專利名稱：一種復(fù)合絮凝劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程和化學(xué)工程領(lǐng)域，涉及水和廢水處理、污泥脫水、精細化學(xué)品的合 成等。
背景技術(shù)：
絮凝是水和廢水處理中一種重要的物理化學(xué)方法。絮凝法能有效脫除80% 95%的懸浮 物質(zhì)和65%~95%的膠體物質(zhì)，對降低水中COD值有重要作用。絮凝對去除水中的細菌、病 毒效果穩(wěn)定，通過絮凝凈化， 一般能把水中90%以上的微生物與病毒一并轉(zhuǎn)入污泥，使進一 步處理水的消毒、殺菌變得比較容易。高效的絮凝技術(shù)應(yīng)該以具有優(yōu)異性能的絮凝劑為基礎(chǔ)。 絮凝劑的優(yōu)劣是決定絮凝效果甚至整個水處理效果的關(guān)鍵因素之一。因此，開發(fā)新型高效優(yōu) 質(zhì)絮凝劑產(chǎn)品以提高水處理效果、降低成本、拓展應(yīng)用領(lǐng)域，是水處理工作中的一項重要任 務(wù)。
絮凝劑按照其化學(xué)成分可分為無機絮凝劑和有機絮凝劑和無機-有機復(fù)合絮凝劑三大類。 其中無機絮凝劑又包括無機凝聚劑和無機高分子絮凝劑；有機絮凝劑包括合成有機高分子絮 凝劑、天然有機高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。而有機-無機復(fù)合絮凝劑由于兼具無機絮凝劑 和有機絮凝劑的特點，因而具有單一絮凝劑所不具備的優(yōu)點，成為目前絮凝劑開發(fā)的重點。
無機高分子絮凝劑是無是在傳統(tǒng)的鋁鹽、鐵鹽絮凝劑基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一類新型水處理 藥劑。與無機鹽類絮凝劑相比，無機高分子絮凝劑絮體形成速度快，顆粒密度大，沉降速度 快，對于COD和BOD以及色度、微生物等有較好的去除效果，對處理水的溫度和pH值適 用范圍廣，具有原料價格低廉，生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點。
聚硅酸是一種新型的無機高分子絮凝劑。通常條件下組分帶負電荷，屬陰離子高分子絮 凝劑，主要依靠表面羥基的氫鍵作用可以吸附許多其它分子，其最大的優(yōu)點在于其毒性很小 而且價格低廉，具有很強的吸附架橋能力。但由于其陰離子性，電中和作用較弱。
有機高分子絮凝劑同無機高分子絮凝劑相比，具有用量少，絮凝速度快，受共存鹽類、 pH值及溫度影響小，生成污泥量少，并且容易處理等優(yōu)點。目前使用的有機高分子絮凝劑主 要有合成和天然改性兩種。合成有機高分子絮凝劑中以聚丙烯酰胺系列最為廣泛。聚丙烯酰 胺(PAM)有非離子型、陽離子型和陰離子型三種，它們的分子量均在50 600萬之間。陽 離子型PAM可通過吸附電中和及吸附架橋兩種作用使帶負電荷的膠體顆粒和其他污染物質(zhì) 脫穩(wěn)而得到去除，具有良好的除濁、脫色等功能，特別適用于膠體物質(zhì)含量高的廢水、污泥 脫水和有色廢水的處理等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明將聚硅酸與陽離子聚丙烯酰胺進行復(fù)合，制備有機-無機復(fù)合高分子絮凝劑。聚硅 酸屬于陰離子無機高分子聚合物，對水中帶負電荷的膠體顆粒不具有電中和作用，其絮凝性 僅表現(xiàn)為對膠體顆粒的吸附架橋性。在聚硅酸絮凝劑中引入陽離子聚丙烯酰胺進行復(fù)合共聚， 可以提高聚硅酸絮凝劑的表面電荷，加強其對帶負電膠體的電中和作用，發(fā)揮二者的協(xié)同作 用，從而提高其絮凝能力。聚硅酸是由水玻璃為原料合成，其原料來源廣、成本低。復(fù)合絮 凝劑高嶺土模擬水樣的濁度去除率達90.81%，采用聚硅酸絮凝劑的去除率僅為45.72%，采 用陽聚丙烯酰胺離子的去除率為56.34%，而二者同時使用時去除率為74.62%。
具體實施例方式
以下通過實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
實施例l
取2.5mLSi02質(zhì)量分數(shù)為6.5。/。的水玻璃稀溶液，在攪拌條件下，滴加10mLl:l鹽酸溶液 中，直至pH值為3~4。再加入2 mg/L的C-PAM溶液攪拌2h(轉(zhuǎn)速為100r/min)后，用lmol/L 的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值為1~2,混勻，得微白色液體即為復(fù)合絮凝劑。用其處理濁度為 118.38FTU的高嶺土模擬水樣，濁度去除率可達87.21%。
實施例2
取2.5mLSi02質(zhì)量分數(shù)為6.5。/。的水玻璃稀溶液，在攪拌條件下，滴加10mLl:l鹽酸溶液 中，直至pH值為3~4。再加入3 mg/L的C-PAM溶液，攪拌2h (轉(zhuǎn)速為100r/min)后，用 lmol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值為1~2,混勻，得微白色液體即為復(fù)合絮凝劑。用其處理濁 度為118.38FTU的高嶺土模擬水樣，濁度去除率可達86.89%。
實施例3
取3.0mLSiO2質(zhì)量分數(shù)為6.5。/。的水玻璃稀溶液，在攪拌條件下，滴加lOmLl:l鹽酸溶液 中，直至pH值為3~4。再加入2 mg/L的C-PAM溶液攪拌2h(轉(zhuǎn)速為100r/min)后，用lmol/L 的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值為1~2，混勻，得微白色液體即為復(fù)合絮凝劑。用其處理濁度為 118.38FTU的高嶺土模擬水樣，濁度去除率可達74.38%。
權(quán)利要求
1. 一種復(fù)合混凝劑的制備方法，其特征是復(fù)合混凝劑為聚硅酸和陽離子聚丙烯酰胺復(fù)合而成的有機-無機復(fù)合高分子混凝劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合混凝劑的制備方法，其特征是制備復(fù)合混凝劑所采用聚 硅酸可以采用商品聚硅酸或硅酸鈉為原料合成，配置成一定濃度的溶液。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合混凝劑的制備方法其特征是制備復(fù)合混凝劑所采用的陽 離子聚丙烯酰胺為市售商品，可配置為一定濃度的溶液。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)境工程領(lǐng)域，涉及水和廢水處理以及絮凝劑的制備等。公開了一種有機-無機復(fù)合絮凝劑的制備方法。該方法以硅酸鈉為原料制備了聚硅酸無機高分子絮凝劑，將聚硅酸溶液與陽離子聚丙烯酰胺溶液混合共聚，得到復(fù)合絮凝劑。所制復(fù)合絮凝劑可發(fā)揮二者的協(xié)同作用。復(fù)合絮凝劑高嶺土模擬水樣的濁度去除率達90.81％，采用聚硅酸絮凝劑的去除率僅為45.72％，采用陽聚丙烯酰胺離子的去除率為56.34％，而二者同時使用時的去除率為74.62％。
文檔編號C02F1/52GK101423275SQ20081023240
公開日2009年5月6日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者劉轉(zhuǎn)年 申請人:西安科技大學(xué)