一种水体重金属离子污染絮凝沉积制剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水体重金属离子污染絮凝沉积制剂及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：甲基丙烯磺酸钠/丙烯酰胺/丙烯酸共聚物18‑26、磺化苯乙烯‑马来酸酐共聚物15‑20、2‑氨基‑3‑巯基丙酰壳聚糖13‑19、羟乙基乙二胺三乙酸三钠5‑10、聚合双酸铝铁16‑22、海藻酸钠硫酸酯6‑12、淀粉黄原酸酯4‑8、明矾14‑21、十四烷基氯化吡啶3‑6、普鲁兰多糖5‑10、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵2‑5、山嵛基三甲基铵甲基硫酸盐1‑4、贝得石17‑24、磷铝石15‑20。本发明专利技术制得的絮凝沉积制剂絮凝效果好，沉降分离迅速，效率高，投药量小，适用水质范围广，能够有效去除水体中的有机物和多种重金属离子，且具有一定的杀菌、消毒、脱色能力。

Flocculation and deposition agent for heavy metal ion pollution of water body and preparation method thereof

The invention discloses a heavy metal ion contaminated flocculation and deposition preparation method for water and a preparation method thereof. The preparation method is composed of the following weight components of raw materials: sodium methacrylic sulfonate/acrylamide/acrylic acid copolymer 18_26, sulfonated styrene/maleic anhydride copolymer 15_20, 2_amino_3_mercaptopropionyl chitosan 13_19, hydroxyethyl group. Ethylenediaminetetriacetic acid, trisodium 5 10, polyaluminum ferric 16 22, sodium alginate sulfate 6 12, starch xanthate 4 8, alum 14 21, tetradecyl pyridine chloride 3 6, pullulan polysaccharide 5 10, guar gum hydroxypropyl trimethyl ammonium chloride 2 5, kaempferol trimethyl ammonium sulfate 1 4, bedrock 17 24, phosphorus Bauxite 15, 20. The prepared flocculation and sedimentation preparation has good flocculation effect, rapid sedimentation and separation, high efficiency, small dosage, wide water quality range, can effectively remove organic matter and various heavy metal ions in the water body, and has certain sterilization, disinfection and decolorization ability.

【技术实现步骤摘要】
一种水体重金属离子污染絮凝沉积制剂及其制备方法专利
本专利技术涉及一种絮凝沉积制剂及其制备方法，具体涉及一种水体重金属离子污染絮凝沉积制剂及其制备方法。
技术介绍
重金属废水主要来自机械加工、有色金属冶炼、电镀、皮革加工和部分化工企业等。重金属离子污染物通常具有急性或者慢性毒性，无法通过自净作用消失，但可通过生物食物链富集，从而危害人类健康。水体重金属离子污染已成为全球最严重的环境问题之一。处理废水中重金属的方法很多，有絮凝法、吸附法、化学沉淀法、电化学法等。絮凝法在国内外水处理研究中占有重要地位。其中絮凝剂的研究是絮凝技术的核心，其种类及性质直接影响处理效果。目前絮凝剂主要分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类，无机絮凝剂对各种复杂成分的水处理适用性强，但生产的絮体比较细小，沉降性较差，用量大，药剂成本比较高；与无机絮凝剂相比，有机絮凝剂具有吸附架桥能力强、絮凝效果好、絮体容易过滤、形成污泥量少且容易处理等特点，因此开发一种无机-有机复合絮凝剂，对于重金属离子污染水体的处理具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水体重金属离子污染絮凝沉积制剂及其制备方法。本专利技术制得的絮凝沉积制剂具有无机絮凝剂的电中和以及絮凝剂的吸附架桥能力，絮凝效果好，效率高，投药量小，适用水质范围广。