可降低水体中胶体颗粒的复配速凝剂的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开一种可降低水体中胶体颗粒的复配速凝剂的制备方法及其应用，制备包括以下步骤：配置聚合氯化铝和二氧化硅的混合溶液并于一定温度下快速搅拌，之后向混合溶液中缓慢滴加阳离子型有机聚丙烯酰胺溶液进行陈化反应，之后离心得到所述复配速凝剂。使用该复配速凝剂处理废水中的胶体颗粒，处理效果好，经处理后的出水可作为城市绿化、道理清洒及景观用水，且操作简单、占地面积小，在环境保护领域具有很大的应用潜力。 1

Preparation method and application of compound coagulant for reducing colloidal particles in water

The invention discloses a preparation method and application of a compound speed coagulant for reducing colloid particles in a water body. The preparation comprises the following steps: a mixed solution of polyaluminum chloride and silica is arranged and stirred at a certain temperature at a certain temperature, and then slowly added to the mixed solution for aging of the subtype organic polyacrylamide solution is added to the mixed solution. The compound accelerator is obtained after centrifugation and centrifugation. The treatment effect is good by using the compound accelerator to treat the colloid particles in the wastewater. The treated water can be used as urban greening, reasonable cleaning and landscape water, and it has a simple operation and small area. It has great application potential in the field of environmental protection. One

