CN107986409A - 处理生活污水的复合絮凝剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理生活污水的复合絮凝剂，包括乙烯基三甲氧基硅烷、丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚硫氯化铝、聚硫氯化钙、改性硅藻土、羧甲基纤维素钠、红木树皮粉；通过无机和有机的复合，发挥不同类型和不同结构絮凝剂的长处，并克服有机高分子和无机高分子本身固有的缺陷，并改变聚合物的形态结构及分布，无机高分子成分吸附杂质和悬浮微粒，使形成颗粒并逐渐增大；而有机高分子成分通过自身的桥联作用，利用吸附在有机高分子上的活性基团产生网捕作用，网捕其它杂质颗粒一同下沉。同时，无机盐的存在使污染物表面电荷中和，促进有机高分子的絮凝作用，大大提高絮凝效果。

Description

处理生活污水的复合絮凝剂
技术领域
本发明涉及一种污水处理剂，特别涉及一种处理生活污水的复合絮凝剂。
背景技术
随着工业的发展及人类生活水平的提高,用水量不断增加,水污染现象日益严重。絮凝沉淀法以其简便易行、分离效率高而成为水处理工业中对不易沉降的颗粒进行固液分离的重要方法。絮凝剂的性质直接影响到絮凝效果,进而决定后续流程的进行和出水的质量,因此必须不断发展,以适应污水成分的日趋复杂的要求。絮凝剂的品种繁多，从低分子到高分子，从单一型到复合型，总的趋势是向廉价实用、无毒高效的方向发展。无机絮凝剂价格便宜，但对人类健康和生态环境会产生不利影响；有机高分子絮凝剂虽然用量少，浮渣产量少，絮凝能力强，絮体容易分离，除油及除悬浮物效果好，但这类高聚物的残余单体具有“三致”效应(致崎、致癌、致突变)，因而使其应用范围受到限制。且随着经济的发展和人们生活水平的提高，城市生活污水的水质变得越来越复杂，对水处理剂复合功能的要求越来越高，因此，絮凝剂除具有优良的絮凝性能外，还应有杀菌、脱色、除COD、缓释等多种功能。目前生产上常用的絮凝剂为传统无机絮凝剂铝盐、铁盐(PAC、PFS等)，利用水解到水中的金属阳离子，与水中带负电荷的胶体产生吸附-电性中和作用，使胶体凝聚脱稳，但是由于其分子量较小、分子链较短，其吸附-架桥能力不足，因此常常需要添加助凝剂。传统的絮凝剂存在投加量大的缺点，例如在处理生活污水时，聚合氯化铝最佳投加量大于80mg/L，在处理制药废水(COD：10000mg/L，SS：1500mg/L)时，最佳投加量大于150mg/L。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种处理生活污水的复合絮凝剂，絮凝效果好，性能稳定，并有效去除水体中的有机物和重金属离子，降低污水浊度，提高污水处理效率。
本发明的处理生活污水的复合絮凝剂，所述絮凝剂原料按重量份包括以下组分：
乙烯基三甲氧基硅烷10-15份、丙烯酰胺8-12份、聚合氯化铝6-10份、聚二甲基二烯丙基氯化铵5-8份、聚硫氯化铝2-6份、聚硫氯化钙2-6、改性硅藻土1-3份、羧甲基纤维素钠1-3份、红木树皮粉1-3份；
进一步，所述絮凝剂原料按重量份包括以下组分：
乙烯基三甲氧基硅烷13份、丙烯酰胺10份、聚合氯化铝8份、聚二甲基二烯丙基氯化铵6.5份、聚硫氯化铝4份、聚硫氯化钙4、改性硅藻土2份、羧甲基纤维素钠2份、红木树皮粉2份；
进一步，所述改性硅藻土表现密度0.3-0.4g/cm3、比表面积50-60m2/g、数量2-2.5亿个/g、孔径80-125nm；
进一步，还包括0.5-1份的引发剂；
进一步，所述引发剂为2,2-偶氮二(N,N二亚甲基异丁脒)二盐酸盐或2,2-偶氮二(2-脒基丙基)二盐酸盐。
本发明的有益效果：本发明的处理生活污水的复合絮凝剂，通过无机和有机的复合，发挥不同类型和不同结构絮凝剂的长处，并克服有机高分子和无机高分子本身固有的缺陷，并改变聚合物的形态结构及分布，无机高分子成分吸附杂质和悬浮微粒，使形成颗粒并逐渐增大；而有机高分子成分通过自身的桥联作用，利用吸附在有机高分子上的活性基团产生网捕作用，网捕其它杂质颗粒一同下沉。同时，无机盐的存在使污染物表面电荷中和，促进有机高分子的絮凝作用，大大提高絮凝效果。将本发明的絮凝剂用于处理生活污水，悬浮物的去除率为97％～99％,COD的去除率为70％～78％,PO4 3--P的去除率为97％～99.5％,氨氮去除率的去除率为22％～25％，SS、浊度去除率达到99％以上。
