一种污水处理方法及聚合硫酸铁复合型高分子絮凝剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及污水处理技术领域，具体为一种污水处理方法及聚合硫酸铁复合型高分子絮凝剂的制备方法，按

【技术实现步骤摘要】
一种污水处理方法及聚合硫酸铁复合型高分子絮凝剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及絮凝剂制备
，尤其涉及一种污水处理方法及聚合硫酸铁复合型高分子絮凝剂的制备方法
。

技术介绍

[0002]随着工业化的不断发展，污水排放量逐年递增，例如生活污水
、
石油化工污水
、
印染化工污水等
。
水环境污染的控制与治理逐渐引起人们的重视并取得各方面的进展，其中大多都需要通过絮凝剂去除污水中的大部分悬浮物
。
目前常用的絮凝剂包括无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类，针对不同污水，又逐步开发出了无机
‑
有机复合絮凝剂，以提高絮凝效果
。
[0003]大多数污水中的杂质种类都较多，主要包括有机污染物
、
无机污染物
、
氮
、
磷等营养元素及微生物等
。
例如油田采出水中含有较高的油脂类有机物
、
二氧化硅
、
不溶性盐等悬浮物，成分比较复杂，增加了处理难度
。
为了能够最大程度的去除不同性质的杂质，需要对絮凝剂进行复合改性
。
[0004]专利
CN202010998550.2
公开了一种含油污水处理絮凝剂及其制备方法与应用
。
将小分子烯酸
、
二烯丙胺
、
甲基丙烯酰胺
、
助溶剂
、
缓冲液加入水中并混合均匀得到乳化液；分别配置引发剂和还原剂的水溶液；将上述乳化液按质量比分成两部分，将第二部分乳化液和上述引发剂的水溶液在搅拌条件下同时滴加到第一部分乳化液中进行聚合反应，反应后得到初级产品；将上述还原剂的水溶液滴加到上述初级产品中去除残余的引发剂，得到絮凝剂
。
该絮凝剂对含油污水的悬浮物去除率达
95
％以上
。
但该絮凝剂仅对负电荷悬浮物具有较好的絮凝效果，对中性油脂类有机物的去除效果并不佳
。
因此，有必要提供一种改进的污水处理方法及聚合硫酸铁复合型高分子絮凝剂的制备方法，以解决上述问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种污水处理方法及聚合硫酸铁复合型高分子絮凝剂的制备方法，通过添加特定结构的絮凝剂，协同适配的絮凝方法，能够显著提高对污水中亲油和亲水性杂质的絮凝效果，
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种污水处理方法，其特征在于，按
10
‑
100mg/L
的投加量，向污水中投加聚合硫酸铁复合型高分子絮凝剂，先以
200
‑
300r/min
的转速，搅拌1‑
3min
，再以
20
‑
60r/min
的转速，搅拌3‑
8min
，搅拌完毕后将溶液静置
10
‑
40min
，完成絮凝沉降；
[0007]其中，所述聚合硫酸铁复合型高分子絮凝剂为聚合硫酸铁和双重改性二氧化硅空心微球组成的复合絮凝剂；所述双重改性二氧化硅空心微球的外表面接枝有聚丙酰胺；内表面接枝有聚甲基丙烯酸十八烷基酯
。
[0008]进一步的，所述聚合硫酸铁复合型高分子絮凝剂是由硫酸亚铁在所述双重改性二
氧化硅空心微球中原位氧化得到；
[0009]和
/
或，所述污水的油类去除率
≥68
％，颗粒物去除率
≥98
％
。
[0010]进一步的，所述聚合硫酸铁复合型高分子絮凝剂通过以下步骤制备：
[0011]S1、
制备丙烯酰胺和乙烯基硅烷偶联剂改性的二氧化硅空心微球；
[0012]S2、
将所述二氧化硅空心微球和甲基丙烯酸十八烷基酯在引发剂作用下聚合，得到双重改性二氧化硅空心微球；
[0013]S3、
将硫酸亚铁和硫酸加入到所述双重改性二氧化硅空心微球的溶液中，升温至
30
‑
60℃
时，滴加过氧化氢，原位氧化得到聚合硫酸铁
/
双重改性二氧化硅空心微球复合絮凝剂
。
[0014]进一步的，步骤
S1
中以正硅酸乙酯和乙烯基三乙氧基硅烷为原料，通过模板法制备二氧化硅微球，然后加入丙烯酰胺和引发剂，反应完成后，去除模板，得到二氧化硅空心微球
。
[0015]进一步的，步骤
S1
包括：将聚苯乙烯微球分散到异丙醇和水的混合溶液中，再加入正硅酸乙酯和乙烯基三乙氧基硅烷，加热到