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：本专利技术提供了一种水体重金属离子污染絮凝沉积制剂，其由以下重量份的原料制成：甲基丙烯磺酸钠/丙烯酰胺/丙烯酸共聚物18-26、磺化苯乙烯-马来酸酐共聚物15-20、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖13-19、羟乙基乙二胺三乙酸三钠5-10、聚合双酸铝铁16-22、海藻酸钠硫酸酯6-12、淀粉黄原酸酯4-8、明矾14-21、十四烷基氯化吡啶3-6、普鲁兰多糖5-10、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵2-5、山嵛基三甲基铵甲基硫酸盐1-4、贝得石17-24、磷铝石15-20。优选地，一种水体重金属离子污染絮凝沉积制剂，其由以下重量份的原料制成：甲基丙烯磺酸钠/丙烯酰胺/丙烯酸共聚物20-24、磺化苯乙烯-马来酸酐共聚物17-19、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖14-18、羟乙基乙二胺三乙酸三钠7-9、聚合双酸铝铁18-20、海藻酸钠硫酸酯8-10、淀粉黄原酸酯5-7、明矾16-19、十四烷基氯化吡啶4-5、普鲁兰多糖6-8、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵3-4、山嵛基三甲基铵甲基硫酸盐2-3、贝得石19-22、磷铝石16-19。优选地，一种水体重金属离子污染絮凝沉积制剂，其由以下重量份的原料制成：甲基丙烯磺酸钠/丙烯酰胺/丙烯酸共聚物22、磺化苯乙烯-马来酸酐共聚物18、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖16、羟乙基乙二胺三乙酸三钠8、聚合双酸铝铁19、海藻酸钠硫酸酯9、淀粉黄原酸酯6、明矾18、十四烷基氯化吡啶4.5、普鲁兰多糖7、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵3.5、山嵛基三甲基铵甲基硫酸盐2.5、贝得石21、磷铝石18。本专利技术还提供了一种水体重金属离子污染絮凝沉积制剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将贝得石和磷铝石混合均匀，升温至380-420℃，保温1-2h，继续升温至450-500℃，保温0.5-1h，再降温至300-350℃，保温2-3h，空冷至室温，按照固液质量比1∶10-15将一次高温活化处理的物料浸入摩尔浓度为1mol/L的盐酸溶液中，水浴加热至70-80℃，双频超声波交替处理20-30min，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，然后将酸活化处理的物料升温至460-520℃，保温0.5-1h，再降温至400-450℃，保温1-2h，空冷至室温，然后将二次高温活化处理的物料粉碎至一定粒度，粉碎后的物料加水搅拌制成质量分数为30-50％悬浮液，再加入瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵和山嵛基三甲基铵甲基硫酸盐，水浴加热至50-60℃，双频微波交替处理30-40min，过滤，烘干；(2)将步骤(1)制得的物料与明矾、聚合双酸铝铁混合，搅拌均匀，得混合料A；(3)将甲基丙烯磺酸钠/丙烯酰胺/丙烯酸共聚物、磺化苯乙烯-马来酸酐共聚物、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖、羟乙基乙二胺三乙酸三钠、海藻酸钠硫酸酯、淀粉黄原酸酯、十四烷基氯化吡啶、普鲁兰多糖混合，搅拌均匀，得混合料B；(4)将步骤(2)制得的混合料A和步骤(3)制得的混合料B混合，搅拌均匀，即得所需的水体重金属离子污染絮凝沉积制剂。优选地，步骤(1)中所述的双频超声波交替处理的条件为：双频超声波交替频率为40-60KHz/80-100KHz，双频超声波交替工作时间为2-5s，超声波功率为200-400W。优选地，步骤(1)中所述的粒度为10-15μm。优选地，步骤(1)中所述的双频微波交替处理的条件为：双频微波交替频率为800-900MHz/2400-2500MHz，双频微波交替工作时间为3-6s，微波功率为200-300W。优选地，步骤(2)中所述的搅拌转速为400-600r/min，搅拌时间为20-30min。优选地，步骤(3)中所述的搅拌转速为500-700r/min，搅拌时间为10-20min。优选地，步骤(4)中所述的搅拌转速为600-800r/min，搅拌时间为15-25min。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术采用高温活化、酸活化、表面活性剂处理、微波处理和超声波分散技术等对贝得石、磷铝石进行改性，不仅可以提高其对多种重金属离子的吸附性能，还可以提高其脱色性能；本专利技术原料添加的十四烷基氯化吡啶，使得絮凝沉积制剂具有一定的杀菌、消毒能力。(2)本专利技术将聚合双酸铝铁、明矾、贝得石、磷铝石等无机絮凝剂与甲基丙烯磺酸钠/丙烯酰胺/丙烯酸共聚物、磺化苯乙烯-马来酸酐共聚物、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖、海藻酸钠硫酸酯、淀粉黄原酸酯等有机絮凝剂相互复合，优缺点互补，具有无机絮凝剂的电中和以及絮凝剂的吸附架桥能力，克服了单一絮凝剂适用范围较窄和絮凝效果差的缺点，从而提高了絮凝效果，扩大了使用范围。(3)本专利技术制得的絮凝沉积制剂絮凝效果好，沉降分离迅速，效率高，投药量小，适用水质范围广，能够有效去除水体中的有机物和多种重金属离子，且具有一定的杀菌、消毒、脱色能力。