CN106219709A - 一种无机絮凝剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种无机絮凝剂及其制备方法，包括以下原料：壳聚糖12～32份，丙稀酸单体10～30份，羧甲基纤维素钠30～50份，粉煤灰8～26份，聚乙烯醇5～15份，过硫酸钾2～7份，硅酸钠2～7份与碳酸钠2～7份。制备方法：先将壳聚糖、丙稀酸单体、羧甲基纤维素钠、粉煤灰、聚乙烯醇混合100～130℃制得混合液A，然后加入过硫酸钾和硅酸钠的水溶液，再加入碳酸钠进行发泡即可。该絮凝剂生产制备简单，并且絮凝速度快，去浊率、脱色率、COD去除率高。

Description

一种无机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，具体涉及一种无机絮凝剂及其制备方法。
背景技术
随着人们环保意识的增强，工业废水、城市污水的达标处理成为当务之急。根据调查，目前工业废水处理量还不到总量的20％，城市污水暂时仅在少数城市进行实验性处理，主要原因是处理费用高。因此，开发高效、廉价的废水处理剂刻不容缓。絮凝剂是最重要的水处理剂，它用量极大，每年以很高的百分比递增。
对于生活污水及大部分的工业污水，其主要的污染因子主要由污水中的颗粒物(微小颗粒物)引起，而这些颗粒物在电位场的影响下，相当稳定，很难相互结合成团而沉淀或上浮。投加的絮凝剂的作用在于：絮凝剂溶于水，并在适当的水力搅拌的条件下，污水中微小颗粒物的电位场会得到中和，颗粒物间的静电斥力减弱，同时在水力搅拌条件下，颗粒物相互碰撞的机率增加，微小颗粒物会相互结合成小絮体，此即为压缩双电层过程。但结合后的微小絮体的电位场会随着絮体的形成而又增大，从而阻止小絮体进一步结合成大絮体。
传统絮凝剂聚丙烯酰胺虽可解决上述问题，但由于聚丙烯酰胺溶于水后是长链结构且基本是直链结构，无法形成复杂的空间三维结构，吸附微小颗粒物及溶解性物质后仍为长链结构，所以其形成的大絮体密实度不够、容易在搅拌过程中被再次破碎成小絮体，从而导致沉淀时间长达4～6h，尽管经过长时间的沉淀仍有大量被再次破碎的小絮体存在，造成沉淀效果不理想，颗粒物的去除率只能达到50％；另一方面，目前聚丙烯酰胺类絮凝剂采用液相的生产技术，其干燥需消耗大量的电能，造成资源的浪费。
发明内容
本发明提出一种无机絮凝剂，该絮凝剂生产制备简单，并且絮凝速度快，去浊率、脱色率、COD去除率高。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种无机絮凝剂，按照重量份数计算，包括以下原料：
壳聚糖12～32份，丙稀酸单体10～30份，羧甲基纤维素钠30～50份，粉煤灰8～26份，聚乙烯醇5～15份，过硫酸钾2～7份，硅酸钠2～7份与碳酸钠2～7份。
进一步，按照重量份数计算，包括以下原料：
壳聚糖15～26份，丙稀酸单体15～20份，羧甲基纤维素钠30～40份，粉煤灰12～20份，聚乙烯醇5～10份，过硫酸钾2～5份，硅酸钠2～5份与碳酸钠2～5份。
进一步，壳聚糖20份，丙稀酸单体18份，羧甲基纤维素钠35份，粉煤灰15份，聚乙烯醇6份，过硫酸钾4份，硅酸钠4份与碳酸钠4份。
本发明的另一个目的是提供一种无机絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将上述配方量的壳聚糖、丙稀酸单体、羧甲基纤维素钠、粉煤灰、聚乙烯醇混合，然后加入50～70份水在100～130℃搅拌混匀，时间为30min～120min，得到混合液A；
2)将上述配方量的过硫酸钾和硅酸钠溶于2～5份水中，得到水溶液B；
3)将步骤2)的水溶液B加入步骤1)的混合液A中搅拌均匀，得到混合液C；
4)向混合液C中加入碳酸钠并搅拌3～5min，混合液经10～20min的反应、膨胀形成发泡体，即可。
进一步，还包括将步骤4)发泡体取出，冷却，并粉碎至100目以下，得到无机絮凝剂。
进一步，所述步骤1)、步骤3)以及步骤4)搅拌的速度为150～300转/min。
本发明的有益效果：
本发明采用壳聚糖代替一部分制备聚丙烯酰胺的原料丙烯酸单体，成本低、对环境无害，采用粉煤灰作为助凝剂，本发明溶于水后形成三维结构的物质，吸附微小絮体后，其不饱和基团相互结合，絮体的密实度更高、不易被再次破碎、沉淀速度快，只需8min左右即可达到污染物的分离，对颗粒物的去除率可达到95％，有效降低后续处理工艺设备的运营负荷。
具体实施方式
实施例1
一种无机絮凝剂，按照重量份数计算，包括以下原料：
壳聚糖12份，丙稀酸单体10份，羧甲基纤维素钠30份，粉煤灰8份，聚乙烯醇5份，过硫酸钾2份，硅酸钠2份与碳酸钠2份。
无机絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将上述配方量的壳聚糖、丙稀酸单体、羧甲基纤维素钠、粉煤灰、聚乙烯醇混合，然后加入50份水在100℃搅拌混匀，时间为120min，得到混合液A；
2)将上述配方量的过硫酸钾和硅酸钠溶于2份水中，得到水溶液B；
