一种高效絮凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效絮凝剂，按重量份计，其制备原料包括：聚季铵盐5～10份、硫酸盐40～45份、粘土35～45份、碱性钠盐8～12份。该高效絮凝剂通过粘土、有机絮凝剂、无机絮凝剂的配合使用，达到了优异的水处理效果，且处理后的水体流动性好，金属含量符合标准，具有广泛的应用前景。

A high efficient flocculant and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高效絮凝剂及其制备方法
本专利技术涉及水处理领域，尤其涉及一种高效絮凝剂及其制备方法。
技术介绍
在全球水资源缺乏的情况下，对于水资源的回收处理是解决问题的一种有效途径，絮凝剂作为一种常用的水处理剂，可以将水中的悬浮物质进行吸附沉降，使污水分成水固两相，实现水净化。现有技术中聚丙烯酰胺是一种效果优异的有机絮凝剂，其线性分子链可以在悬浮物之间形成架桥，进而将悬浮物沉降，为了提高絮凝效果，分子链越长，则絮凝效果越好，然而高分子絮凝剂会使处理后的水体发粘，一般可以使用无机絮凝剂以降低有机絮凝剂的用量，但无机絮凝剂又会导致水体中的金属含量超标，因此急需一种絮凝效果好，又不会使水体发粘、金属含量超标的高效絮凝剂。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的第一方面提供了一种高效絮凝剂，按重量份计，其制备原料包括：聚季铵盐5～10份、硫酸盐40～45份、粘土35～45份、碱性钠盐8～12份。作为一种优选的技术方案，所述聚季铵盐的重均分子量为700～1200万。作为一种优选的技术方案，所述聚季铵盐选自聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、聚甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵中的一种或多种的混合。作为一种优选的技术方案，所述硫酸盐选自硫酸铝、硫酸铁、硫酸钙、硫酸锌中的一种或多种的混合。作为一种优选的技术方案，所述粘土的目数为300～500目。作为一种优选的技术方案，所述粘土选自高岭土、凹凸棒土、膨润土中的一种或多种的混合。作为一种优选的技术方案，所述膨润土的白度为85～90％。作为一种优选的技术方案，所述膨润土的膨胀指数为70～80mL/2g。作为一种优选的技术方案，所述碱性钠盐选自碳酸钠、碳酸氢钠、亚硫酸钠、偏铝酸钠、硅酸钠中的一种或多种的混合。本专利技术的第二方面提供了一种如上所述的高效絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：称取聚季铵盐、硫酸盐、粘土、碱性钠盐，搅拌共混，即得。有益效果：本专利技术提供了一种高效絮凝剂，通过配合使用粘土、有机絮凝剂、无机絮凝剂，达到了优异的水处理效果，且处理后的水体流动性好，金属含量符合标准，具有广泛的应用前景。具体实施方式结合以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本专利技术的内容。除非另有说明，本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。在本文中使用的，除非上下文中明确地另有指示，否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是，如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义，“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置，但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本专利技术实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。除此之外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本专利技术的范围之外。为了解决上述问题，本专利技术的第一方面提供了一种高效絮凝剂，按重量份计，其制备原料包括：聚季铵盐5～10份、硫酸盐40～45份、粘土35～45份、碱性钠盐8～12份。在一些优选的实施方式中，按重量份计，所述高效絮凝剂的制备原料包括：聚季铵盐7.5份、硫酸盐42份、粘土40.5份、碱性钠盐10份。