一种无机-有机复合混凝剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种无机-有机复合混凝剂的制备方法，包括如下步骤：将无机物AlCl3和/或FeCl3溶于蒸馏水中，加入Na2CO3使碱化度为0.5～2.0，待Na2CO3溶解后，按照Al和/或Fe元素与二甲基二烯丙基氯化铵均聚物质量比为（4～8）:1的比例加入二甲基二烯丙基氯化铵均聚物，常温下混合均匀，反应1～3h，制得无机-有机复合絮凝剂。本发明专利技术所述的无机-有机复合混凝剂以AlCl3、FeCl3、Na2CO3、NaH2PO4和PDMDAAC为主要原料，使用时具有投药量低、电中和能力强、分子量大以及污泥量少的特点，对含藻原水具有较好的处理效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别是一种用于含藻原水处理的无机-有机复合混凝剂的制备方法，属于环境与化学

技术介绍
混凝是水中胶体颗粒以及微小悬浮物的凝聚过程。混凝包括凝聚和絮凝两个方面，凝聚是指水中胶体的脱稳过程，而絮凝是指脱稳颗粒的聚集过程。混凝是水和废水处理中最重要的エ艺之一，其处理效果决定了后续エ艺的运行エ况，并对出水水质和运行成本 有较大的影响。在过去的几十年里，混凝技术的研究主要集中在混凝化学、混凝物理和混凝エ艺学三个方面。随着混凝理论的不断完善，近几年的研究热点逐渐转向各类高效混凝剂的开发和使用、混凝反应过程和条件的控制等方面。新型混凝剂的研发是水处理领域的研究热点，其总的发展趋势是从低分子到高分子、単一型到复合型、单功能型到多功能型。按照混凝剂的化学成分，可将其分为无机混凝齐U、有机高分子絮凝剂、复合混凝剂和微生物絮凝剂。无机高分子混凝剂具有适用性好、对水温和PH的适用范围广和絮体生长快等特点，其主要缺点是污泥产生量大。有机高分子絮凝剂的优点是投加量少，缺点是成本高。无机-有机复合混凝剂是由无机混凝剂与有机高分子絮凝剂在使用前在通过发生物理化学反应，形成的ー种稳定产品，具有较强的电中和能力和吸附架桥能力，可以发挥两种组分的协同作用，提高混凝效果。由于エ农业生产使得地表水中氮磷等营养元素的浓度增加，在适宜条件下容易造成藻类大量繁殖，引起水华等水污染事件，造成水质的急剧恶化，影响地表水的使用功能。另外，在水处理工艺中，藻类含量过高可降低沉淀效率，堵塞滤池，导致出水水质恶化。目前水厂广泛采用混凝-过滤-消毒传统处理工艺，所用混凝剂为无机混凝剂，该エ艺对浊度有较好的去除效果，但对有机物和藻类的去除效果不佳。针对以上问题，在处理含藻原水吋，采用新型混凝剂，可在不改变现有エ艺的前提下，提高藻类去除率，改善出水水质，具有良好的经济、社会和环境意义。中国专利文献CN101985373A (申请号201010566885. 3)和中国专利文献CN102276036A (申请号201110210583. 7)采用水玻璃、三氯化铁和无机酸等原料，制得聚合硅酸类无机混凝剂，可有效去除藻细胞。中国专利CN101054222 (CN200710020777. 4)则采用粉煤灰、超纯磁铁矿粉和浓盐酸制成了复合型磁性絮凝剂，用于藻华的处理。以上专利技术均为无机复合混凝剂，在处理含藻原水时仍存在投药量高的问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供。术语解释碱化度碱化度指羟基化程度，是聚合氯化铝、聚合氯化铁或聚合氯化铝铁中羟基当量与铝和/或铁的当量之比。本专利技术技术方案如下一种无机-有机复合絮凝剂的制备方法，包括如下步骤将无机物AlCl3和/或FeCl3溶于蒸馏水中，加入Na2CO3使碱化度为0. 5 2. 0，待Na2CO3溶解后，按照Al和/或Fe元素与ニ甲基ニ烯丙基氯化铵均聚物(PDMDAAC)质量比为(4 8) 1的比例加入ニ甲基ニ烯丙基氯化铵均聚物，常温下混合均匀，反应I 3h，制得无机-有机复合絮凝剂。根据本专利技术优选的，所述无机物为FeCl3或者AlCl3与FeCl3的混合时，待Na2CO3溶解后，还包括加入稳定剂NaH2PO4的步骤；进一步优选的，所述Fe元素与NaH2PO4中P元素的质量比为25: (I 3)。 根据本专利技术优选的，所述无机物为AlCl3与FeCl3的混合吋，Al元素与Fe元素的摩尔比为(3 11) :1。根据本专利技术优选的，所述无机物为AlCl3时，加入Na2CO3使碱化度为I. 0 2. 0 ;所述无机物为FeCl3或者AlCl3与FeCl3的混合吋，加入Na2CO3使碱化度为0. 5 I. 5。当向AlCl3溶液、FeCl3溶液或者AlCl3和FeCl3混合溶液中添加Na2CO3时，会产生聚合氯化铝、聚合氯化铁或者聚合氯化铝铁。当无机物为AlCl3吋，制得的无机-有机复合絮凝剂为无色液体，其中Al2O3的质量含量为9. 4 10. 