复合高分子絮凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于污水处理领域，具体涉及一种复合高分子絮凝剂及其制备方法。该制备方法包括以下的步骤：a、将硅酸钠溶液加入到盐酸中，混匀，调节pH值，静置熟化，得聚合硅酸溶液；b、将添加剂水溶液加入到聚合硅酸溶液中，混匀，调节pH值，静置熟化，即得聚铝硅絮凝剂；c、将链接剂加入到聚铝硅絮凝剂中，调节pH，得到改性聚铝硅絮凝剂；d、将聚丙烯酰胺溶于水，搅拌均匀，配制成聚丙烯酰胺溶液；e、将改性聚铝硅絮凝剂缓慢滴加到聚丙烯酰胺溶液中，充分反应即可。本发明专利技术复合高分子絮凝剂应用安全可靠，对设备和管道不腐蚀，不结垢，本身毒性小。可用于生活、腌制、屠宰、造纸、印染、洗煤、制革、含油废水等的处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污水处理领域，具体涉及一种复合高分子絮凝剂及其制备方法。
技术介绍
在水处理工艺物化反应段中，絮凝沉淀是应用最普遍的工艺环节之一，而絮凝处理效果好坏则取决于絮凝剂的品质。目前在国内外给水及废水絮凝处理中，铝盐是技术最成熟、应用最广泛的无机絮凝剂，然而在使用过程中铝经各种渠道进入人体后，通过蓄积和参与许多生物化学反应，导致人体出现诸如铝性脑病等铝中毒病症。因此，对铝盐系列絮凝剂的研制和应用提出了更高的要求，需要在新的制备工艺及配方下研制开发出高效、能减少铝投加量的复合铝盐、低残留铝含量的新型高分子絮凝剂。硫酸亚铁等铁盐絮凝剂使用也存在限制，存在铁盐腐蚀性较强和造成地表水体出水逐渐变红色的问题。无机絮凝剂FeSO4、AlCl3和无机高分子絮凝剂具有较强的电荷中和能力，作用快，毒性低，原料来源广，使用成本低。有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺等同无机絮凝剂相比，具有用量少、絮凝速度快、受pH值影响小、生成污泥量少，并且容易处理等优点。单独使用无机絮凝剂存在着吸附电中和能力强，但颗粒物间架桥能力差的特点；单独使用有机絮凝剂时存在着颗粒物间架桥能力强，但吸附电中和能力弱的特点。通常情况下，无机絮凝剂或无机高分子絮凝剂和有机高分子絮凝剂要分步加入才有较好的协同效果。在污水处理过程中在两个或两个以上的加药点分别先后加入单独的无机絮凝剂和有机絮凝剂以取得既有较强的吸附电中和能力，又有较强的颗粒物间架桥能力的混凝效果。但是其存在着使用步骤和需要的设备多的缺陷。
技术实现思路
针对现有无机絮凝剂和有机絮凝剂单独使用存在的缺陷，本专利技术提供了一种复合高分子絮凝剂。本专利技术利用特殊的工艺将无机、有机絮凝剂共聚制备成一种复合高分子絮凝剂，从而充分发挥了无机絮凝剂的电中和及有机高分子的架桥作用，使其药效协同发挥，大大提高絮凝效率，减少药剂投放量，从而大幅度降低废水处理成本，出水达国家排放标准。本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种复合高分子絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：a、将硅酸钠溶液和盐酸按体积比2︰1混匀，调节混合液pH值为6～8，静置熟化4～6h，生成聚合硅酸溶液；b、将添加剂溶液和聚合硅酸溶液按体积比1︰1.0～2.0混匀，调节pH值为7～8，静置熟化2.5～3.5h，得到聚铝硅絮凝剂；所述添加剂溶液为AlCl3、Al2(SO4)3、FeCl3、FeSO4、MgSO4中的任意一种含铝化合物与任意一种不含铝化合物组合的水溶液；c、将聚乙烯吡咯烷酮加入聚铝硅絮凝剂中，调节pH值为6～7，得到改性聚铝硅絮凝剂；d、将聚丙烯酰胺溶于水，搅拌均匀，配制成聚丙烯酰胺溶液；e、按体积比1︰1.0～1.5将改性聚铝硅絮凝剂滴入聚丙烯酰胺水溶液中，搅拌充分，常温反应2.0～4.0h，制备得到复合高分子絮凝剂。