專利名稱：一種污水處理用絮凝劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合型絮凝劑的制備方法，具體說(shuō)是ー種水處理用環(huán)保低成本的無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合的絮凝劑的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水的供需矛盾日益突出。水荒、水污染已對(duì)中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和エ農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展以及人們的生活構(gòu)成了嚴(yán)重威肋、。污水處理回用是解決水危機(jī)的主要途徑。絮凝沉降法是處理污水的經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的方法。在絮凝沉降法中，絮凝劑的選擇最為關(guān)鍵。在絮凝劑中，無(wú)機(jī)絮凝劑存在投藥量大、污泥含水率高等缺點(diǎn)。而現(xiàn)有的有機(jī)高分子絮凝劑，雖能克服上述不足，但成本較高。為此高效低成本絮凝劑的制備成為研究者們關(guān)注的熱點(diǎn)之一。聚丙烯酞胺(Polyscrylamide)簡(jiǎn)稱PAM,分子式為[CH2_CH(C0NH2) ]n,是線狀高分子聚合物，分子量在400-2000萬(wàn)之間，固體產(chǎn)品外觀為白色或略帯黃色粉末，液態(tài)為無(wú)色粘稠膠體狀，易溶于水，溫度超過(guò)120°C時(shí)易分解。有文獻(xiàn)報(bào)道，國(guó)外研究者發(fā)現(xiàn)聚丙烯酰胺的降解產(chǎn)物可作為細(xì)菌生命活動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，反過(guò)來(lái)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)又會(huì)促進(jìn)聚丙烯酰胺的降解。因此成為應(yīng)用最為的廣泛的絮凝劑之一，然而聚丙烯酰胺的単體丙烯酰胺是ー種致癌物質(zhì)，目前許多國(guó)家多已經(jīng)減少了其應(yīng)用。大量實(shí)踐表明，將兩種或兩種以上的絮凝劑通過(guò)復(fù)配或反應(yīng)形成一種復(fù)合絮凝劑進(jìn)行應(yīng)用，則可以克服使用単一絮凝劑的不足，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，且用量少、成本低、效率高，因此，復(fù)合絮凝劑是今后絮凝劑的研究重點(diǎn)和發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種水處理用高效低成本的無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合的絮凝劑的制備技木。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的具體技術(shù)方案是
一種污水處理用絮凝劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟
1)在IOg淀粉中加入IOOml水，置于攪拌機(jī)中，控制轉(zhuǎn)速150-250r. p. m，溫度90 士1°C，糊化30分鐘后冷卻至室溫；
2)將5g相對(duì)分子質(zhì)量為50-500萬(wàn)的聚丙烯酰胺溶于75ml水中，加入濃度為10%的次氯酸鈉水溶液50ml，先控制轉(zhuǎn)速200 r. p. m狀態(tài)8-12分鐘后，再控制轉(zhuǎn)速為100 r. p. m，在室溫下反應(yīng)O. 5-4小時(shí)；
3)取PH值為3-4、模數(shù)為3.5-4的硅酸鈉溶液500mL于三ロ燒瓶中，并置于恒溫水浴鍋中，將步驟1)、2)的制備物加入，同時(shí)加入20g羧甲基纖維素鈉，攪拌溶解，當(dāng)水浴溫度達(dá)到70°C時(shí)加入O. 001-0. 003g過(guò)硫酸鉀和O. 006-0. 008g亞硫酸鈉作為交聯(lián)劑，恒溫水浴
