CN102010049A - 一种复合无机高分子絮凝剂及其制备方法 - Google Patents

一种复合无机高分子絮凝剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于絮凝剂技术领域，具体涉及一种复合无机高分子絮凝剂及其制备方法，由水溶性淀粉10-30份、丙稀酸单体10-30份、腐植酸钠30-50份、尿素10-30份、聚乙烯醇5-15份、过硫酸铵2-8份、亚硫酸氢钠2-8份、碳酸钠2-8份、聚合氯化铝100-300份、粉煤灰300-500份、碳酸钙200-400份制得，本发明加入废弃的粉煤灰和价格低的碳酸钙，大大降低成本，碳酸钙作为凝聚核心，增加絮体的沉降速率，粉煤灰作为吸附材料，增强了吸附溶解性污染物的能力，所以本发明不仅具有沉淀时间短、对颗粒物絮凝沉淀效果好、可采用固相生产优点，而且还具有成本低、能有效去除污水中的溶解性污染物和颗粒物的优点。

Description

一种复合无机高分子絮凝剂及其制备方法
技术领域
本发明属于絮凝剂技术领域，具体涉及一种复合无机高分子絮凝剂及其制备方法。
背景技术
环境污染问题已经得到全球的广泛关注，各国纷纷采取各种措施来降低环境污染，污水处理就是其中的一个重要手段，进行污水处理就需要用到絮凝剂。絮凝剂研发工作主要集中在聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚丙烯酰胺方面，对铝矾土、生物絮凝剂等方面的研究也有少量，但都没有形成产业化。目前占主要市场的絮凝剂是聚丙烯酰胺类絮凝剂。
但由于聚丙烯酰胺沉淀时间长、颗粒物的去除率低、液相的生产工艺造成资源的浪费等原因，本申请人针对絮凝剂进行了一系列研究，并于同日递交了一篇名称为“一种无机高分子絮凝剂及其制备方法”，本申请是在其基础上进行的进一步研究，希望在保持该无机高分子絮凝剂沉淀时间短、对颗粒物絮凝沉淀效果好、可采用固相生产等优点的基础上进一步降低成本，优化其去除污水中的溶解性污染物和颗粒物的性能。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种成本低、沉淀时间短、能有效去除溶解性污染物、对颗粒物去除效果更好的复合无机高分子絮凝剂。
本发明的目的之二是提供一种可采用固相生产的复合无机高分子絮凝剂的制备方法。
本发明的目的是这样实现的。
一种复合无机高分子絮凝剂，它由以下重量份的原料组成：
水溶性淀粉         10-30份
丙稀酸单体         10-30份
腐植酸钠           30-50份
尿素               10-30份
聚乙烯醇           5-15份
过硫酸铵           2-8份
亚硫酸氢钠         2-8份
碳酸钠             2-8份
聚合氯化铝         100-300份         
粉煤灰             300-500份
碳酸钙             200-400份。
优选的，它由以下重量份的原料组成：
水溶性淀粉          15-25份，
丙稀酸单体         15-25份
腐植酸钠           35-45份
尿素               15-25份
聚乙烯醇           5-12份
过硫酸铵           2-6份
亚硫酸氢钠         2-6份
碳酸钠             2-6份
聚合氯化铝         150-250份         
粉煤灰             350-450份
碳酸钙             250-350份。
更为优选的，它由以下重量份的原料组成：
水溶性淀粉        20份
丙稀酸单体        20份
腐植酸钠          40份
尿素              20份
聚乙烯醇         10份
过硫酸铵         5份
亚硫酸氢钠       5份
碳酸钠           5份
聚合氯化铝         200份         
粉煤灰             400份
碳酸钙             300份。
其中，所述粉煤灰和碳酸钙为20-50目。
其中，水溶性淀粉可为水溶性红薯淀粉，也可为水溶性变性淀粉，当然也可以为其它类型的水溶性淀粉。
一种复合无机高分子絮凝剂的制备方法，它包括以下制备步骤：
A、将上述配方量的水溶性淀粉、丙稀酸单体、腐植酸钠、尿素、聚乙烯醇混合，倒入带搅拌装置的电加热炉内，边搅拌边加热，温度达到130℃至160℃后停止加热；
B、将上述配方量的过硫酸铵和亚硫酸氢钠溶于2-5份水中，得到水溶液；