60
‑
80℃
，用氨水调节
pH
值至
10
‑
11
反应，反应2‑
10h
后，加入丙烯酰胺和引发剂，反应2‑
6h
，收集产物，并用甲苯去除聚苯乙烯微球，得到二氧化硅空心微球
。
[0016]进一步的，所述正硅酸乙酯和乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为
(1
‑
10):1
；
[0017]和
/
或，所述聚苯乙烯微球的直径为
200
‑
450nm
；所述丙烯酰胺的添加量为所述正硅酸乙酯质量的5‑
20
％
。
[0018]进一步的，步骤
S2
中，所述甲基丙烯酸十八烷基酯的添加量为所述正硅酸乙酯质量的1‑
15
％
。
[0019]进一步的，步骤
S2
包括：将所述二氧化硅空心微球分散至丙酮中，然后加入所述甲基丙烯酸十八烷基酯和引发剂，升温至
60
‑
80℃
反应3‑
8h
，得到双重改性二氧化硅空心微球；
[0020]和
/
或，所述引发剂包括过硫酸铵
、
过硫酸钾或亚硫酸钾中一种或多种
。
[0021]进一步的，步骤
S3
包括：将所述双重改性二氧化硅空心微球分散至丙三醇和水的混合溶液中，然后加入硫酸亚铁和硫酸，使溶液的
pH
值为1‑3；升温至
30
‑
60℃
，滴加过氧化氢溶液，反应1‑
5h
；加入氢氧化钠调节
pH
值至
6.5
‑
7.5
，继续反应1‑
5h
，收集固体产物，干燥得到聚合硫酸铁
/
双重改性二氧化硅空心微球复合絮凝剂
。
[0022]进一步的，所述硫酸亚铁的添加量为所述双重改性二氧化硅空心微球质量的
15
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种污水处理方法，其特征在于，按
10
‑
100mg/L
的投加量，向污水中投加聚合硫酸铁复合型高分子絮凝剂，先以
200
‑
300r/min
的转速，搅拌1‑
3min
，再以
20
‑
60r/min
的转速，搅拌3‑
8min
，搅拌完毕后将溶液静置
10
‑
40min
，完成絮凝沉降；其中，所述聚合硫酸铁复合型高分子絮凝剂为聚合硫酸铁和双重改性二氧化硅空心微球组成的复合絮凝剂；所述双重改性二氧化硅空心微球的外表面接枝有聚丙酰胺；内表面接枝有聚甲基丙烯酸十八烷基酯
。2.
根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述聚合硫酸铁复合型高分子絮凝剂是由硫酸亚铁在所述双重改性二氧化硅空心微球中原位氧化得到；和
/
或，所述污水的油类去除率
≥68
％，颗粒物去除率
≥98
％
。3.
根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述聚合硫酸铁复合型高分子絮凝剂通过以下步骤制备：
S1、
制备丙烯酰胺和乙烯基硅烷偶联剂改性的二氧化硅空心微球；
S2、
将所述二氧化硅空心微球和甲基丙烯酸十八烷基酯在引发剂作用下聚合，得到双重改性二氧化硅空心微球；
S3、
将硫酸亚铁和硫酸加入到所述双重改性二氧化硅空心微球的溶液中，升温至
30
‑
60℃
时，滴加过氧化氢，原位氧化得到聚合硫酸铁
/
双重改性二氧化硅空心微球复合絮凝剂
。4.
根据权利要求3所述的聚合硫酸铁复合型高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤
S1
中以正硅酸乙酯和乙烯基三乙氧基硅烷为原料，通过模板法制备二氧化硅微球，然后加入丙烯酰胺和引发剂，反应完成后，去除模板，得到二氧化硅空心微球
。5.
根据权利要求4所述的聚合硫酸铁复合型高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤
S1
包括：将聚苯乙烯微球分散到异丙醇和水的混合溶液中，再加入正硅酸乙酯和乙烯基三乙氧基硅烷，加热到
60
‑
80℃
，用氨水调节
pH
值至
10
‑
11
反应，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆杰，宋伽奥，覃文达，李宇霞，钟鑫，戚莎莎，郑怀礼，霍国友，
申请(专利权)人：深圳市佳耀生态环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：