專利名稱：納米性凈水劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及各類工業(yè)與生活污水凈化處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
經(jīng)濟持續(xù)快速的發(fā)展，面臨重大環(huán)境污染的挑戰(zhàn)，水污染是一個嚴重的環(huán)境問題。目前水資源量減少，已成為經(jīng)濟發(fā)展重要制約因素。合理用水，將污水進行有效處理對保護水資源具有深遠意義。
工業(yè)與生活污水凈化處理需要采用物理、化學、生化、電解等綜合技術(shù)來作，其中水處理藥劑和活性炭的使用占相當大的比例。
工業(yè)與生活污水凈化處理常采用投加水處理藥劑，做絮凝技術(shù)處理，這是一種處理效率高，經(jīng)濟又簡便的物化處理技術(shù)。該技術(shù)的關(guān)鍵是絮凝劑的選擇，按化學成分分為無機絮凝劑、有機高分子絮凝劑?，F(xiàn)大量使用水處理藥劑的行業(yè)有采油、鋼鐵、電力、化工、制藥、造紙、煤炭、城市污水處理等部門。但各行業(yè)相應(yīng)存在很多問題和不足，基本可歸納為如下幾個方面無機絮凝劑以鐵系、鋁系的聚合物為主體。無機絮凝劑可有效的對水中的雜質(zhì)、固體、懸浮物、藻類等起絮沉或脫水作用，但對油酯、顏色、化學物質(zhì)、溶解物、重金屬、離子的凈化作用低，甚至不起作用。而常用無機絮凝劑一般無法獨自完成水質(zhì)、污水的凈化處理，須配合其它的凈化處理藥劑和設(shè)備才能完成完整的水質(zhì)、污水的凈化處理，達到凈化處理的要求與排放標準。
有機高分子絮凝劑以聚丙烯酰胺類為主體，是陽離子、陰離子和非離子型聚合物。有機高分子絮凝劑可有效的對水中的懸浮固體、溶解物、離子、重金屬起助凝、絮沉作用，但對油酯、酯肪、細菌、藻類、顏色、有機物質(zhì)、化學物質(zhì)的凈化作用低。基本上，常用有機高分子絮凝劑的凈化處理作用，偏重于陽離子性懸浮固體，重金屬等污染物的凈化去除，并對氮化物、磷化物、氨、農(nóng)藥、重金屬具有凈化去除作用；但有機高分子絮凝劑在凈化處理應(yīng)用上，還有一些難于克服的缺陷有機高分子絮凝劑自身不易絮凝，絮凝凈化處理后，仍有一定濃度的殘余量殘留于水質(zhì)內(nèi)，難以絮凝，增加水質(zhì)內(nèi)污染物及水質(zhì)毒性；有機高分子絮凝劑本身即是一種親水性的有機化學物質(zhì)，其溶于水后易與氯，二氧化氯作用，產(chǎn)生三鹵甲烷的致癌性毒性物質(zhì)；絮凝凈化作用后的水質(zhì)內(nèi)的高分子絮凝劑殘余量，除使用RO反滲透凈化分離等技術(shù)外，相當難以凈化分離干凈。
單獨使用高分子絮凝劑作污水絮沉處理，其絮凝凈化作用效果差，如在25～100ppm濃度下，其對懸浮物(SS)的凈化去除率僅有80％；其絮凝凈化作用后的凈化水質(zhì)仍會呈現(xiàn)淡白色膠質(zhì)乳化混濁狀，好一點的狀況，呈現(xiàn)無色膠質(zhì)性透明澄清狀液體。
有機高分子絮凝劑的絮凝作用，對于油酯乳化物、細菌、藻類、有機物質(zhì)、化學物質(zhì)的凈化去除，難以作有效性應(yīng)用，還需要使用其他相關(guān)水處理藥劑作預(yù)處理。
活性炭是一種非常優(yōu)良的吸附劑，它具有物理吸附和化學吸附的雙重特性，可以有選擇的吸附氣相、液相中的各種物質(zhì)，以達到脫色精制、消毒除臭和去污提純等目的。水處理工藝中使用的活性碳在水處理應(yīng)用中可有效的吸附凈化顏色味道、有機物質(zhì)、化學物質(zhì)、毒性化學物質(zhì)，但活性炭對溶解物、重金屬、離子凈化作用低。

發(fā)明內(nèi)容
納米性凈水劑是由高分子有機物組成的復(fù)合高分子絮凝劑A劑與由納米粒子活性炭為主體組成的B劑結(jié)合而成。
納米性凈水劑A劑由聚丙烯酰胺共聚物或衍生物與可溶性殼聚糖按一定比例，經(jīng)過物理混合和化學反應(yīng)，形成具有獨特絮凝、助凝沉淀特性的高分子絮凝劑。
納米性凈水劑A劑可更加有效的中和膠體顆粒上的表面帶電電荷并使單個顆粒變得不穩(wěn)定來促進絮凝作用。加快顆粒被絮凝聚合體所吸附，從而在顆粒間起到活性官能基架橋作用，形成較大的絮狀物。由于殼聚糖對金屬離子的蟄合性能，及能通過絡(luò)合、離子交換作用對非金屬離子、蛋白質(zhì)、氨基酸、染料色離子等的吸附作用，水處理過程中沉降、澄清、過濾、離心等工藝的效率得以提高。