优选的，上述制备方法步骤a中，所述硅酸钠溶液的质量分数为5～15％。进一步的，上述制备方法步骤a中，所述硅酸钠溶液的质量分数为10％。优选的，上述制备方法步骤a中，所述盐酸的质量分数为5％。优选的，上述制备方法步骤b中，所述添加剂溶液中含铝化合物的质量分数为15％，不含铝化合物的质量分数为5％。优选的，上述制备方法步骤c中，每1000ml聚铝硅絮凝剂中加入10g聚乙烯吡咯烷酮。优选的，上述制备方法步骤d中，所述聚丙烯酰胺溶液的质量分数为5％。本专利技术还提供了由上述制备方法制备得到的复合高分子絮凝剂。本专利技术复合高分子絮凝剂应用安全可靠，对设备和管道不腐蚀，不结垢，本身毒性小。可用于生活、腌制、屠宰、造纸、印染、洗煤、制革、含油废水等的处理。具体实施方式一种复合高分子絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：a、将硅酸钠水溶液与盐酸按体积比2︰1混匀，调节混合液pH值为6～8，常温静置熟化4～6h，生成聚合硅酸溶液，即A液；所述的硅酸钠水溶液的质量浓度为5～15％；优选为10％；所述的盐酸质量浓度为5％；b、将添加剂水溶液(即B液)与A液按体积比1︰1.0～2.0混匀，调节pH值为7～8，静置熟化2.5～3.5h，即得聚铝硅絮凝剂，即C剂；所述添加剂水溶液为AlCl3、Al2(SO4)3、FeCl3、FeSO4、MgSO4中的任意一种含铝化合物与任意一种不含铝化合物两种物质组合的水溶液，并且含铝化合物质量分数为15％，另一种不含铝化合物质量分数为5％；c、将链接剂聚乙烯吡咯烷酮加入到C剂中，调节pH值为6～7，得到改性聚铝硅絮凝剂，即D剂；其中，聚乙烯吡咯烷酮的加入量为每1000ml聚铝硅絮凝剂中加入10g聚乙烯吡咯烷酮；d、将聚丙烯酰胺溶于水，搅拌均匀，配制成质量分数为5％的聚丙烯酰胺溶液，即E液；e、按体积比1︰1.0～1.5将D剂缓慢滴加到E液中，搅拌充分，常温反应2.0～4.0h，制
备得到复合高分子絮凝剂。上述方法步骤a、b、c中，调节pH值前，当pH值大于所需范围时加入常规酸调整至所需范围；当pH值小于所需范围时加入常规碱调整至所需范围。本专利技术还提供了由上述制备方法制备得到的复合高分子絮凝剂。实施例1(1)将硅酸钠水溶液与盐酸按体积比2︰1混匀，调节混合液pH值为6，常温静置熟化5小时，生成聚合硅酸溶液，即A液；所述的硅酸钠水溶液的质量浓度为5％；所述的盐酸质量浓度为5％；(2)将添加剂水溶液(即B液)加入到A液中(B液︰A液体积比＝1︰2)，搅拌均匀，调节pH值为7，静置熟化3小时，得聚铝硅絮凝剂(C剂)；其中，B液为AlCl3、FeCl3两种物质组成的混合水溶液，AlCl3的质量分数为15％，FeCl3的质量分数为5％；(3)将链接剂聚乙烯吡咯烷酮加入到C剂(按10克聚乙烯吡咯烷酮加入到1000ml聚铝硅絮凝剂C剂比例进行)中，调节pH值为6，得到改性聚铝硅絮凝剂(D剂)；(4)将聚丙烯酰胺溶于水，搅拌均匀，配制成质量分数为5％的聚丙烯酰胺溶液，即E液；(5)将D剂缓慢滴加到E液(D︰E体积比＝1︰1.5)中，常温下充分反应3小时，制备得到复合高分子絮凝剂。