專利名稱：：高效廣譜絮凝劑及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種絮凝劑，尤其是涉及一種高效廣譜絮凝劑及其制備方法。
背景技術：
：水是生命的起源，是人類和生物賴以生存的物質。目前世界水污染問題日趨嚴重，水處理問題也變得越來越嚴峻。為解決水污染問題，采用絮凝劑沉淀法作為一種成本較低的水處理方法已被廣泛采用。應用絮凝劑進行水處理，可以降低原水的濁度、色度等感觀指標，去除多種高分子有機物、重金屬和放射性物質。目前在廢水處理中使用的絮凝劑通常為單一絮凝劑，如無機鹽類絮凝劑、有機高分子絮凝劑等。無機鹽類絮凝劑具有有很大的缺點其殘留在水中的鋁離子會導致二次污染，鐵離子本身有顏色，并對設備有一定腐蝕作用，投加量大，處理效果不理想。有機高分子絮凝劑雖然絮凝速度快，用量少，針對性強，適應范圍廣，但也存在成本高、絮凝劑單體或其水解、降解產物有毒性等缺點。隨著環(huán)境污染的日益加劇，在污水或污泥中，不同類型的污染顆粒也越來越多，如有機固體顆粒帶負電荷，無機固體顆粒帶正電荷，混合固體顆粒呈電中性，因此普通的單一的絮凝劑很難取得良好的凈水效果。由此可見，目前無機鹽類絮凝劑和有機高分子絮凝劑在使用上均有一定局限性，因此開發(fā)無毒無害、高效、低成本的絮凝劑是國內外的研究方向。
發(fā)明內容本發(fā)明提供一種高效廣譜絮凝劑及其制備方法，以解決現(xiàn)有絮凝劑凈水效果差，不環(huán)保，使用上有一定局限性等技術問題。本發(fā)明主要是通過下述技術方案得以解決上述技術問題的它主要由下列組分按所述重量比制成陽離子聚丙烯酰胺40-50%，OP-10乳化劑0.8-1.2%，聚硅硫酸鋁鐵8-13%，氫氧化鈉0.8-1.2%，無離子水35-48%。為了進一步提高本發(fā)明效果，所述陽離子聚丙烯酰胺由下列組分按所述重量比制成丙烯酰胺6—15份，二烯丙基二甲基氯化銨1一2份，過硫酸銨0.l—O.3份，去離子水120—150份。為了進一步提高本發(fā)明效果，所述聚硅硫酸鋁鐵由下列組分按所述重量比制成十八水硫酸鋁13—21份，水合硫酸鐵7—13份，PH值為4的聚硅酸10—18份，氫氧化鈉2.5—5份，去離子水95—130份。制備上述高效廣譜絮凝劑包括以下步驟a.按所述重量比將陽離子聚丙烯酰胺、聚硅硫酸鋁鐵、0P-IO乳化劑、無離子水依次加入真空分散機的反應釜中，將溫度控制在40—45'C，以500—600rpm的轉速攪拌15—20分鐘，得乳化液；b.向乳化液中加入氫氧化鈉，調整乳化液ra值為5.5—6，然后以700—900rpm的轉速繼續(xù)攪拌20—30分鐘，得到高效廣譜絮凝劑。本發(fā)明以質優(yōu)價廉的硫酸鋁、水合硫酸鐵、聚硅酸等為原料，制備的聚硅硫酸鋁鐵具有電中和及巻掃吸附架橋作用，既克服殘余鋁離子對環(huán)境有害以及鋁離子低溫除濁性能降低等缺點，又克服鐵離子絮凝劑易使處理水帶色和具有腐蝕性等缺點，充分利用鋁、鐵金屬離子之間以及金屬離子與活性硅酸之間的協(xié)同增效作用，因此取得了良好的凈水效果。此外硅硫酸鋁鐵中的硫酸根離子也有助于產品凈水性能的提高。本發(fā)明為復合型絮凝劑，由無機高分子的陽離子聚丙烯酰胺與有機高分子的聚硅硫酸鋁鐵組成，當兩者比例位于本發(fā)明范圍內時,該絮凝劑既可中和廢水中的膠體和懸浮物顆粒表面電荷，克服膠體和懸浮顆粒間的靜電斥力，使顆?？焖倌郏挚芍泻湍z體與懸浮顆粒表面電荷，使小顆粒橋連形成粗大的顆粒而絮凝沉降。并且該復合型絮凝劑pH值適應性大，在pH值為012的廢水中都有良好絮凝劑作用，對廢水中懸浮物、耗氧量等均有明顯的去除或降低作用，特別對高濃度含鐵離子廢水有較好的去除效果。