CN109574167A - 一种复合絮凝剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于絮凝剂领域,具体涉及一种复合絮凝剂,按照重量份计包括以下组份,红黏土55‑65份、羟甲基淀粉钠15‑20份、聚合硫酸铁5‑10份、聚丙烯酰胺2‑6份、葡多酚1‑2份和硫酸铁10‑20份。本发明的有益效果是:1、本发明创造性的将红黏土、羟甲基淀粉钠份、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺和葡多酚进行组合复配,形成复合絮凝剂,使用本发明制备的混合絮凝剂进行污水处理时,絮凝完成后污泥的含水率低至60.7%,极大的降低了污泥的体积,降低了后续工序的处理成本。
Description
技术领域
本发明属于絮凝剂领域,具体涉及一种复合絮凝剂及其制备方法。
背景技术
随着城市化和工业化进程的加快,城镇化速率的急剧加快,导致了城市用水量逐步增加,随之而来的城市污水处理量也极大增加,污泥量也随之增加,而污泥脱水前常用的方法就是絮凝沉淀。
目前使用的絮凝剂有天然絮凝剂和聚合絮凝剂,无论天然絮凝剂,还是聚合絮凝剂,其絮凝时间均较长、浊度均较高,絮凝完成后污泥的含水率都较高。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种复合絮凝剂及其制备方法,通过本发明的方法制备的絮凝剂絮凝时间短,浊度低,絮凝完成后污泥的含水率低。
本发明提供了如下技术方案:
一种复合絮凝剂,按照重量份计包括以下组份,红黏土55-65份、羟甲基淀粉钠15-20份、聚合硫酸铁5-10份、聚丙烯酰胺2-6份、葡多酚1-2份和硫酸铁10-20份。
优选的,按照重量份计包括以下组份,红黏土55份,羟甲基淀粉钠18份、聚合硫酸铁7份、聚丙烯酰胺5份、葡多酚1份和硫酸铁15份。
本发明还提供了一种复合絮凝剂的制备方法,包括如下步骤:
S1、将羟甲基淀粉钠、红黏土和硫酸铁按照上述份数关系依次加入水中,然后将溶液的pH调节至中性,在20-40℃中反应1-2h;
S2、将葡多酚、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺按照上述份数关系混合均匀后,加入S1反应液中,均匀搅拌反应1-2h,放入100-120℃烘箱中烘干,得到固体粉末。
优选的,包括如下步骤:
S1、将羟甲基淀粉钠18g、红黏土55g和硫酸铁15g依次添加至1L水中,然后用0.1mol/L的氢氧化钠将溶液的pH调节至中性,在30℃中反应1h;
S2、将葡多酚1g、聚合硫酸铁7g、聚丙烯酰胺5g混合均匀后,加入S1的反应液中,均匀搅拌反应1h,放入100℃烘箱中烘干,得到固体粉末。
优选的,所述红黏土使用前过100目筛子。
优选的,所述复合絮凝剂用于污水处理。
优选的,在进行污水处理时,每800ml泥水混合物中投加1-2g复合絮凝剂。
本发明的有益效果是:
1、本发明创造性的将红黏土、羟甲基淀粉钠、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺和葡多酚进行组合复配,形成复合絮凝剂,其中,羟甲基淀粉钠、聚合硫酸铁和聚丙烯酰均具有絮凝作用,聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺在污水中形成直链结构,进而形成矾花,羟甲基淀粉钠在污水中形成三维立体网状结构,与直链结构相互耦合形成更大的矾花,葡多酚中酚羟基能够快速产生胶体,促进聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁、羟甲基淀粉钠大分子链段旋转和运动,加快了相互碰撞的几率,使得链段之间可以快速耦合,产生矾花;红黏土一方面可以吸收污水中的重金属离子并与矾花结合,另一方面粉末状的红黏土可以填充矾花间隙,极大地降低了污泥含水率。