【技术实现步骤摘要】
可降低水体中胶体颗粒的复配速凝剂的制备方法及其应用
本专利技术涉及一种可降低水体中胶体颗粒的处理方法，属于污染水体处理

技术介绍
胶体颗粒是指粒径范围在1nm~1μm之间的颗粒物质，主要是有一些矿物质及其表面吸附的有机质物质组成。胶体颗粒粒径小，在水体中稳定时间长，难以沉降，会显著降低水体的透明度，影响水体的景观功能和娱乐价值。此外，由于其较小的颗粒粒径特征，胶体颗粒具有极大的比表面及和极强的表面活性，会显著吸附水体中的有机/无机污染物，进而影响这些污染物的迁移归趋和形态转化。所以，降低水体中胶体颗粒含量可提高水体透明度，恢复水体景观功能，同时也可降低水体污染物的生态风险。由于颗粒的沉降速度与其粒径显著正相关，故增大胶体颗粒的粒径使之形成大粒径的颗粒聚集体是去除胶体颗粒的有效方法。已有研究表明，胶体颗粒的快速聚集和沉降去除与很多因素有关，包括胶体类型、絮凝剂种类、环境条件（如pH值、反应时间）等，这些多因素的结果使得单一的絮凝剂的处理效果有限。所以，发展一种经济高效的可降低水体中胶体颗粒的处理方法已成为当今研究工作者面临的主要任务，对促进环境治理及经济节约型社会的创建均具有重要的意义。
技术实现思路
针对上述现有技术中的问题，本专利技术提出一种可降低水体中胶体颗粒的处理方法，具有操作简单、占地面积小、处理效果好等优点，具有广阔的应用前景。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种可降低水体中胶体颗粒的复配速凝剂的制备方法，包括以下步骤：（0-1）为降低污水处理成本并提高速凝剂沉降速度，首先配制质量分数为3~30%的聚合氯化铝溶液和1~3%的二氧化硅溶液，将所述聚合氯化铝溶液和所述二氧化硅溶液在50~70℃下快速搅拌得到混合溶液，搅拌速度为350~450rpm；（0-2）为提高速凝效果并增大聚集絮体粒径，向所述混合溶液中以0.03~0.05ml/min速度滴加质量分数为0.05~0.5%的阳离子型有机聚丙烯酰胺溶液进行陈化反应，陈化30~45min；（0-3）陈化结束后，将溶液进行离心分离，获得复配速凝剂。步骤（0-1）所述聚合氯化铝溶液和所述二氧化硅溶液以体积比1~30:1进行快速搅拌混合。步骤（0-1）所述聚合氯化铝溶液、二氧化硅溶液及聚丙烯酰胺溶液的溶剂均为水。步骤（0-2）所述的滴加采用自动滴定仪完成。步骤（0-3）所述的离心采用4000rpm转速，离心时间为3~10min。优选5min。上述步骤所制备得到的复配速凝剂能够克服传统混凝剂应用于胶体废水处理时颗粒沉降速度慢、处理效率低、出水颗粒含量高的弊端。该速凝剂为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺在特定条件下按照特定比例合成组合物，其质量配比在1/60-1/30之间，是一种新型高分子有机-无机复配速凝剂。本专利技术的另一目的在于提供一种由上述方法制备得到的复配速凝剂。本专利技术还提供一种采用上述复配速凝剂降低水体中胶体颗粒的方法。具体包括如下步骤：（1）使待处理水体进入气浮池沉降，去除水体中油脂及大的悬浮颗粒物；（2）步骤（1）出水进入预处理池，调节水体pH值为7.5-8.5；（3）步骤（2）出水进入反应池，采用所述的复配速凝剂快速凝聚胶体颗粒，获得大粒径颗粒团聚体并沉降；（4）步骤（3）出水进行微孔过滤操作，进一步降低水体胶体颗粒含量，提高水体透明度。步骤（1）所述水体是指自然水体、雨水冲刷形成的高浊度水体或工业生产排放的高浊度水体。步骤（1）所述水体中胶体颗粒含量小于等于100mg/L，所述水体的浊度小于等于1000NTU。步骤（1）所述的沉降时间为1~2h。步骤（2）所述调节水体pH值所用的试剂为普通单价酸或碱，优选盐酸或氢氧化钠。步骤（3）所述反应池为蛇型反应池，可以减小占地面积，增大水力停留时间，提高速凝效果。步骤（3）所述的凝聚沉降过程的时间控制为0.5~3h，优选1.5~3h。步骤（3）所述的复配速凝剂的施加终浓度为100~1000ppm，优选浓度为500~900ppm。步骤（3）所述的快速凝聚的操作方法为：首先以300~500rpm的速度搅拌1~2min，之后以50~150rpm的速度搅拌2~5min。步骤（4）所述的微过滤操作采用袋式过滤器，其过滤孔径为0.8~1.2μm。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：1、相比含胶体颗粒的室内模拟废水，本专利技术所处理的废水为自然环境中产生的富含胶体颗粒的实际水体，具有更强的环境代表性。2、传统混凝剂应用于胶体废水处理时，颗粒沉降速度慢、处理效率低，出水胶体颗粒含量高，本专利技术所提出的新型有机-无机复配速凝剂可显著提高废水处理效果，具有广阔的市场应用前景。3、相比传统废水处理所采用的单一絮凝沉降法，本专利技术首先对污染水体进行气浮沉降及pH值调节，去除水体中的油脂及大颗粒物，可显著降低后期复配速凝剂的投加量，极大降低了污染水体处理成本。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步的说明，需指出，以下实施例的描述是为便于该
的普通技术人员能理解和应用本专利技术。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本专利技术不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本专利技术的揭示，不脱离本专利技术范畴所做出的改进和修改都应该在本专利技术的保护范围之内。实施例1：高浊度径流雨水中胶体颗粒的去除取典型城市道路雨水径流产生的浑浊水体，水体中富含胶体颗粒，胶体颗粒浓度达到30mg/L，水体浊度为60NTU。首先制备复配速凝剂：（0-1）配制质量分数为3%的聚合氯化铝溶液和2%的二氧化硅溶液，将所述聚合氯化铝溶液和所述二氧化硅溶液以体积比1:1在50℃水浴中以350rpm快速搅拌得到混合溶液；（0-2）向所述混合溶液中以0.03ml/min速度滴加质量分数为0.05%的阳离子型有机聚丙烯酰胺溶液进行陈化反应，陈化45min；（0-3）陈化结束后，将溶液进行离心10min分离，获得复配速凝剂。水体样品集中收集后首先进入气浮池沉降1.5h，经测定上清液水体浊度降至55NTU。采用氢氧化钠调节水体pH值为8.0±0.1，平衡10min。经pH值调价后的水体进入蛇型反应池，投加制得的复配速凝剂，投加终浓度为100ppm。速凝剂投加后，先采用300rpm的速度快速搅拌1min，然后采用50rpm的速度慢速搅拌2min。混凝沉降2h后出水上清液采用过滤孔径为0.8μm的袋式过滤器进行负压过滤，过滤后水体样品胶体颗粒含量降至0.5mg/L，水体浊度降至4NTU，可直接排放至湖泊和河流水体。实施例2：高强度冲刷雨水中胶体颗粒的去除取典型城郊裸露地面雨水冲刷产生的浑浊水体，水体中富含胶体颗粒，胶体颗粒浓度达到42mg/L，水体浊度为102NTU。首先制备复配速凝剂：（0-1）配制质量分数为10%的聚合氯化铝溶液和1%的二氧化硅溶液，将所述聚合氯化铝溶液和所述二氧化硅溶液以体积比20:1在55℃水浴中以400rpm快速搅拌得到混合溶液；（0-2）向所述混合溶液中以0.04ml/min速度滴加质量分数为0.1%的阳离子型有机聚丙烯酰胺溶液进行陈化反应，陈化30min；（0-3）陈化结束后，将溶液进行离心5min分离，获得复配速凝剂。水体样品集中收集后首先进入气浮沉降池沉降1.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可降低水体中胶体颗粒的复配速凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

【技术特征摘要】
1.一种可降低水体中胶体颗粒的复配速凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（0-1）配制质量分数为3~30%的聚合氯化铝溶液和1~3%的二氧化硅溶液，将所述聚合氯化铝溶液和所述二氧化硅溶液在50~70℃下搅拌得到混合溶液，搅拌速度为350~450rpm；（0-2）向所述混合溶液中以0.03~0.05ml/min速度滴加质量分数为0.05~0.5%的阳离子型有机聚丙烯酰胺溶液进行陈化反应，陈化30~45min；（0-3）陈化结束后，将溶液进行离心分离，获得复配速凝剂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（0-1）所述聚合氯化铝溶液和所述二氧化硅溶液以体积比1~30:1进行搅拌混合。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（0-3）所述的离心采用4000rpm转速，离心时间为3~10min；优选5min。4.一种采用权利要求1-3任一所述方法制备得到的复配速凝剂降低水体中胶体颗粒的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）使待处理水体进入气浮池沉降，去除水体中油脂及大的悬浮颗粒物；（2）步骤（1）出水进...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐华成，姚宗豹，晏再生，宋娜，江和龙，
申请(专利权)人：中国科学院南京地理与湖泊研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32