本發(fā)明兼具無機、有機絮凝劑的雙重優(yōu)點，同時克服了兩者固有缺點。其適用范圍廣，對各種濃度的水質、有色廢水、多種工業(yè)廢水都有良好的凈水效果，可廣泛用于印染、造紙、化工等工業(yè)污水的凈化處理。具體實施例方式實施例l:首先制備陽離子聚丙烯酰胺將6份(每份500g，下同)丙烯酰胺倒入反應釜中，然后倒入120份去離子水，攪拌至完全溶解后，依次加入2份二烯丙基二甲基氯化銨，0.2份過硫酸銨，控制溫度為85'C,攪拌l小時后，得到陽離子聚丙烯酰胺備用。然后制備聚硅硫酸鋁鐵將13份(每份500g，下同)十八水硫酸鋁按l:2的比例溶解于去離子中，將13份水合硫酸鐵按1:4的比例溶解于去離子中，然后按所述重量比將硫酸鋁溶液和硫酸鐵溶液加入至反應釜中，控制溫度為35°C，在快速攪拌的狀態(tài)下，依次加入18份PH值為4的聚硅酸，95份去離子水，5份氫氧化鈉，攪拌1小時后，得到聚硅硫酸鋁鐵備用。最后制備高效廣譜絮凝劑取50Kg陽離子聚丙烯酰胺、13Kg聚硅硫酸鋁鐵、IKgOP-IO乳化劑、35Kg無離子水依次加入真空分散機的反應釜中，將溫度控制在4(TC，以500rpm的轉速攪拌20分鐘后，加入1Kg氫氧化鈉調整乳化液PH值為5.5—6，然后以700rpm的轉速繼續(xù)攪拌30分鐘，得到高效廣譜絮凝劑。實施例2:首先制備陽離子聚丙烯酰胺將15份(每份500g，下同)丙烯酰胺倒入反應釜中，然后倒入150份去離子水，攪拌至完全溶解后，依次加入1份二烯丙基二甲基氯化銨，0.1份過硫酸銨，控制溫度為75。C，攪拌l小時后，得到陽離子聚丙烯酰胺備用。然后制備聚硅硫酸鋁鐵將21份(每份500g，下同)十八水硫酸鋁按1:2的比例溶解于去離子中，將7份水合硫酸鐵按1:4的比例溶解于去離子中，然后按所述重量比將硫酸鋁溶液和硫酸鐵溶液加入至反應釜中，控制溫度為45°C，在快速攪拌的狀態(tài)下，依次加入10份ra值為4的聚硅酸，130份去離子水，2.5份氫氧化鈉，攪拌1小時后，得到聚硅硫酸鋁鐵備用。最后制備高效廣譜絮凝劑取40Kg陽離子聚丙烯酰胺、9.8Kg聚硅硫酸鋁鐵、1.2Kg0P-10乳化劑、48Kg無離子水依次加入真空分散機的反應釜中，將溫度控制在45°C，以600rpm的轉速攪拌20分鐘后，加入1Kg氫氧化鈉調整乳化液PH值為5.5—6，然后以900rpm的轉速繼續(xù)攪拌20分鐘，得到高效廣譜絮凝劑。實施例3:首先制備陽離子聚丙烯酰胺將10份(每份500g，下同)丙烯酰胺倒入反應釜中，然后倒入135份去離子水，攪拌至完全溶解后，依次加入1.5份二烯丙基二甲基氯化銨，0.3份過硫酸銨，控制溫度為75t:，攪拌l小時后，得到陽離子聚丙烯酰胺備用。然后制備聚硅硫酸鋁鐵將17份(每份500g，下同)十八水硫酸鋁按1:2的比例溶解于去離子中，將10份水合硫酸鐵按1:4的比例溶解于去離子中，然后按所述重量比將硫酸鋁溶液和硫酸鐵溶液加入至反應釜中，控制溫度為4CTC，在快速攪拌的狀態(tài)下，依次加入15份PH值為4的聚硅酸，115份去離子水，4份氫氧化鈉，攪拌1小時后，得到聚硅硫酸鋁鐵備用。最后制備高效廣譜絮凝劑取45Kg陽離子聚丙烯酰胺、8Kg聚硅硫酸鋁鐵、0.8KgOP-10乳化劑、45Kg無離子水依次加入真空分散機的反應釜中，將溫度控制在45。C，以550rpm的轉速攪拌18分鐘后，加入1.2Kg氫氧化鈉調整乳化液PH值為5.5—6，然后以800rpm的轉速繼續(xù)攪拌25分鐘，得到高效廣譜絮凝劑。