3)将步骤2)的水溶液B加入步骤1)的混合液A中搅拌均匀，得到混合液C；
4)向混合液C中加入碳酸钠并搅拌3min，混合液经10min的反应、膨胀形成发泡体，即可。
实施例2
一种无机絮凝剂，按照重量份数计算，包括以下原料：
壳聚糖15份，丙稀酸单体20份，羧甲基纤维素钠40份，粉煤灰12份，聚乙烯醇10份，过硫酸钾5份，硅酸钠5份与碳酸钠5份。
无机絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将上述配方量的壳聚糖、丙稀酸单体、羧甲基纤维素钠、粉煤灰、聚乙烯醇混合，然后加入55份水在118℃搅拌混匀，时间为100min，得到混合液A；
2)将上述配方量的过硫酸钾和硅酸钠溶于3份水中，得到水溶液B；
3)将步骤2)的水溶液B加入步骤1)的混合液A中搅拌均匀，得到混合液C；
4)向混合液C中加入碳酸钠并搅拌5min，混合液经20min的反应、膨胀形成发泡体；
5)将步骤4)发泡体取出，冷却，并粉碎至100目以下，得到无机絮凝剂。
实施例3
一种无机絮凝剂，按照重量份数计算，包括以下原料：
壳聚糖20份，丙稀酸单体18份，羧甲基纤维素钠35份，粉煤灰15份，聚乙烯醇6份，过硫酸钾4份，硅酸钠4份与碳酸钠4份。
无机絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将上述配方量的壳聚糖、丙稀酸单体、羧甲基纤维素钠、粉煤灰、聚乙烯醇混合，然后加入70份水在130℃搅拌混匀，时间为30min，得到混合液A；
2)将上述配方量的过硫酸钾和硅酸钠溶于5份水中，得到水溶液B；
3)将步骤2)的水溶液B加入步骤1)的混合液A中搅拌均匀，得到混合液C；
4)向混合液C中加入碳酸钠并搅拌5min，混合液经20min的反应、膨胀形成发泡体；
5)将步骤4)发泡体取出，冷却，并粉碎至100目以下，得到无机絮凝剂。
实施例4
一种无机絮凝剂，按照重量份数计算，包括以下原料：
壳聚糖32份，丙稀酸单体30份，羧甲基纤维素钠50份，粉煤灰26份，聚乙烯醇15份，过硫酸钾4份，硅酸钠4份与碳酸钠6份。
无机絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将上述配方量的壳聚糖、丙稀酸单体、羧甲基纤维素钠、粉煤灰、聚乙烯醇混合，然后加入70份水在130℃搅拌混匀，时间为30min，得到混合液A；
2)将上述配方量的过硫酸钾和硅酸钠溶于5份水中，得到水溶液B；
3)将步骤2)的水溶液B加入步骤1)的混合液A中搅拌均匀，得到混合液C；
4)向混合液C中加入碳酸钠并搅拌5min，混合液经20min的反应、膨胀形成发泡体；
5)将步骤4)发泡体取出，冷却，并粉碎至100目以下，得到无机絮凝剂。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无机絮凝剂，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下原料：
壳聚糖12～32份，丙稀酸单体10～30份，羧甲基纤维素钠30～50份，粉煤灰8～26份，聚乙烯醇5～15份，过硫酸钾2～7份，硅酸钠2～7份与碳酸钠2～7份。
2.根据权利要求1所述的无机絮凝剂，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下原料：
壳聚糖15～26份，丙稀酸单体15～20份，羧甲基纤维素钠30～40份，粉煤灰12～20份，聚乙烯醇5～10份，过硫酸钾2～5份，硅酸钠2～5份与碳酸钠2～5份。
3.根据权利要求2所述的无机絮凝剂，其特征在于按照重量份数计算，包括以下原料：
壳聚糖20份，丙稀酸单体18份，羧甲基纤维素钠35份，粉煤灰15份，聚乙烯醇6份，过硫酸钾4份，硅酸钠4份与碳酸钠4份。
4.一种如权利要求1所述的无机絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将上述配方量的壳聚糖、丙稀酸单体、羧甲基纤维素钠、粉煤灰、聚乙烯醇混合，然后加入50～70份水在100～130℃搅拌混匀，时间为30min～120min，得到混合液A；
2)将上述配方量的过硫酸钾和硅酸钠溶于2～5份水中，得到水溶液B；
3)将步骤2)的水溶液B加入步骤1)的混合液A中搅拌均匀，得到混合液C；
4)向混合液C中加入碳酸钠并搅拌3～5min，混合液经10～20min的反应、膨胀形成发泡体，即可。
5.根据权利要求4所述的无机絮凝剂的制备方法，其特征在于，还包括将步骤4)发泡体取出，冷却，并粉碎至100目以下，得到无机絮凝剂。
6.根据权利要求4所述的无机絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)、步骤3)以及步骤4)搅拌的速度为150～300转/min。
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