具体实施方式
本发明的处理生活污水的复合絮凝剂，所述絮凝剂原料按重量份包括以下组分：
乙烯基三甲氧基硅烷10-15份、丙烯酰胺8-12份、)、聚二甲基二烯丙基氯化铵5-8份、聚硫氯化铝2-6份、聚硫氯化钙2-6、改性硅藻土1-3份、羧甲基纤维素钠1-3份、红木树皮粉1-3份；通过有机与无机分子之间的协同增效，发挥不同类型和不同结构絮凝剂的长处，乙烯基三甲氧基硅烷、聚二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺协同增效，而配方中的钙离子和铁离子又具有促絮凝的作用，聚合氯化铝添加后所形成的絮体密实，颗粒大，有利于沉降和去除，在发挥各个金属离子絮凝处理的优越性能的同时，在不减弱絮凝剂整体絮凝效果的前提下，克服某种金属离子的潜在缺点(如残余铝离子对环境有害、处理水的余铝后沉淀问题以及低温除浊降低等，铁离子絮凝剂易使处理水带色和具有腐蚀性等)，充分利用多种金属离子之间以及金属离子与其他组分之间的协同增效原理克服上述缺陷。
本实施例中，所述絮凝剂原料按重量份包括以下组分：
乙烯基三甲氧基硅烷13份、丙烯酰胺10份、聚合氯化铝8份、聚二甲基二烯丙基氯化铵6.5份、聚硫氯化铝4份、聚硫氯化钙4、改性硅藻土2份、羧甲基纤维素钠2份、红木树皮粉2份。
本实施例中，所述改性硅藻土表现密度0.3-0.4g/cm3、比表面积50-60m2/g、数量2-2.5亿个/g、孔径80-125nm；硅藻土经过活化和改性后不仅比表面积大，微孔极多，对有机无机胶体颗粒具有很强的吸附性，其吸附能力自身质量的3-4倍。同时因硅藻土中Fe2O3、CaO、MgO等金属氧化物存在，与酸反应后生成可溶性盐类，水解后具有很好的混凝作用，混凝时所形成的硅藻泥层具有很好的过滤作用。正因为硅藻精土同时具有混凝、吸附和过滤三大作用。
本实施例中，还包括0.5-1份的引发剂；进一步提高浊度去除率。
本实施例中，所述引发剂为2,2-偶氮二(N,N二亚甲基异丁脒)二盐酸盐或2,2-偶氮二(2-脒基丙基)二盐酸盐；不发生诱导分解，对产物不发生链转移和不产生支化结构产物。
本发明的絮凝剂可通过常规的复配方法制得。
实施例一
本发明的处理生活污水的复合絮凝剂，所述絮凝剂原料按重量份包括以下组分：
乙烯基三甲氧基硅烷10份、丙烯酰胺8份、聚合氯化铝6份、聚二甲基二烯丙基氯化铵5份、聚硫氯化铝2份、聚硫氯化钙2、改性硅藻土1份、羧甲基纤维素钠1份、红木树皮粉1份。
本实施例中，所述改性硅藻土表现密度0.3g/cm3、比表面积50m2/g、数量2亿个/g、孔径80nm。
将本实施例的絮凝剂用于处理生活污水，悬浮物的去除率为97％,COD的去除率为75％,PO4 3--P的去除率为98.5％,氨氮去除率的去除率为22％，SS、浊度去除率达到99％以上。
实施例二
本实施例的处理生活污水的复合絮凝剂，所述絮凝剂原料按重量份包括以下组分：
乙烯基三甲氧基硅烷15份、丙烯酰胺12份、聚合氯化铝10份、聚二甲基二烯丙基氯化铵8份、聚硫氯化铝6份、聚硫氯化钙6、改性硅藻土3份、羧甲基纤维素钠3份、红木树皮粉3份；
本实施例中，所述改性硅藻土表现密度0.4g/cm3、比表面积60m2/g、数量2.5亿个/g、孔径125nm；
将本实施例的絮凝剂用于处理生活污水，悬浮物的去除率为97.5％,COD的去除率为75％,PO4 3--P的去除率为98％,氨氮去除率的去除率为23％，SS、浊度去除率达到99％以上。
实施例三
本实施例的处理生活污水的复合絮凝剂，所述絮凝剂原料按重量份包括以下组分：
乙烯基三甲氧基硅烷10份、丙烯酰胺12份、聚合氯化铝6份、聚二甲基二烯丙基氯化铵8份、聚硫氯化铝2份、聚硫氯化钙6、改性硅藻土1份、羧甲基纤维素钠3份、红木树皮粉1份、2,2-偶氮二(N,N二亚甲基异丁脒)二盐酸盐0.5份。
本实施例中，所述改性硅藻土表现密度0.3g/cm3、比表面积60m2/g、数量2-亿个/g、孔径80nm.