C、分数次将步骤B得到的水溶液加入到A的混合液中，搅拌均匀；
D、继续向A的混合液加入碳酸钠并搅拌3-5min，混合液经10-20min的反应、膨胀形成发泡体；
E、将发泡体取出，冷却，并粉碎至100目以下；
F、将粉碎后的发泡体和上述配方量的聚合氯化铝、粉煤灰、碳酸钙倒入反应转炉，搅拌均匀，在常压、60℃-70℃搅拌反应不少于2h，得到复合无机高分子絮凝剂。
其中，所述步骤A中加热时的升温速度为2-6℃/min，温度达到130℃至160℃后停止加热。
其中，所述步骤A、步骤C和步骤D中搅拌的速度为100-200转/min。
本发明的有益效果为：本发明加入了废弃的粉煤灰和价格低的碳酸钙，大大降低了成本，碳酸钙可作为凝聚核心，增加絮体的沉降速率，粉煤灰可作为吸附材料，增强了本发明吸附溶解性污染物的能力，所以本发明不仅具有沉淀时间短、对颗粒物絮凝沉淀效果好、可采用固相生产等优点，而且还具有成本低，且能有效去除污水中的溶解性污染物和颗粒物的优点。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施范围并不限于此。
实施例1。
一种复合无机高分子絮凝剂的制备方法，它包括以下制备步骤：
A、将10g水溶性淀粉、10g丙稀酸单体、30g腐植酸钠、10g尿素、5g聚乙烯醇混合，倒入带搅拌装置的电加热炉内，以100转/min的速度搅拌并以2℃/min的升温速度进行加热，温度达到130℃后停止加热；
B、将2g过硫酸铵和2g亚硫酸氢钠溶于2g水中，得到水溶液；
C、分3次将步骤B得到的水溶液加入到A的混合液中，以100转/min的速度搅拌均匀；
D、继续向A的混合液加入2g碳酸钠并以100转/min的速度搅拌3min，混合液经10min的反应、膨胀形成发泡体；
E、将发泡体取出，冷却，并粉碎至100目以下；
F、将粉碎后的发泡体和100g聚合氯化铝、300g 50目的粉煤灰、200g50目的碳酸钙倒入反应转炉，搅拌均匀，在常压、60℃搅拌反应2.5h，得到复合无机高分子絮凝剂。
本实施例制得的复合无机高分子絮凝剂加入了废弃的粉煤灰和价格低的碳酸钙，大大降低了成本，而且能有效去除污水中的溶解性污染物，沉淀速度快，只6min即可达到污染物的分离，对颗粒物的去除率达到90%。
实施例2。
一种复合无机高分子絮凝剂的制备方法，它包括以下制备步骤：
A、将15g水溶性淀粉、15g丙稀酸单体、45g腐植酸钠、20g尿素、10g聚乙烯醇混合，倒入带搅拌装置的电加热炉内，以150转/min的速度搅拌并以4℃/min的升温速度进行加热，温度达到150℃后停止加热；
B、将5g过硫酸铵和4g亚硫酸氢钠溶于5g水中，得到水溶液；
C、分5次将步骤B得到的水溶液加入到A的混合液中，以150转/min的速度搅拌均匀；
D、继续向A的混合液加入6g碳酸钠并以150转/min的速度搅拌4min，混合液经15min的反应、膨胀形成发泡体；
E、将发泡体取出，冷却，并粉碎至100目以下；
F、将粉碎后的发泡体和300g聚合氯化铝、300g30目的粉煤灰、250g30目的碳酸钙倒入反应转炉，搅拌均匀，在常压、65℃搅拌反应3h，得到复合无机高分子絮凝剂。
本实施例制得的复合无机高分子絮凝剂加入了废弃的粉煤灰和价格低的碳酸钙，大大降低了成本，而且能有效去除污水中的溶解性污染物，沉淀速度快，只6min即可达到污染物的分离，对颗粒物的去除率达到91%。
实施例3。
一种复合无机高分子絮凝剂的制备方法，它包括以下制备步骤：
A、将20g水溶性淀粉、20g丙稀酸单体、40g腐植酸钠、20g尿素、10g聚乙烯醇混合，倒入带搅拌装置的电加热炉内，以200转/min的速度搅拌并以5℃/min的升温速度进行加热，温度达到150℃后停止加热；
B、将5g过硫酸铵和5g亚硫酸氢钠溶于5g水中，得到水溶液；
C、分4次将步骤B得到的水溶液加入到A的混合液中，搅拌均匀；
D、继续向A的混合液加入5g碳酸钠并搅拌5min，混合液经18min的反应、膨胀形成发泡体；
E、将发泡体取出，冷却，并粉碎至100目以下；
F、将粉碎后的发泡体和200g聚合氯化铝、400g20目的粉煤灰、300g20目的碳酸钙倒入反应转炉，搅拌均匀，在常压、70℃搅拌反应2.5h，得到复合无机高分子絮凝剂。
本实施例制得的复合无机高分子絮凝剂加入了废弃的粉煤灰和价格低的碳酸钙，大大降低了成本，而且能有效去除污水中的溶解性污染物，沉淀速度快，只6min即可达到污染物的分离，对颗粒物的去除率达到92%。
实施例4。
一种复合无机高分子絮凝剂的制备方法，它包括以下制备步骤：
A、将30g水溶性淀粉、30g丙稀酸单体、50g腐植酸钠、30g尿素、15g聚乙烯醇混合，倒入带搅拌装置的电加热炉内，以200转/min的速度搅拌并以6℃/min的升温速度进行加热，温度达到160℃后停止加热；
