一种复合型絮凝剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及属于污水处理技术领域，具体涉及一种复合型絮凝剂，所述复合型絮凝剂由以下重量份的物质制成：膨润土100～200重量份、壳聚糖3～15重量份、2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵5～15重量份、引发剂1～5重量份、硅酸镁铝20～45重量份、四氯化硅废液20～40重量份、硅烷偶联剂3～8重量份、N‑羟乙基丙烯酸胺2～10重量份、乙二醇二缩水甘油醚30～60重量份。本发明专利技术的复合型絮凝剂具有絮凝除浊效果好、在充分利用四氯化硅残液水解同同时，提高了絮凝剂的絮凝效果，同时也实现了污染物的再次利用，大大的节约了成本，安全环保，提高了污水处理效率。

Preparation of a composite flocculant

The invention relates to the technical field of sewage treatment, in particular to a composite flocculant, which is made of bentonite 100-200 weight parts, chitosan 3-15 weight parts, epoxy propyl trimethylammonium chloride 5-15 weight parts, initiator 1-5 weight parts, magnesium aluminium silicate 20 weight parts. The weight of the waste liquid is 20-40, the weight of silane coupling agent is 3-8, the weight of N-hydroxyethyl acrylamide is 2-10, and the weight of ethylene glycol diglycidyl ether is 30-60. The composite flocculant of the invention has good flocculation and turbidity removal effect, improves the flocculation effect of the flocculant while making full use of the hydrolysis of the residual solution of silicon tetrachloride, realizes the reuse of pollutants, greatly saves costs, is safe and environmentally friendly, and improves the sewage treatment efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种复合型絮凝剂的制备方法
本专利技术涉及絮凝剂
，具体涉及一种复合型絮凝剂。
技术介绍
近年来，经济飞速发展，工业开发迅猛，水源污染日趋严重；而水是人类生存的基本需求。饮用水的安全保障工作早已引起国家高度重视。2007年7月1日，国家新修订的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)正式施行，结束了延续21年之久的老标准(GB5749-1985)。新标准规定的指标由原来的35项大幅增加到106项，部分指标的限值也更加严格。此外，2008年6月25日，国家又发布了11项包括制浆造纸、电镀、发酵等在内的新的更为严格的行业排放标准。这对于保障人民的饮水健康、提升人民生活质量具有重要现实意义。其中絮凝是水处理的第一步，也是最为关键的工序之一，而絮凝剂的选择直接决定了絮凝效果的好坏，也是絮凝法水处理技术的关键和核心基础。聚硅酸铝是一类新型无机高分子絮凝剂。聚合硅酸铝作为新型无机高分子絮凝剂的一种，是在聚硅酸及传统的铝盐、铁盐等絮凝剂的基础上发展起来的聚硅酸与金属盐的复合产物，它具备了铝、铁絮凝剂的优点，减弱彼此的弱点，具有比单独的铝盐絮凝剂更优良的净水性能，聚合硅酸铝絮凝剂制备原料来源广泛、生产可大量、操作简单、环保安全，对环境的污染更是大大减小。而聚硅酸铝的制备通常用硅酸钠溶液与一定浓度盐酸或硫酸，制得聚硅酸溶液。在上述制得聚硅酸溶液中加入一定量的Al3+溶液或铝盐，可得到聚硅酸铝絮凝剂。专利号为200910300930.8的《共聚硅酸盐絮凝剂的合成新方法》在用传统的方法合成的聚合氯化物絮凝剂的中后期或对已有的聚合氯化物液体絮凝剂，加入高氯硅烷改性得到一种除浊效果更好聚硅盐絮凝剂，但其方法没有充分利用其中氯硅烷水解产生大量盐酸的性质，因此氯硅烷用量相对量较少。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种高效环保的复合型絮凝剂。为了实现上述目的，本专利技术提供一种复合型絮凝剂，由以下重量份的物质制成：膨润土100～200重量份、壳聚糖3～15重量份、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵5～15重量份、引发剂1～5重量份、硅酸镁铝20～45重量份、四氯化硅废液20～40重量份、硅烷偶联剂3～8重量份、N-羟乙基丙烯酸胺2～10重量份、乙二醇二缩水甘油醚30～60重量份。优选条件下，所述复合型絮凝剂，由以下重量份的物质制成：膨润土120～180重量份、壳聚糖5～10重量份、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵8～12重量份、引发剂1～5重量份、硅酸镁铝25～40重量份、四氯化硅废液25～35重量份、硅烷偶联剂3～8重量份、N-羟乙基丙烯酸胺3～8重量份、乙二醇二缩水甘油醚40～50重量份。进一步优选的，所述复合型絮凝剂，由以下重量份的物质制成：膨润土150重量份、壳聚糖8重量份、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵10重量份、引发剂3重量份、硅酸镁铝30重量份、四氯化硅废液30重量份、硅烷偶联剂5重量份、N-羟乙基丙烯酸胺5重量份、乙二醇二缩水甘油醚450重量份。