将本实施例的絮凝剂用于处理生活污水，悬浮物的去除率为99％,COD的去除率为78％,PO4 3--P的去除率为98％,氨氮去除率的去除率为22％，SS、浊度去除率达到99％以上。
实施例四
本实施例的处理生活污水的复合絮凝剂，所述絮凝剂原料按重量份包括以下组分：
乙烯基三甲氧基硅烷15份、丙烯酰胺8份、聚合氯化铝10份、聚二甲基二烯丙基氯化铵5份、聚硫氯化铝6份、聚硫氯化钙2、改性硅藻土3份、羧甲基纤维素钠1份、红木树皮粉3份、1份2,2-偶氮二(2-脒基丙基)二盐酸盐。
本实施例中，所述改性硅藻土表现密度0.4g/cm3、比表面积60m2/g、数量2.5亿个/g、孔径100nm；
将本实施例的絮凝剂用于处理生活污水，悬浮物的去除率为99％,COD的去除率为78％,PO4 3--P的去除率为99.5％,氨氮去除率的去除率为24％，SS、浊度去除率达到99％以上。
实施例五
本实施例的处理生活污水的复合絮凝剂，所述絮凝剂原料按重量份包括以下组分：
乙烯基三甲氧基硅烷12份、丙烯酰胺8份、聚合氯化铝10份、聚二甲基二烯丙基氯化铵7份、聚硫氯化铝2份、聚硫氯化钙6、改性硅藻土2份、羧甲基纤维素钠1份、红木树皮粉3份、0.8份2,2-偶氮二(N,N二亚甲基异丁脒)二盐酸盐。
本实施例中，所述改性硅藻土表现密度0.3g/cm3、比表面积50m2/g、数量2亿个/g、孔径120nm；
将本实施例的絮凝剂用于处理生活污水，悬浮物的去除率为99％,COD的去除率为77％,PO4 3--P的去除率为99.5％,氨氮去除率的去除率为23％，SS、浊度去除率达到99％以上。
实施例六
本实施例的处理生活污水的复合絮凝剂，所述絮凝剂原料按重量份包括以下组分：
乙烯基三甲氧基硅烷13份、丙烯酰胺10份、聚合氯化铝8份、聚二甲基二烯丙基氯化铵6.5份、聚硫氯化铝4份、聚硫氯化钙4、改性硅藻土2份、羧甲基纤维素钠2份、红木树皮粉2份。
本实施例中，所述改性硅藻土表现密度0.4g/cm3、比表面积60m2/g、数量2.5亿个/g、孔径25nm；
将本实施例的絮凝剂用于处理生活污水，悬浮物的去除率为99％,COD的去除率为78％,PO4 3--P的去除率为99.5％,氨氮去除率的去除率为25％，SS、浊度去除率达到99％以上。
上述实施例中，用质量分数为10％的溴化十六烷基三甲铵溶液对硅藻土进行改性，然后对其进行焙烧活化，制备出改性硅藻土。
也可采用以下方式对硅藻土进行改性：
将硅藻土原土干燥、粉碎、研磨至105-110℃后烘干2小时。称取一定量的氢氧化钠和氯化铝与研磨后的硅藻土混合，用恒温磁力搅拌器在常温下搅拌2小时，过滤后放入马弗炉中在温度为450℃下烘焙2小时。该方法改性后的硅藻土能够提升整个絮凝剂的吸附效果，对氨氮的吸附能力大大增强。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种处理生活污水的复合絮凝剂，其特征在于：所述絮凝剂原料按重量份包括以下组分：
乙烯基三甲氧基硅烷10-15份、丙烯酰胺8-12份、聚合氯化铝6-10份、聚二甲基二烯丙基氯化铵5-8份、聚硫氯化铝2-6份、聚硫氯化钙2-6、改性硅藻土1-3份、羧甲基纤维素钠1-3份、红木树皮粉1-3份。
2.根据权利要求1所述的处理生活污水的复合絮凝剂，其特征在于：所述絮凝剂原料按重量份包括以下组分：
乙烯基三甲氧基硅烷13份、丙烯酰胺10份、聚合氯化铝8份、聚二甲基二烯丙基氯化铵6.5份、聚硫氯化铝4份、聚硫氯化钙4、改性硅藻土2份、羧甲基纤维素钠2份、红木树皮粉2份。
3.根据权利要求2所述的处理生活污水的复合絮凝剂，其特征在于：所述改性硅藻土表现密度0.3-0.4g/cm3、比表面积50-60m2/g、数量2-2.5亿个/g、孔径80-125nm。
4.根据权利要求1所述的处理生活污水的复合絮凝剂，其特征在于：还包括0.5-1份的引发剂。
5.根据权利要求4所述的处理生活污水的复合絮凝剂，其特征在于：所述引发剂为2,2-偶氮二(N,N二亚甲基异丁脒)二盐酸盐或2,2-偶氮二(2-脒基丙基)二盐酸盐。
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