2、使用本发明制备的复合絮凝剂进行污水处理时,絮凝完成后污泥的含水率低至60.7%,极大地降低了污泥的体积,降低了后续工序的处理成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作具体说明。
实施例1
一种复合絮凝剂,按照重量份计包括以下组份,红黏土55份、羟甲基淀粉钠18份、聚合硫酸铁7份、聚丙烯酰胺5份、葡多酚1份和硫酸铁15份。
一种复合絮凝剂的制备方法,包括如下步骤:
S1、将羟甲基淀粉钠18g、红黏土55g和硫酸铁15g依次添加至1L水中,然后用0.1mol/L的氢氧化钠将溶液的pH调节至中性,在30℃中反应1h;
S2、将葡多酚1g、聚合硫酸铁7g、聚丙烯酰胺5g混合均匀后,加入S1的反应液中,均匀搅拌反应1h,放入100℃烘箱中烘干,得到固体粉末。
实施例2
一种复合絮凝剂,按照重量份计包括以下组份,红黏土48份、羟甲基淀粉钠20份、聚合硫酸铁5份、聚丙烯酰胺5份、葡多酚2份和硫酸铁10份。
一种复合絮凝剂的制备方法,包括如下步骤:
S1、将羟甲基淀粉钠20g、红黏土48g和硫酸铁10g依次添加至1L水中,然后用0.1mol/L的氢氧化钠将溶液的pH调节至中性,在20℃中反应1h;
S2、将葡多酚2g、聚合硫酸铁5g、聚丙烯酰胺5g混合均匀后,加入S1的反应液中,均匀搅拌反应1h,放入100℃烘箱中烘干,得到固体粉末。
实施例3
一种复合絮凝剂,按照重量份计包括以下组份,红黏土55份、羟甲基淀粉钠16份、聚合硫酸铁3份、聚丙烯酰胺5份、葡多酚1份和硫酸铁10份。
一种复合絮凝剂的制备方法,包括如下步骤:
S1、将羟甲基淀粉钠16g、红黏土55g和硫酸铁10g依次添加至1L水中,然后用0.1mol/L的氢氧化钠将溶液的pH调节至中性,在30℃中反应1h;
S2、将葡多酚1g、聚合硫酸铁3g、聚丙烯酰胺5g混合均匀后,加入S1的反应液中,均匀搅拌反应1.5h,放入110℃烘箱中烘干,得到固体粉末。
实施例4
一种复合絮凝剂,按照重量份计包括以下组份,红黏土65份、羟甲基淀粉钠18份、聚合硫酸铁7份、聚丙烯酰胺5份、葡多酚1份和硫酸铁20份。
一种复合絮凝剂的制备方法,包括如下步骤:
S1、将羟甲基淀粉钠18g、红黏土65g和硫酸铁20g依次添加至1L水中,然后用0.1mol/L的氢氧化钠将溶液的pH调节至中性,在30℃中反应1h;
S2、将葡多酚1g、聚合硫酸铁7g、聚丙烯酰胺5g混合均匀后,加入S1的反应液中,均匀搅拌反应1.5h,放入120℃烘箱中烘干,得到固体粉末。
实施例5
一种复合絮凝剂,按照重量份计包括以下组份,红黏土50份、羟甲基淀粉钠20份、聚合硫酸铁5份、聚丙烯酰胺3份、葡多酚1份和硫酸铁15份。
一种复合絮凝剂的制备方法,包括如下步骤:
S1、将羟甲基淀粉钠20g、红黏土50g和硫酸铁15g依次添加至1L水中,然后用0.1mol/L的氢氧化钠将溶液的pH调节至中性,在30℃中反应1h;
S2、将葡多酚1g、聚合硫酸铁5g、聚丙烯酰胺3g混合均匀后,加入S1的反应液中,均匀搅拌反应1h,放入120℃烘箱中烘干,得到固体粉末。
实施例6
一种复合絮凝剂,按照重量份计包括以下组份,红黏土65份、羟甲基淀粉钠18份、聚合硫酸铁5份、聚丙烯酰胺3份、葡多酚2份和硫酸铁10份。
一种复合絮凝剂的制备方法,包括如下步骤:
S1、将羟甲基淀粉钠18g、红黏土65g和硫酸铁10g依次添加至1L水中,然后用0.1mol/L的氢氧化钠将溶液的pH调节至中性,在20℃中反应1h;
S2、将葡多酚2g、聚合硫酸铁5g、聚丙烯酰胺3g混合均匀后,加入S1的反应液中,均匀搅拌反应2h,放入100℃烘箱中烘干,得到固体粉末。
实施例7
一种复合絮凝剂,按照重量份计包括以下组份,红黏土60份、羟甲基淀粉钠17份、聚合硫酸铁6份、聚丙烯酰胺5份、葡多酚1份和硫酸铁10份。
S1、将羟甲基淀粉钠17g、红黏土60g和硫酸铁10g依次添加至1L水中,然后用0.1mol/L的氢氧化钠将溶液的pH调节至中性,在20℃中反应1h;
