基团7～9份、有机聚合基团6～8份、助溶剂3.5～4.5份、络合剂2.5～3.5份、除臭剂1.3～1.7份、活性炭6～7份、水130～140份；
所述无机聚合基团包括质量比为（5～6）：1的聚硅酸硫酸铁和聚磷氯化铝；
所述有机聚合基团包括质量比为（7～9）：1的两性型聚丙烯酰胺和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。
3.根据权利要求1所述的污水处理用絮凝剂，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：
改性粘土15份、无机聚合基团8份、有机聚合基团6份、助溶剂4份、络合剂3份、除臭剂1.5份、活性炭7份、水135份；
所述无机聚合基团包括质量比为5：1的聚硅酸硫酸铁和聚磷氯化铝；
所述有机聚合基团包括质量比为8：1的两性型聚丙烯酰胺和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。
4.根据权利要求1所述的污水处理用絮凝剂，其特征在于，所述改性粘土的制备方法，包括以下步骤：
将硅藻土置于烘焙箱，在120～130℃度保温2～3h，得到硅藻土烘焙体；
将草炭、高岭土置于碱性溶液中浸泡活化1～2h，过滤烘干，得到改性混合物；
将硅藻土烘焙体和改性混合物加至水中，搅拌均匀，得到改性粘土。
5.根据权利要求1所述的污水处理用絮凝剂，其特征在于，所述助溶剂包括质量比为1:2:6的苯甲酸钠、乳酸钙和乙酰胺。
6.根据权利要求1所述的污水处理用絮凝剂，其特征在于，所述络合剂包括质量比为1:3:4的氨基羧酸盐、磷酸盐和二乙醇胺。
7.根据权利要求1～6任一所述的污水处理用絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将无机聚合基团与有机聚合基团混合后放入离心搅拌机搅拌40～60min，再加入助溶剂，继续搅拌20～30min，得到搅拌均匀的混合物；
将混合物放入反应器，向反应器内通入惰性气体，再向反应器中加入络合剂，反应10～20min，停止通入惰性气体，并继续反应2～3h，得到反应物；
将反应物与改性粘土混合后加水溶解，过滤提取，得到沉淀物；
将沉淀物与除臭剂和活性炭混合搅拌，干燥，得到所述絮凝剂。
8.根据权利要求7所述的污水处理用絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中离心搅拌机的离心转速为500～800r/min。
9.根据权利要求7所述的污水处理用絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中惰性气体选自氖气、氩气、氦气中的一种或几种。
10.根据权利要求7所述的污水处理用絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中反应器内温度为30～50℃。
说明书
一种污水处理用絮凝剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污水处理用絮凝剂及其制备方法。
背景技术
环境保护直接影响着我国国民经济的可持续发展。在我国过去几十年的经济发展中，由于忽视发展中的环境保护，导致了现阶段环境污染十分严重的状况。近几年虽采取大量的控制措施，但环境进一步变劣的趋势仍在继续。我国是世界上环境污染最为严重的国家之一，无论是城市，还是乡村，我国的大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。全国每年污水排放中，仅10％的生活污水和70％的工业污水得到处理，且其中约有一半工业污水处理设施的出水达不到国家排放标准，其余未处理的污水则直接排入江河湖泊中，致使我国的水环境遭受了严重污染和破坏；城镇生活污水的排放量正随着城镇建设与发展而呈递增的趋势，城市地面水污染普遍严重，并呈进一步恶化的趋势，约50％的城市地下水受到不同程度的污染，对人民健康造成严重危害。