聚季铵盐聚季铵盐，是一种阳离子高分子聚合物，可用于污水处理中起到絮凝作用，一方面其携带的正电荷可以与污水中的悬浮物质发生电中和，破坏体系稳态，另一方面高分子长链可以在悬浮物质之间形成架桥，产生絮团，因此通常作为絮凝剂的聚季铵盐分子量在1200万以上，分子量越大，线性链越长，絮凝效果越好。在一些优选的实施方式中，所述聚季铵盐的重均分子量为700～1200万；进一步优选的，所述聚季铵盐的重均分子量为800～1000万；更进一步的，所述聚季铵盐的重均分子量为800万。本申请中重均分子量的测试方法可谓本领域技术人员熟知的任何一种，例如光散射法、凝胶色谱法等。在一些优选的实施方式中，所述聚季铵盐选自聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、聚甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵中的一种或多种的混合；进一步优选的，所述聚季铵盐为聚二甲基二烯丙基氯化铵。本申请中的聚二甲基二烯丙基氯化铵(CAS号：26062-79-3)由浙江大川新材料股份有限公司生产。专利技术人在研究中发现，当使用重均分子量1000万以上的聚季铵盐时，可以很快产生大絮团，但处理后的上层水具有粘性，处理效果难以达标，经推测，聚季铵盐的分子量越大，则分子中含有的活性基团增多，分子链间相互作用，增加了体系粘度。经过反复试验，专利技术人发现使用重均分子量800万的聚二甲基二烯丙基氯化铵处理后的水流动性极好，且仍能保证一定的絮凝效果，其原因在于，使用重均分子量800万的聚二甲基二烯丙基氯化铵，分子量大幅下降改善了水的流动性，聚合后的二甲基二烯丙基氯化铵形成五元环结构，在水中的电离度高，可快速中和悬浮物上的负电荷，使悬浮物之间的斥力消失，无法均匀分散，然而该絮凝剂的水处理效果仍需进一步提高。专利技术人在大量实践中发现，当聚季铵盐的分子量过低时，悬浮物之间无法形成架桥，产生的絮团体积小，沉降慢，反之分子量过高时，处理后的水流动性较差。硫酸盐水处理过程中在体系中引入硫酸根离子，可以使水中的重金属离子形成不溶物沉淀，与絮团共同沉降，实现净化的目的。在一些优选的实施方式中，所述硫酸盐选自硫酸铝、硫酸铁、硫酸钙、硫酸锌中的一种或多种的混合；进一步优选的，所述硫酸盐为硫酸铝和硫酸钙的混合，重量比为(0.5～2)：1。在一些优选的实施方式中，所述硫酸铝和硫酸钙的重量比为(0.8～1.2)：1；进一步优选的，所述硫酸铝和硫酸钙的重量比为1：1。为了减少絮凝剂产品的吸水性，本申请中所述硫酸铝为十八水合硫酸铝(CAS号：7784-31-8)，硫酸钙为二水合硫酸钙(又名生石膏；CAS号：10101-41-4)。专利技术人发现，当絮凝剂使用硫酸铝与硫酸钙的混合时，絮凝效果进一步提高，同时还能降低上层清液的粘度，其原因在于，硫酸盐的引入为体系提供了大量离子，阳离子与污泥粒子吸附中和，阴离子结合体系中的重金属形成沉淀，水体脱稳，而且离子可以迁移进入聚合物分子之间，将分子链隔开，降低分子链之间的相互作用，清液的流动性增加。专利技术人还发现，单独使用硫酸铝时，会使处理后的水中铝离子含量超标，若单独使用硫酸钙，会因硫酸钙的水溶性导致体系中的离子浓度降低，絮团生成量降低，仅在硫酸铝和硫酸钙的重量比为(0.8～1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效絮凝剂，其特征在于，按重量份计，其制备原料包括：聚季铵盐5～10份、硫酸盐40～45份、粘土35～45份、碱性钠盐8～12份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效絮凝剂，其特征在于，按重量份计，其制备原料包括：聚季铵盐5～10份、硫酸盐40～45份、粘土35～45份、碱性钠盐8～12份。


2.如权利要求1所述的高效絮凝剂，其特征在于，所述聚季铵盐的重均分子量为700～1200万。


3.如权利要求1或2所述的高效絮凝剂，其特征在于，所述聚季铵盐选自聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、聚甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵中的一种或多种的混合。


4.如权利要求1所述的高效絮凝剂，其特征在于，所述硫酸盐选自硫酸铝、硫酸铁、硫酸钙、硫酸锌中的一种或多种的混合。


5.如权利要求1所述的高效絮凝剂，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：许卫，韩毅勇，陈海良，
申请(专利权)人：广州越海生态环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44