S2、将葡多酚1g,聚合硫酸铁6g、聚丙烯酰胺5g混合均匀后,加入S1的反应液中,均匀搅拌反应2h,放入120℃烘箱中烘干,得到固体粉末。
结果与检测
将泥水混合物分成13组,每组3个样品,每个样品800mL,
第一组的三个样品分别投加1.6g泥水混合物;
第二组的三个样品分别投加1.6g红黏土;
第三组的三个样品分别投加1.6g羟甲基淀粉钠;
第四组的三个样品分别投加1.6g聚合硫酸铁;
第五组的三个样品分别投加1.6g聚丙烯酰胺;
第六组的三个样品分别投加1.6g葡多酚;
第七组的三个样品分别投加1.6g实施例1制备的絮凝剂;
第八组的三个样品分别投加1.6g实施例2制备的絮凝剂;
第九组的三个样品分别投加1.6g实施例3制备的絮凝剂;
第十组的三个样品分别投加1.6g实施例4制备的絮凝剂;
第十一组的三个样品分别投加1.6g实施例5制备的絮凝剂;
第十二组的三个样品分别投加1.6g实施例6制备的絮凝剂;
第十三组的三个样品分别投加1.6g实施例7制备的絮凝剂;
将上述各组中的各个样品搅拌均匀后自然沉降10min,测量浊度、污泥沉降比和污泥含水率,结果如下表所述。
从表中可以看出,添加实施例1-7制备的絮凝剂的泥水混合物样品的浊度、污泥沉降比和污泥含水率都有明显得降低,效果最好的实施例1对应的絮凝剂,相对于第一组,其浊度降低了64,污泥沉降比降低了27.5%,污泥含水率降低了27.9%。
实施例2-7的污泥含水率在66.5%-69.7%,而实施例1的污泥含水率仅为60.7%,这是由于按照实施例1配比制备的复合絮凝剂:包括羟甲基淀粉钠、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺、葡多酚和红黏土,该复合混凝剂在与污泥进行碰撞、耦合、絮凝、结合、填充等协同作用过程中形成的污泥絮体性状达到最佳状态,即污泥絮体个体更大、结构更密实,从而更好地改善了污泥絮体的沉降性能,极大地降低了污泥含水率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (7)
1.一种复合絮凝剂,其特征在于,按照重量份计包括以下组份,红黏土55-65份、羟甲基淀粉钠15-20份、聚合硫酸铁5-10份、聚丙烯酰胺2-6份、葡多酚1-2份和硫酸铁10-20份。
2.根据权利要求1所述的一种复合絮凝剂,其特征在于,按照重量份计包括以下组份,红黏土55份,羟甲基淀粉钠18份、聚合硫酸铁7份、聚丙烯酰胺5份、葡多酚1份和硫酸铁15份。
3.一种根据权利要求1或2所述复合絮凝剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将羟甲基淀粉钠、红黏土和硫酸铁按照上述份数关系依次加入水中,然后将溶液的pH调节至中性,在20-40℃中反应1-2h;
S2、将葡多酚、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺按照上述份数关系混合均匀后,加入S1的反应液中,均匀搅拌反应1-2h,放入100-120℃烘箱中烘干,得到固体粉末。
4.根据权利要求3所述的一种复合絮凝剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将羟甲基淀粉钠18g、红黏土55g和硫酸铁15g依次添加至1L水中,然后用0.1mol/L的氢氧化钠将溶液的pH调节至中性,在30℃中反应1h;
S2、将葡多酚1g、聚合硫酸铁7g、聚丙烯酰胺5g混合均匀后,加入S1的反应液中,均匀搅拌反应1h,放入100℃烘箱中烘干,得到固体粉末。
5.根据权利要求1或2所述的一种复合絮凝剂,其特征在于,所述红黏土使用前过100目筛子。
6.根据权利要求1或2所述的一种复合絮凝剂,其特征在于,所述复合絮凝剂用于污水处理。
7.根据权利要求1或2所述的一种复合絮凝剂,其特征在于,在进行污水处理时,每800ml泥水混合物中投加1-2g复合絮凝剂。
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