本专利技术采用2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和引发剂对膨润土进行插层改性，能够在膨润土层间发生聚合反应，显著提高膨润土的絮凝效果，优选条件下，所述引发剂选自偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮异丁氰基甲酰胺中的至少一种。本专利技术还提供一种复合型絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：(1)膨润土的改性处理：将膨润土煅烧后，进行酸活化处理，得到改性膨润土；将改性膨润土、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、壳聚糖和引发剂在乙醇中混合均匀，然后在80～100℃下加热回流2～5，得到插层改性膨润土；(2)将硅酸镁铝、硅烷偶联剂在120～130℃保温搅拌15～30min，再加入N-羟乙基丙烯酸胺，继续搅拌2～5h后自然冷却至室温，加入2～3倍量的去离子水，并在室温下陈化5～8h，得到改性硅酸镁铝；(3)将改性硅酸镁铝加入水搅拌制成悬浊液，然后加入四氯化硅废液，搅拌30～50min后，在85～105℃下反应4～6h，得到复合体系A；(4)向复合体系A中加入插层改性膨润土，再在搅拌的条件下喷入乙二醇二缩水甘油醚的乙醇溶液，混合均匀后经自动制丸机造粒，得到所述的复合型絮凝剂。通过对硅酸镁铝进行表面的复合改性，在其表面形成聚合物，生成双层复合型絮凝剂，提高了絮凝剂对污水中悬浮物的絮凝效果；然后再与四氯化硅废液进一步反应，利用四氯化硅残液水解产生的大量盐酸和硅酸，在双层复合型絮凝剂表面生成少量的聚合氯化硅酸铝，得到复合改性的硅酸镁铝，进一步提高了絮凝剂的絮凝效果。优选条件下，所述硅酸镁铝与所述四氯化硅废液的重量比为1:1。优选条件下，所述硅烷偶联剂选自氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、2-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷、脲丙基三乙氧基硅烷及脲丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。将插层改性的膨润土与复合改性的硅酸镁铝复合并造粒，得到的复合型絮凝剂对污水中的悬浮物具有优异的絮凝效果，并且与常规无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂相比，在低用量时即可表现出较好的絮凝效果；并且，使用过的复合型絮凝剂在冲洗后可将凝聚的悬浮物去除，然后二次投入使用。优选条件下，所述硅酸镁铝中氧化铝的含量大于30％。为了提高膨润土的絮凝效果，本专利技术对膨润土进行煅烧处理，优选条件下，在步骤(1)中，所述膨润土的煅烧温度为300～450℃，煅烧时间为2～5h。接着对其进行酸活化处理，提高膨润土的活性，所述的酸性溶液可以为本领域技术人员所熟知的，例如盐酸、硝酸、硫酸中的一种，具体的，如选用浓度在1～2.5mol/L的盐酸溶液。优选条件下，所述膨润土与所述硅酸镁铝的重量比为(3～5):1。通过上述技术方案，本专利技术的复合型絮凝剂具有絮凝除浊效果好、在充分利用四氯化硅残液水解同同时，提高了絮凝剂的絮凝效果，同时也实现了污染物的再次利用，大大的节约了成本，安全环保，提高了污水处理效率。本专利技术的复合型絮凝剂的粒径可以在较宽的范围内选择，使用范围广，应用前景大。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。实施例1一种复合型絮凝剂，由以下重量份的物质制成：膨润土150重量份、壳聚糖8重量份、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵10重量份、偶氮二异丁酸二甲酯3重量份、硅酸镁铝30重量份(氧化铝的含量为35.6％)、四氯化硅废液(55.27wt％)30重量份、氨丙基三乙氧基硅烷5重量份、N-羟乙基丙烯酸胺5重量份、乙二醇二缩水甘油醚45重量份。所述复合型絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：(1)膨润土的改性处理：将膨润土在350℃煅烧3h，然后加入盐酸溶液中超声处理25min，然后用离子水洗涤至pH为6.3，得到改性膨润土；将改性膨润土、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、壳聚糖和偶氮二异丁酸二甲酯在乙醇中混合均匀，然后在90℃下加热回流3h，得到插层改性膨润土；(2)将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合型絮凝剂，其特征在于，由以下重量份的物质制成：膨润土100～200重量份、壳聚糖3～15重量份、2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵5～15重量份、引发剂1～5重量份、硅酸镁铝20～45重量份、四氯化硅废液20～40重量份、硅烷偶联剂3～8重量份、N‑羟乙基丙烯酸胺2～10重量份、乙二醇二缩水甘油醚30～60重量份。

【技术特征摘要】
1.一种复合型絮凝剂，其特征在于，由以下重量份的物质制成：膨润土100～200重量份、壳聚糖3～15重量份、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵5～15重量份、引发剂1～5重量份、硅酸镁铝20～45重量份、四氯化硅废液20～40重量份、硅烷偶联剂3～8重量份、N-羟乙基丙烯酸胺2～10重量份、乙二醇二缩水甘油醚30～60重量份。2.根据权利要求1所述的复合型絮凝剂，其特征在于，由以下重量份的物质制成：膨润土120～180重量份、壳聚糖5～10重量份、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵8～12重量份、引发剂1～5重量份、硅酸镁铝25～40重量份、四氯化硅废液25～35重量份、硅烷偶联剂3～8重量份、N-羟乙基丙烯酸胺3～8重量份、乙二醇二缩水甘油醚40～50重量份。3.根据权利要求1所述的复合型絮凝剂，其特征在于，由以下重量份的物质制成：膨润土150重量份、壳聚糖8重量份、2,3-环氧丙基...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭常青，吴学军，
申请(专利权)人：安徽乐金环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34