反應(yīng)5h，即得絮凝劑溶液。本發(fā)明通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，選擇了上述組分配比以及相應(yīng)的制備參數(shù)。本發(fā)明的絮凝劑溶液中的聚丙烯酰胺通過(guò)Hofmann反應(yīng)生成的聚こ烯胺為陽(yáng)離子型高聚物，而淀粉在制備過(guò)程中被氧化成為陰離子型高聚物，因此高聚物間通過(guò)離子鍵、次價(jià)鍵カ和機(jī)械纏繞等作用復(fù)合成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的超高分子量的兩性聚電解質(zhì)。不但可以電中和廢水中膠體微粒及顆粒所帯的負(fù)電荷，而且超高分子量的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有橋聯(lián)及網(wǎng)捕作用，易與膠體微粒及顆粒形成大的絮凝體，達(dá)到顯著的絮凝效果。淀粉和羧甲基纖維素是來(lái)源最為豐富的天然高分子材料，由于在復(fù)合物中用淀粉代替了部分聚こ烯胺，成本可大幅下降。另外由于在復(fù)合物中進(jìn)ー步采用了羧甲基纖維素納，其為纖維素羧甲基醚的鈉鹽，屬陰離子型纖維素醚，易于分散在水中成透明膠狀溶液，在PH值為2-3時(shí)會(huì)出現(xiàn)沉淀，遇多價(jià)金屬鹽也會(huì)反應(yīng)出現(xiàn)沉淀。因此得到的絮凝劑兼具無(wú)機(jī)絮凝劑的破膠能力及有機(jī)高分子絮凝劑的快速絮凝作用。本發(fā)明的有益效果在于，所制備的絮凝劑具有綠色環(huán)保、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，在造紙綜合廢水中應(yīng)用可使CODcr大幅降低，微細(xì)纖維回收率高。在石材污水中應(yīng)用僅需10-15g/m3的用量，可使石材污水的濁度從大于20000NTU降至60NTU左右。該絮凝劑還可作為造紙中的助濾助留劑，能有效提聞微細(xì)纖維的留著率，減少?gòu)U水負(fù)荷。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。實(shí)施例I :
1)在IOg木薯粉中加入IOOml水，置于攪拌機(jī)中，控制轉(zhuǎn)速150r. p. m,溫度90 士 I°C，糊化30分鐘后冷卻至室溫；
2)將5g相對(duì)分子質(zhì)量為100萬(wàn)的聚丙烯酰胺溶于75ml水中，加入濃度為10%的次氯酸鈉水溶液50ml，先控制轉(zhuǎn)速200 r. p. m狀態(tài)8分鐘后，再控制轉(zhuǎn)速為100 r. p. m，在室溫下反應(yīng)2小時(shí)；
3)取PH值為3-4、模數(shù)為3.5的硅酸鈉溶液500mL于三ロ燒瓶中，并置于恒溫水浴鍋中，將步驟1)、2)的制備物加入，同時(shí)加入20g羧甲基纖維素鈉，攪拌溶解，當(dāng)水浴溫度達(dá)到70°C時(shí)加入O. OOlg過(guò)硫酸鉀和O. 007g亞硫酸鈉作為交聯(lián)劑，恒溫水浴反應(yīng)5h，即得絮凝劑溶液。絮凝劑取某石材廠廠的廢水(CODcr = 700mg/L，濁度為18000NTU，PH :8 9)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)停留4小吋，以均衡水質(zhì)水量，并初步去除廢水中較大的懸浮物；均衡水質(zhì)后的廢水進(jìn)入混凝池，停留20min，按照IOg/ m3的用量加入上述絮凝劑溶液，出水COD可降到79mg/L以內(nèi)，濁度降到60NTU以內(nèi)。
實(shí)施例2:
1)在IOg地瓜粉中加入IOOml水，置于攪拌機(jī)中，控制轉(zhuǎn)速200r. p. m，溫度90 士 1°C，糊化30分鐘后冷卻至室溫；
2)將5g相對(duì)分子質(zhì)量為500萬(wàn)的聚丙烯酰胺溶于75ml水中，加入濃度為10%的次氯酸鈉水溶液50ml，先控制轉(zhuǎn)速200 r. p. m狀態(tài)10分鐘后，再控制轉(zhuǎn)速為100 r.p.m，在室溫下反應(yīng)I小時(shí)；