实施例2(1)将硅酸钠水溶液与盐酸按体积比2︰1混匀，调节混合液pH值为8，常温静置熟化5小时，生成聚合硅酸溶液，即A液；所述的硅酸钠水溶液的质量浓度为15％；所述的盐酸质量浓度为5％；(2)将B液加入到A液中(B液︰A液体积比＝1︰1.5)，搅拌均匀，调节pH值为8，静置熟化3小时，得聚铝硅絮凝剂(C剂)；其中，B液由AlCl3、MgSO4两种物质组成的混合水溶液，AlCl3的质量分数为15％，MgSO4的质量分数为5％；(3)将链接剂聚乙烯吡咯烷酮加入到C剂(按10克聚乙烯吡咯烷酮加入到1000ml聚铝硅絮凝剂C剂比例进行)中，调节pH值为7，得到改性聚铝硅絮凝剂(D剂)；(4)将聚丙烯酰胺溶于水，搅拌均匀，配制成质量分数为5％的聚丙烯酰胺溶液，即E液；(5)将D剂缓慢滴加到E液(D︰E体积比＝1︰1.3)中，常温下充分反应3小时，制备得到复合高分子絮凝剂。实施例3(1)将硅酸钠水溶液与盐酸按体积比2︰1混匀，调节混合液pH值为7，常温静置熟化5小时，生成聚合硅酸溶液，即A液；所述的硅酸钠水溶液的质量浓度为10％；所述的盐酸质量浓度为5％；(2)将B液加入到A液中(B液︰A液体积比＝1︰1)，搅拌均匀，调节pH值为7.5，静置熟化3小时，得聚铝硅絮凝剂(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a、将硅酸钠溶液和盐酸按体积比2︰1混匀，调节混合液pH值为6～8，静置熟化4～6h，生成聚合硅酸溶液；b、将添加剂溶液和聚合硅酸溶液按体积比1︰1.0～2.0混匀，调节pH值为7～8，静置熟化2.5～3.5h，得到聚铝硅絮凝剂；所述添加剂溶液为AlCl3、Al2(SO4)3、FeCl3、FeSO4、MgSO4中的任意一种含铝化合物与任意一种不含铝化合物组合的水溶液；c、将聚乙烯吡咯烷酮加入聚铝硅絮凝剂中，调节pH值为6～7，得到改性聚铝硅絮凝剂；d、将聚丙烯酰胺溶于水，搅拌均匀，配制成聚丙烯酰胺溶液；e、按体积比1︰1.0～1.5将改性聚铝硅絮凝剂滴入聚丙烯酰胺水溶液中，搅拌充分，常温反应2.0～4.0h，制备得到复合高分子絮凝剂。

【技术特征摘要】
1.一种复合高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a、将硅酸钠溶液和盐酸按体积比2︰1混匀，调节混合液pH值为6～8，静置熟化4～6h，生成聚合硅酸溶液；b、将添加剂溶液和聚合硅酸溶液按体积比1︰1.0～2.0混匀，调节pH值为7～8，静置熟化2.5～3.5h，得到聚铝硅絮凝剂；所述添加剂溶液为AlCl3、Al2(SO4)3、FeCl3、FeSO4、MgSO4中的任意一种含铝化合物与任意一种不含铝化合物组合的水溶液；c、将聚乙烯吡咯烷酮加入聚铝硅絮凝剂中，调节pH值为6～7，得到改性聚铝硅絮凝剂；d、将聚丙烯酰胺溶于水，搅拌均匀，配制成聚丙烯酰胺溶液；e、按体积比1︰1.0～1.5将改性聚铝硅絮凝剂滴入聚丙烯酰胺水溶液中，搅拌充分，常温反应2.0～4.0h，制备得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：何建，郭欣，丁瑶，
申请(专利权)人：成都市环境保护科学研究院，
类型：发明
国别省市：四川;51