5% ;当无机物为AlCl3和FeCl3吋，制得的无机-有机复合絮凝剂为浅褐色液体，其中Al2O3和Fe2O3的质量含量为8. 2 10. 0% ;当无机物为FeCl3时，制得的无机-有机复合絮凝剂为棕褐色液体，其中Fe2O3的质量含量为5. 8 7. 1%。有益效果本专利技术所述的无机-有机复合混凝剂以A1C13、FeCl3、Na2C03、NaH2PO4和PDMDAAC为主要原料制得，使用时具有投药量低、电中和能力强、分子量大以及污泥量少的特点，对含藻原水具有较好的处理效果。具体实施例方式原料来源AlCl3 :购自国药集团化学试剂有限公司，成分为AlCl3 6H20，纯度为分析纯；FeCl3 :购自天津市大茂化学试剂厂，成分为FeCl3 6H20，纯度为分析纯；聚ニ甲基ニ烯丙基氯化铵英文縮写PDMDAAC，购自山东滨州嘉源环保公司，纯度为化学纯，固含量为40. 0wt%,粘度为I. 20mL/g ；其它试剂均为本领域常用市售产品。检测方法实施例中电导率的检测方法采用GB/T 27502-2011 ;浊度的检测方法采用GB/T13200-1991 ;溶解性有机碳的检测方法采用ISO 8245-1999 ;叶绿素_a含量的检测方法采用 GB/T 22182-2008。实施例I聚合氯化铝-聚ニ甲基ニ烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，步骤如下称取44. 17g的AlCl3 6H20固体于烧杯中，加入蒸馏水溶解，制得AlCl3溶液；称取19. 63g的无水Na2CO3,在搅拌条件下向AlCl3溶液中加入Na2CO3,待泡沫消失后，加入6. 25g聚ニ甲基ニ烯丙基氯化铵，然后在室温下继续搅拌3h，用蒸馏水定容至500mL，制得碱化度为2. O,Al2O3含量为18. 89g/L的聚合氯化铝-聚ニ甲基ニ烯丙基氯化铵复合絮凝剂。实施例2如实施例I所述的制备方法，不同之处在于，加入3. 12g聚ニ甲基ニ烯丙基氯化铵，然后在室温下继续搅拌3h，然后用蒸馏水定容至500mL，制得碱化度为2. 0，Al2O3含量为18. 89g/L的聚合氯化铝-聚ニ甲基ニ烯丙基氯化铵复合絮凝剂。实施例3聚合氯化铁-聚ニ甲基ニ烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，步骤如下 称取23. 88g的FeCl3固体于烧杯中，加入蒸馏水溶解，制得FeCl3溶液；称取2. 36g的无水Na2CO3,在搅拌条件下向FeCl3溶液中加入Na2CO3,待泡沫消失后，按照FeCl3中Fe元素与NaH2PO4中P元素的摩尔比为25:2的量加入NaH2PO4,加入6. 25g聚ニ甲基ニ烯丙基氯化铵，然后在室温下继续搅拌3h，用蒸馏水定容至500mL，制得碱化度为0. 5，Fe2O3含量为13. 33g/L的聚合氯化铁-聚ニ甲基ニ烯丙基氯化铵复合絮凝剂。实施例4如实施例3所述的制备方法，不同之处在于，加入3. 12g聚ニ甲基ニ烯丙基氯化铵，然后在室温下继续搅拌3h，然后用蒸馏水定容至500mL，制得碱化度为0. 5, Fe2O3含量为10g/L的聚合氯化铁-聚ニ甲基ニ烯丙基氯化铵复合絮凝剂。实施例5聚合氯化铝铁-聚ニ甲基ニ烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，步骤如下称取34. 07g的AlCl3固体和5. 46g的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无机？有机复合絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：将无机物AlCl3和/或FeCl3溶于蒸馏水中，加入Na2CO3使碱化度为0.5～2.0，待Na2CO3溶解后，按照Al和/或Fe元素与二甲基二烯丙基氯化铵均聚物质量比为（4～8）：1的比例加入二甲基二烯丙基氯化铵均聚物，常温下混合均匀，反应1～3h，制得无机？有机复合絮凝剂。

【技术特征摘要】
1.一种无机-有机复合絮凝剂的制备方法，包括如下步骤 将无机物AlCl3和/或FeCl3溶于蒸馏水中，加入Na2CO3使碱化度为O. 5 2. O,待Na2CO3溶解后，按照Al和/或Fe元素与二甲基二烯丙基氯化铵均聚物质量比为(4 8):1的比例加入二甲基二烯丙基氯化铵均聚物，常温下混合均匀，反应I 3h，制得无机-有机复合絮凝剂。2.如权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述无机物为FeCl3或者AlCl3与FeCl3的混合时，待Na2CO3溶解后，还包括加入稳定剂NaH...

【专利技术属性】
技术研发人员：高宝玉，曹百川，赵爽，王萌萌，岳钦艳，王燕，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：