B、将8g过硫酸铵和8g亚硫酸氢钠溶于5g水中，得到水溶液；
C、分5次将步骤B得到的水溶液加入到A的混合液中，搅拌均匀；
D、继续向A的混合液加入8g碳酸钠并搅拌5min，混合液经20min的反应、膨胀形成发泡体；
E、将发泡体取出，冷却，并粉碎至100目以下；
F、将粉碎后的发泡体和300g聚合氯化铝、500g30目的粉煤灰、400g30目的碳酸钙倒入反应转炉，搅拌均匀，在常压、70℃搅拌反应4h，得到复合无机高分子絮凝剂。
本实施例制得的复合无机高分子絮凝剂加入了废弃的粉煤灰和价格低的碳酸钙，大大降低了成本，而且能有效去除污水中的溶解性污染物，沉淀速度快，只6min即可达到污染物的分离，对颗粒物的去除率达到91%。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种复合无机高分子絮凝剂，其特征在于：它由以下重量份的原料组成：
水溶性淀粉         10-30份
丙稀酸单体         10-30份
腐植酸钠            30-50份
尿素                  10-30份
聚乙烯醇            5-15份
过硫酸铵            2-8份
亚硫酸氢钠         2-8份
碳酸钠               2-8份
聚合氯化铝         100-300份         
粉煤灰               300-500份
碳酸钙               200-400份。
2.根据权利要求1所述的一种复合无机高分子絮凝剂，其特征在于：它由以下重量份的原料组成：
水溶性淀粉          15-25份，
丙稀酸单体         15-25份
腐植酸钠            35-45份
尿素                 15-25份
聚乙烯醇           5-12份
过硫酸铵           2-6份
亚硫酸氢钠         2-6份
碳酸钠               2-6份
聚合氯化铝         150-250份         
粉煤灰             350-450份
碳酸钙             250-350份。
3.根据权利要求2所述的一种复合无机高分子絮凝剂，其特征在于：它由以下重量份的原料组成：
水溶性淀粉        20份
丙稀酸单体        20份
腐植酸钠          40份
尿素                 20份
聚乙烯醇          10份
过硫酸铵          5份
亚硫酸氢钠       5份
碳酸钠             5份
聚合氯化铝         200份         
粉煤灰              400份
碳酸钙             300份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种复合无机高分子絮凝剂，其特征在于：所述粉煤灰和碳酸钙为20-50目。
5.权利要求1-3任一项所述的一种复合无机高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于：它包括以下制备步骤：
A、将上述配方量的水溶性淀粉、丙稀酸单体、腐植酸钠、尿素、聚乙烯醇混合，倒入带搅拌装置的电加热炉内，边搅拌边加热，温度达到130℃至160℃后停止加热；
B、将上述配方量的过硫酸铵和亚硫酸氢钠溶于2-5份水中，得到水溶液；
C、分数次将步骤B得到的水溶液加入到A的混合液中，搅拌均匀；
D、继续向A的混合液加入碳酸钠并搅拌3-5min，混合液经10-20min的反应、膨胀形成发泡体；
E、将发泡体取出，冷却，并粉碎至100目以下；
F、将粉碎后的发泡体和上述配方量的聚合氯化铝、粉煤灰、碳酸钙倒入反应转炉，搅拌均匀，在常压、60℃-70℃搅拌反应不少于2h，得到复合无机高分子絮凝剂。
6.根据权利要求5所述的一种复合无机高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤A中加热时的升温速度为2-6℃/min，温度达到130℃至160℃后停止加热。
7.根据权利要求5所述的一种复合无机高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤A、步骤C和步骤D中搅拌的速度为100-200转/min。 
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