實施例4:取47Kg陽離子聚丙烯酰胺、11Kg聚硅硫酸鋁鐵、1.2KgOP-10乳化劑、41Kg無離子水依次加入真空分散機的反應釜中，將溫度控制在45°C,以600rpm的轉速攪拌20分鐘后，加入0.8Kg氫氧化鈉調整乳化液PH值為5.5一6，然后以900rpm的轉速繼續(xù)攪拌30分鐘，得到高效廣譜絮凝劑。實施例5:取43Kg陽離子聚丙烯酰胺、12.6Kg聚硅硫酸鋁鐵、1.2KgOP-10乳化劑、42Kg無離子水依次加入真空分散機的反應釜中，將溫度控制在40°C，以600rpm的轉速攪拌20分鐘后，加入1.2Kg氫氧化鈉調整乳化液PH值為5.5—6，然后以800rpm的轉速繼續(xù)攪拌27分鐘，得到高效廣譜絮凝劑。為了驗證本發(fā)明的效果，現(xiàn)將實施例1制備的高效廣譜絮凝劑與現(xiàn)有絮凝劑進行應用對比試驗。試驗采用的原水PH值為7.82，COD為363mgL，色度為270倍，濁度為262NTU。實驗方法為在4個燒杯中，加入200ml原水樣，分別加入一定量的絮凝劑，實驗時攪拌速度60r/min，攪拌時間30min，沉淀時間30min,取上層清液測定水質。水質測定按《水和廢水監(jiān)測分析方法》中規(guī)定的標準方法進行，其中COD的測定采用微波消解重鉻酸鉀法。其試驗結果見表l。各種絮凝劑的對比試驗統(tǒng)計表。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>上述統(tǒng)計數(shù)據表明相對現(xiàn)有絮凝劑，本發(fā)明在水處理的各項指標上均有較強表現(xiàn)，其綜合性能優(yōu)良。權利要求1.一種高效廣譜絮凝劑，其特征是它主要由下列組分按所述重量比制成陽離子聚丙烯酰胺40-50％，OP-10乳化劑0.8-1.2％，聚硅硫酸鋁鐵8-13％，氫氧化鈉0.8-1.2％，無離子水35-49％。2.根據權利要求1所述的高效廣譜絮凝劑，其特征是所述陽離子聚丙烯酰胺由下列組分按所述重量比制成丙烯酰胺6—15份，二烯丙基二甲基氯化銨1—2份，過硫酸銨0.1—0.3份，去離子水120—150份。3.根據權利要求1所述的高效廣譜絮凝劑，其特征是所述聚硅硫酸鋁鐵由下列組分按所述重量比制成十八水硫酸鋁13—21份，水合硫酸鐵7—13份，聚硅酸10—18份，氫氧化鈉2.5—5份，去離子水95—130份。4.一種制備權利要求1所述高效廣譜絮凝劑的方法，其特征是該方法包括以下步驟a.按所述重量比將陽離子聚丙烯酰胺、聚硅硫酸鋁鐵、0P-10乳化劑、無離子水依次加入真空分散機的反應釜中，將溫度控制在40—45°C，以500—600rpm的轉速攪拌15—20分鐘，得乳化液；b.向乳化液中加入氫氧化鈉，調整乳化液PH值為5.5—6，然后以700—900rpm的轉速繼續(xù)攪拌20—30分鐘，得到高效廣譜絮凝劑。全文摘要一種高效廣譜絮凝劑，主要由下列組分按所述重量比制成陽離子聚丙烯酰胺40-50％，OP-10乳化劑0.8-1.2％，聚硅硫酸鋁鐵8-13％，氫氧化鈉0.8-1.2％，無離子水35-48％。其制備方法是將陽離子聚丙烯酰胺、聚硅硫酸鋁鐵、OP-10乳化劑、無離子水依次加入真空分散機的反應釜中，攪拌15-20分鐘；向乳化液中加入氫氧化鈉，繼續(xù)攪拌20-30分鐘。本發(fā)明兼具無機、有機絮凝劑的雙重優(yōu)點，同時克服了兩者固有缺點。其適用范圍廣，對各種濃度的水質、有色廢水、多種工業(yè)廢水都有良好的凈水效果，可廣泛用于印染、造紙、化工等工業(yè)污水的凈化處理。文檔編號C02F1/52GK101381136SQ200810197218公開日2009年3月11日申請日期2008年10月10日優(yōu)先權日2008年10月10日發(fā)明者唐紹儒申請人:仙桃市中楚化工有限責任公司