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术所述技术方案作进一步的说明。实施例1：一种水体重金属离子污染絮凝沉积制剂，其由以下重量份的原料制成：甲基丙烯磺酸钠/丙烯酰胺/丙烯酸共聚物18、磺化苯乙烯-马来酸酐共聚物15、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖13、羟乙基乙二胺三乙酸三钠5、聚合双酸铝铁16、海藻酸钠硫酸酯6、淀粉黄原酸酯4、明矾14、十四烷基氯化吡啶3、普鲁兰多糖5、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵2、山嵛基三甲基铵甲基硫酸盐1、贝得石17、磷铝石15。一种水体重金属离子污染絮凝沉积制剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将贝得石和磷铝石混合均匀，升温至380℃，保温2h，继续升温至450℃，保温1h，再降温至300℃，保温3h，空冷至室温，按照固液质量比1∶10将一次高温活化处理的物料浸入摩尔浓度为1mol/L的盐酸溶液中，水浴加热至70℃，在双频超声波交替频率为60KHz/100KHz，双频超声波交替工作时间为5s，超声波功率为400W的条件下双频超声波交替处理20min，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，然后将酸活化处理的物料升温至460本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水体重金属离子污染絮凝沉积制剂，其特征在于，其由以下重量份的原料制成：甲基丙烯磺酸钠/丙烯酰胺/丙烯酸共聚物18‑26、磺化苯乙烯‑马来酸酐共聚物15‑20、2‑氨基‑3‑巯基丙酰壳聚糖13‑19、羟乙基乙二胺三乙酸三钠5‑10、聚合双酸铝铁16‑22、海藻酸钠硫酸酯6‑12、淀粉黄原酸酯4‑8、明矾14‑21、十四烷基氯化吡啶3‑6、普鲁兰多糖5‑10、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵2‑5、山嵛基三甲基铵甲基硫酸盐1‑4、贝得石17‑24、磷铝石15‑20。

【技术特征摘要】
1.一种水体重金属离子污染絮凝沉积制剂，其特征在于，其由以下重量份的原料制成：甲基丙烯磺酸钠/丙烯酰胺/丙烯酸共聚物18-26、磺化苯乙烯-马来酸酐共聚物15-20、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖13-19、羟乙基乙二胺三乙酸三钠5-10、聚合双酸铝铁16-22、海藻酸钠硫酸酯6-12、淀粉黄原酸酯4-8、明矾14-21、十四烷基氯化吡啶3-6、普鲁兰多糖5-10、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵2-5、山嵛基三甲基铵甲基硫酸盐1-4、贝得石17-24、磷铝石15-20。2.根据权利要求1所述的水体重金属离子污染絮凝沉积制剂，其特征在于，其由以下重量份的原料制成：甲基丙烯磺酸钠/丙烯酰胺/丙烯酸共聚物20-24、磺化苯乙烯-马来酸酐共聚物17-19、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖14-18、羟乙基乙二胺三乙酸三钠7-9、聚合双酸铝铁18-20、海藻酸钠硫酸酯8-10、淀粉黄原酸酯5-7、明矾16-19、十四烷基氯化吡啶4-5、普鲁兰多糖6-8、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵3-4、山嵛基三甲基铵甲基硫酸盐2-3、贝得石19-22、磷铝石16-19。3.根据权利要求1所述的水体重金属离子污染絮凝沉积制剂，其特征在于，其由以下重量份的原料制成：甲基丙烯磺酸钠/丙烯酰胺/丙烯酸共聚物22、磺化苯乙烯-马来酸酐共聚物18、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖16、羟乙基乙二胺三乙酸三钠8、聚合双酸铝铁19、海藻酸钠硫酸酯9、淀粉黄原酸酯6、明矾18、十四烷基氯化吡啶4.5、普鲁兰多糖7、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵3.5、山嵛基三甲基铵甲基硫酸盐2.5、贝得石21、磷铝石18。4.一种如权利要求1-3任一项所述的水体重金属离子污染絮凝沉积制剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将贝得石和磷铝石混合均匀，升温至380-420℃，保温1-2h，继续升温至450-500℃，保温0.5-1h，再降温至300-350℃，保温2-3h，空冷至室温，按照固液质量比1∶10-15将一次高温活化处理的物料浸入摩尔浓度为1mol/L的盐酸溶液中，水浴加热至70-80℃，双频超声波交替处理20-30min，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，然后将酸活化处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志华，
申请(专利权)人：苏州市奇捷生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32