治理水污染是解决水资源短缺和环境污染的有效途径，对保护环境、实现可持续发展具有重要的意义。絮凝剂是污水处理过程中使用最多的药剂之一，其品种繁多，从低分子到高分子，从单一型到复合型，总的趋势是向廉价实用、无毒高效的方向发展，主要分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两种。无机絮凝剂价格便宜，但对人类健康和生态环境会产生不利影响；有机高分子絮凝剂虽然用量少，浮渣产量少，絮凝能力强，絮体容易分离，由于具有用量小、絮凝速度快、可降解的优点越来越受到广泛应用，但同时也存在价格高、投入成本高的缺点。
复合型絮凝剂是近年来继无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂广泛应用后而产生的新型絮凝剂，包括两种或者两种以上的絮凝剂的杂化、复合，目的是为了兼具多种絮凝剂的絮凝作用特点，从而实现悬浮液中固液的高效分离。实践证明，复合型絮凝剂的絮凝效果优于单一的絮凝剂，尤其是无机与有机絮凝剂的杂化效果较佳。因此，有必要研究一种无机～有机杂化絮凝剂，合理调控无机～有机杂化絮凝剂的载荷量，高效协同发挥电中和以及吸附架桥絮凝作用，从而达到较优絮凝效果的目的。
发明内容
本发明实施例提供一种污水处理用絮凝剂，旨在通过将无机～有机絮凝剂进行杂化处理，合理调控无机～有机杂化絮凝剂的载荷量，高效协同发挥电中和以及吸附架桥絮凝作用，从而达到较优絮凝效果的目的。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种污水处理用絮凝剂，包括以下按照重量份的原料：
改性粘土20～30份、无机聚合基团6～10份、有机聚合基团5～8份、助溶剂3～5份、络合剂2～4份、除臭剂1～2份、活性炭5～9份、水120～150份；
所述无机聚合基团包括质量比为(4～7)：1的聚硅酸硫酸铁和聚磷氯化铝；
所述有机聚合基团包括质量比为(6～10)：1的两性型聚丙烯酰胺和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。
进一步地，所述改性粘土的制备方法，包括以下步骤：
1)将硅藻土置于烘焙箱，在120～130℃度保温2～3h，得到硅藻土烘焙体；
2)将草炭、高岭土置于碱性溶液中浸泡活化1～2h，过滤烘干，得到改性混合物；
3)将硅藻土烘焙体和改性混合物加至水中，搅拌均匀，得到改性粘土。
进一步地，所述助溶剂包括质量比为1:2:6的苯甲酸钠、乳酸钙和乙酰胺。
进一步地，所述络合剂包括质量比为1:3:4的氨基羧酸盐、磷酸盐和二乙醇胺。
本发明还提供了一种上述污水处理用絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将无机聚合基团与有机聚合基团混合后放入离心搅拌机搅拌40～60min，再加入助溶剂，继续搅拌20～30min，得到搅拌均匀的混合物；
2)将混合物放入反应器，向反应器内通入惰性气体，再向反应器中加入络合剂，反应10～20min，停止通入惰性气体，并继续反应2～3h，得到反应物；
3)将反应物与改性粘土混合后加水溶解，过滤提取，得到沉淀物；
4)将沉淀物与除臭剂和活性炭混合搅拌，干燥，得到所述絮凝剂。
进一步地，所述步骤1)中离心搅拌机的离心转速为500～800r/min。
进一步地，所述步骤2)中惰性气体选自氖气、氩气、氦气中的一种或几种。
进一步地，所述步骤2)中反应器内温度为30～50℃。
本发明具有以下有益效果：
本发明利用无机聚合基团和有机聚合基团的杂化处理，无机粒子与有机高分子链链端之间形成共价键，避免高分子链对无机粒子的吸附而导致的高分子絮凝剂絮凝有效性的降低；将无机聚合基团和有机聚合基团进行杂化，利用无机聚合基团和有机聚合基团的协同作用，无机高分子成分吸附杂质和悬浮微粒，使形成颗粒并逐渐增大，而有机高分子成分通过自身的桥联作用，利用吸附在有机高分子上的活性基团产生网捕作用，网捕其它杂质颗粒一同下沉，促进有机高分子的絮凝作用；通过粘土载体改性，调节粘土PH值，中和污水酸度，提升总磷去除率，提高絮凝效果。（发明人 杨剑飞 ）