3)取PH值為3-4、模數(shù)為3. 8的硅酸鈉溶液500mL于三ロ燒瓶中，并置于恒溫水浴鍋中，將步驟1)、2)的制備物加入，同時(shí)加入20g羧甲基纖維素鈉，攪拌溶解，當(dāng)水浴溫度達(dá)到70°C時(shí)加入O. 002g過(guò)硫酸鉀和O. 008g作為交聯(lián)劑，恒溫水浴反應(yīng)5h，即得絮凝劑溶液。絮凝劑取某石材廠廠的廢水(CODcr = 700mg/L,濁度為18000NTU，PH :8 9)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)停留4小吋，以均衡水質(zhì)水量，并初步去除廢水中較大的懸浮物；均衡水質(zhì)后的廢水進(jìn)入混凝池，停留20min，按照IOg/ m3的用量加入上述絮凝劑溶液，出水COD可降到79mg/L以內(nèi)，濁度降到60NTU以內(nèi)。實(shí)施例3:
1)在IOg玉米粉中加入IOOml水,置于攪拌機(jī)中，控制轉(zhuǎn)速250r. p. m,溫度90 士 1°C, 糊化30分鐘后冷卻至室溫；
2)將5g相對(duì)分子質(zhì)量為500萬(wàn)的聚丙烯酰胺溶于75ml水中，加入濃度為10%的次氯酸鈉水溶液50ml，先控制轉(zhuǎn)速200 r. p. m狀態(tài)8分鐘后，再控制轉(zhuǎn)速為100 r. p. m，在室溫下反應(yīng)4小時(shí)；
3)取PH值為3-4、模數(shù)為4的硅酸鈉溶液500mL于三ロ燒瓶中，并置于恒溫水浴鍋中，將步驟1)、2)的制備物加入，同時(shí)加入20g羧甲基纖維素鈉，攪拌溶解，當(dāng)水浴溫度達(dá)到70°C時(shí)加入O. 003g過(guò)硫酸鉀和O. 006g作為交聯(lián)劑，恒溫水浴反應(yīng)5h，即得絮凝劑溶液。絮凝劑取某石材廠廠的廢水(CODcr = 700mg/L，濁度為18000NTU，PH :8 9)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)停留4小吋，以均衡水質(zhì)水量，并初步去除廢水中較大的懸浮物；均衡水質(zhì)后的廢水進(jìn)入混凝池，停留20min，按照IOg/ m3的用量加入上述絮凝劑溶液，出水COD可降到79mg/L以內(nèi)，濁度降到60NTU以內(nèi)。最后需要說(shuō)明的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，而不是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限定，任何對(duì)本發(fā)明技術(shù)特征所做的等同替換或相應(yīng)改進(jìn)，仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種污水處理用絮凝劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 1)在IOg淀粉中加入IOOml水，置于攪拌機(jī)中，控制轉(zhuǎn)速150-250r. p. m，溫度90 士1°C，糊化30分鐘后冷卻至室溫； 2)將5g相對(duì)分子質(zhì)量為50-500萬(wàn)的聚丙烯酰胺溶于75ml水中，加入濃度為10%的次氯酸鈉水溶液50ml，先控制轉(zhuǎn)速200 r.p.m狀態(tài)8-12分鐘后，再控制轉(zhuǎn)速為100 r. p. m,在室溫下反應(yīng)0. 5-4小時(shí)； 3)取PH值為3-4、模數(shù)為3.5-4的硅酸鈉溶液500mL于三口燒瓶中，并置于恒溫水浴鍋中，將步驟1)、2)的制備物加入，同時(shí)加入20g羧甲基纖維素鈉，攪拌溶解，當(dāng)水浴溫度 達(dá)到70°C時(shí)加入0. 001-0. 003g過(guò)硫酸鉀和0. 006-0. 008g亞硫酸鈉作為交聯(lián)劑，恒溫水浴反應(yīng)5h，即得絮凝劑溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種污水處理用絮凝劑的制備方法，其特征是所述的淀粉為木薯粉、玉米粉、地瓜粉或小麥粉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種污水處理用絮凝劑的制備方法，它是以聚丙烯酞胺、淀粉、次氯酸鈉、羧甲基纖維素鈉、硅酸鈉、過(guò)硫酸鉀、亞硫酸鈉和水為原料，經(jīng)復(fù)合而成。本發(fā)明方法制得的該絮凝劑具有綠色環(huán)保、成本低，并且投加量少，絮凝速度快，污泥少；使用方便、安全等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F1/52GK102674519SQ20121019243
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
發(fā)明者何斌 申請(qǐng)人:何斌