CN102092826A - 一种水净化用环保型混凝剂 - Google Patents

Abstract

一种水净化用环保型混凝剂，其特征在于：由以下质量百分比的各组分组成：预胶化改性淀粉18-21％，沸石粉水化液21-24％，多聚磷酸钠3.0-5.0％，葡萄糖酸钠1.5-2.5％，乙二胺四乙酸二钠0.5-1.5％，阳离子型聚丙烯酰胺0.8-1.5％，铁盐调节剂1.0-3.0％，净化水余量。本混凝剂去浊率≥98％，COD去除率≥94％，可广泛应用于工农业源水、城市中水和废水的净化处理，且无毒对环境安全。

Description

一种水净化用环保型混凝剂

一、技术领域

本发明涉及一种水净化剂，具体地说是一种源水、废水净化用环保型混凝剂。

二、背景技术

目前工农业源水和废水及生活污水的净化处理多使用无机-无机复合型高分子混凝剂，如用硅酸铝、硫酸亚铁和硫酸铝制取的聚合硅硫酸铁铝(PSFAS)(邱祖明，谢凤霞，徐升，南昌大学学报2003.25(1))，通过对其混凝性能的研究发现，其最佳投加量较聚合氯化铝(PAC)、聚合硅酸铁(PSF)少，对TOC的去除率高20％以上。无机复合型高分子混凝剂在使用时，由于是阳离子和阴离子结合制备而成，产品的电荷及有效成分降低，用量相对较多；此外，还存在稳定性较差的问题，以及出水中残留Al³⁺、Fe³⁺等毒副作用也不容忽视。

另外，水中的有机物对工业水系统的危害很大。当含有机物的水在通过除盐系统时会污染离子交换树脂，特别容易污染阴离子交换树脂，使树脂交换能力降低。有机物在经过预处理时(混凝、澄清和过滤)，约可减少50％，但在除盐系统中无法除去，故常通过补给水带入锅炉，使炉水pH值降低。有时有机物还可能带入蒸汽系统和凝结水中，使pH降低，造成系统腐蚀。在循环水系统中有机物含量高会促进微生物繁殖。因此，不管对除盐、炉水或循环水系统，COD都是越低越好，但并没有统一的限制指标。

面对越来越复杂的水质和越来越高的环保要求，开发高效、适用范围广、环保无毒，低成本的混凝剂是该领域的发展方向。申请人曾研制出一种环保型有机-无机复合混凝剂并申请了发明专利CN101628748A。

三、发明内容

本发明旨在为工农业源水和废水的净化处理提供一种复合型高效混凝剂，所要解决的技术问题是不仅要广谱、高效，而且要对环境安全。

本发明的技术方案是由以下质量百分比的各组分组成：

预胶化改性淀粉       18-21％

沸石粉水化液          21-24％

多聚磷酸钠            3.0-5.0％

葡萄糖酸钠            1.5-2.5％

乙二胺四乙酸二钠      0.5-1.5％

阳离子型聚丙烯酰胺    0.8-1.5％

铁盐调节剂            1.0-3.0％

净化水        余量。

所述的预胶化改性淀粉就是由淀粉溶液与NaOH溶液反应得到的淀粉质量分数7-8％的碱改性淀粉，反应式如下：

淀粉-OH+NaOH→淀粉-ONa+H₂O

淀粉是天然的水溶性高分子，通过碱改性可进一步提高其粘结性。

所述的沸石粉水化液(水化沸石)就是沸石粉质量分数为5-6％的水悬浮液。为悬浮稳定的需要，沸石(一族含水架状结构铝硅酸盐矿物)粉细度要求≥200目。

阳离子型聚丙烯酰胺主要絮凝带负电荷的胶体粒子，特别适用于有机胶体含量较高的废水。

所述的铁盐调节剂为含三价铁离子的酸式盐，如酸式草酸铁等。

所述的净化水即是去离子水或蒸馏水。

本混凝剂将各组分在水中搅拌溶解(分散)即可。

本混凝剂中不仅引入了有强吸附性的多孔矿物材料，又含有机的胶化淀粉成分，大大的增强了产品的稳定性和吸附沉淀性能，从而缩短了沉降时间和减少用量，并且本产品中加入了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)，本产品絮凝效果在与多孔矿石和有机胶化淀粉配伍之后，其絮凝沉降的效果又得到了进一步的提高，本产品所有的原料都是无毒的，不会产生有毒物质的残留，在生活用水处理中，不会影响人的身体健康。本混凝剂是一种结构独特，比PAC等性价比更高、而且是环境友好型的一种复合型的高分子混凝剂。

以淮南段淮河水为试验用水，PH6.7，浊度45NTU，比较本混凝剂与PAC、PSFAS的净化效果，结果见图1。自图中可见本混凝剂的净化效果均优于PAC和PSFAS。当投放浓度为2.5mg/L时剩余浊度为0.55NTU，去浊率达98.78％，浊度符合国家饮用水标准(＜1NTU)。

同样的试验用水，COD为680mg/L，比较本混凝剂与PAC、PSFAS的去除效果。当投放浓度为2.5mg/L时，投加PAC的剩余COD是210mg/L，去除率69.12％；投加PSFAS的试验水剩余COD是172mg/L，去除率74.71％；投加本混凝剂的试验水剩余COD是35mg/L，去除率94.85％。

本混凝剂可广泛应用于工农业源水、城市中水和废水的净化处理，且无毒对环境安全。

四、附图说明

图1是三种絮凝剂用于淮南段淮河水的去浊效果比较。

五、具体实施方式

以加工1000kg本混凝剂为例，非限定实施例如下：

1、预胶化淀粉的制备：称取65-80kg土豆淀粉，在1000L的反应釜中加净化水配制成质量分数7.5％的淀粉溶液，再加入6-8.5kg质量分数25％的氢氧化钠溶液，边加入边搅拌，搅拌30分钟后静置2小时，得到质量分数7.5％的预胶化改性淀粉。

2、水化沸石的制备：在另一个1000L反应釜中，将35-42kg多孔矿物材料-沸石加净化水配制成质量分数6％的水溶液(悬浮液)，搅拌40分钟后静置24小时充分水化。

3、混凝剂的制备：在1000L的反应釜中取185-210kg的预胶化改性淀粉，开启搅拌，加入2倍的净化水稀释，蒸汽升温至50-70℃，再加入215-235kg的水化沸石溶液，在180分钟内，依次加入40kg的多聚磷酸钠、20kg的葡萄糖酸钠、10kg的乙二胺四乙酸二钠。60分钟后，再加入12kg的阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)和20kg的铁盐调节剂酸式草酸铁，补足净化水至1000kg，90分钟后降至常温，静置2小时熟化得环保型混凝剂。

Claims (1)

1.一种水净化用环保型混凝剂，其特征在于：由以下质量百分比的各组分组成：

预胶化改性淀粉     18-21％

沸石粉水化液       21-24％

多聚磷酸钠         3.0-5.0％

葡萄糖酸钠         1.5-2.5％

乙二胺四乙酸二钠   0.5-1.5％

阳离子型聚丙烯酰胺 0.8-1.5％

铁盐调节剂         1.0-3.0％

净化水             余量。

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