納米性凈水劑B劑是由納米粒子活性炭及納米TiO2及非離子型聚丙烯酰胺經(jīng)物理混合和化學反應(yīng)后組成。
納米粒子活性炭由竹材或木材為原料制成的活性炭，進行二次高溫炭化，再采用乾式分子碰撞工藝，制成納米粒子活性炭。經(jīng)二次高溫炭化(1500℃)及活化處理後，活性炭的比表面積<BET>值大幅增加，比表面積(BET)≥1000m2/g，可得到更好的吸附、過濾等功能；經(jīng)乾式分子碰撞工藝處理后，活性炭粉的細度可達100nano，達到納米粒子。其物理吸附與化學吸附功能大幅提高，使活性炭更能有效吸附污水中的有機物、重金屬元素。納米TiO2對于污水中的烴類、酚類、表面活性劑、農(nóng)藥等能有效地進行催化反應(yīng)，最終分解成CO2和H2O，清除污水中的有機物；同時它還有很強的殺菌能力，如大腸金黃色葡萄球菌等；對重金屬離子也能產(chǎn)生很強的還原能力。
水體投加納米性凈水劑B劑后，水體有機物得到去除，水體中膠狀物質(zhì)含量減少，表面粘度下降。納米粒子活性碳吸附在絮凝物上，有利于絮體的架橋，能改善絮體的結(jié)構(gòu)。除有更加良好的去除有機污染能力，同時還具有良好的助凝作用，使出水CODcr、色度、濁度大幅度下降。同時納米粒子活性炭對水中的致癌http://info.pharmacy.hc360.com/html/zt/ai/inde效果。
納米性凈水劑充分發(fā)揮了高分子絮凝劑與納米材料的互補性、提高了高分子絮凝劑絮沉功能，克服了高分子絮凝劑對水中有機物、重金屬等凈化性能低的缺點，且消除了有絮凝劑殘留物的缺陷。
活性炭作納米性改性為納米粒子活性碳后，比表面積巨大，具有更高的化學活性，吸附功能加強。由于納米材料的高擴散滲透能力，及其小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)的影響，使納米性凈水劑凈化污水的功能的增效性十分突出。
具體實施例方式
納米性凈水劑實施例1A劑 陰離子型聚丙烯酰胺 80～98％可溶性殼聚糖2～20％B劑 納米粒子活性炭 80～90％納米TiO21～3％陰離子型聚丙烯酰胺 9～17％實施例1適用于弱酸到堿性范圍各種工業(yè)廢水的絮凝及污泥脫水處理，可依據(jù)行業(yè)水質(zhì)的不同，靈活使用A、B兩劑。
納米性凈水劑實施例2A劑 陽離子型聚丙烯酰胺 75～98％可溶性殼聚糖2～25％B劑 納米粒子活性炭 80～90％納米TiO21～3％陽離子型聚丙烯酰胺 9～17％實施例2適用于下水、屎尿、生活污水或工業(yè)廢水有機污泥的脫水處理。
納米性凈水劑實施例3A劑 非離子型聚丙烯酰胺 85～98％可溶性殼聚糖2～15％B劑 納米粒子活性炭 80～90％納米TiO21～3％非離子型聚丙烯酰胺 9～17％實施例3適用于工業(yè)與生活混合污水的處理。
權(quán)利要求
1.一種納米性凈水劑，其主要成分為A劑 陰離子型聚丙烯酰胺 80～98％可溶性殼聚糖 2～20％B劑 納米粒子活性炭 80～90％納米TiO2 1～3％陰離子型聚丙烯酰胺 9～17％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米凈水劑，其主要成分為A劑 陽離子型聚丙烯酰胺 75～98％可溶性殼聚糖 2～25％B劑 納米粒子活性炭 80～90％納米TiO2 1～3％陽離子型聚丙烯酰胺 9～17％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米凈水劑，其主要成分為A劑 陽離子型聚丙烯酰胺 75～98％可溶性殼聚糖 2～25％B劑 納米粒子活性炭 80～90％納米TiO2 1～3％陽離子型聚丙烯酰胺 9～17％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3所述的納米性凈水劑，其特征在于所述經(jīng)二次高溫炭化，采用乾式分子碰撞工藝，制成的納米粒子活性炭。
全文摘要
本發(fā)明為一種高效的納米性凈水劑。由聚丙烯酰胺衍生物與聚合物和納米粒子活性炭復(fù)合組成。其主要成分為A劑，聚丙烯酰胺80～98％；可溶性殼聚糖2～20％；B劑，納米粒子活性炭80～90％；納米TiO
文檔編號C02F1/28GK1986439SQ20051020084
公開日2007年6月27日 申請日期2005年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日
發(fā)明者陳東興 申請人:北京興榮恒科技有限公司