CN109734165A - 一种污水处理絮凝剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污水处理絮凝剂及其制备方法，属于污水处理技术领域，包括如下重量份数的组分：聚硅酸溶液10‑20份、膨润土5‑15份、绿藻提取物30‑40份、橄榄叶提取物15‑25份、聚乙二醇5‑10份；本发明提供的絮凝剂，絮凝效果好，无毒，环境友好，且制备工艺简单，条件温和，通过添加天然植物提取物绿藻提取物及橄榄叶提取物，在提高絮凝剂絮凝能力的同时也降低了水中金属离子的残留，且不会造成二次污染；另外，橄榄叶提取物还具有抑菌功效；绿藻提取物的使用将绿藻变废为宝，在解决污水处理问题的同时，也减轻了绿藻的大量增殖给环境造成的破坏，扩宽了绿藻的经济利用价值。

Description

一种污水处理絮凝剂及其制备方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种污水处理絮凝剂及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，各种工业污水和生活污水的排放导致环境污染，严重威胁人类身体健康。絮凝法是废水处理中应用较普遍的方法之一，具有工艺简单、费用低廉等优点，絮凝剂的絮凝效率是该方法处理污水质量的关键。

根据絮凝剂材质的不同，可将絮凝剂分为无机絮凝剂、生物絮凝剂、有机高分子絮凝剂；无机絮凝剂絮凝效果好，成本低廉，原料易得，但是使用时存在投加量大，水体中残留金属离子等缺点；常见的有机高分子絮凝剂有聚丙烯酰胺类、聚二甲基二烯丙基氯化铵类和环氧氯丙烷胺类等，具有结构可控、pH适用范围宽、投加量小、无金属残留和污泥产生量少等优点，但是其分子结构不稳定、不易降解，单体在水中长时间残留同样会造成二次污染。天然高分子絮凝剂分子量有限，表面电荷低，絮凝效果差等原因应用较少。

因此研发一种污水处理絮凝剂，使其具有絮凝效果好，投加量小且不会造成二次污染等优点，对于污水处理及环境保护具有重要的意义。

发明内容

本发明提供了一种污水处理絮凝剂及其制备方法，解决了上述问题，本发明是通过如下技术方案来实现的。

本发明目的之一是提供一种污水处理絮凝剂，包括如下重量份数的组分：聚硅酸溶液10-20份、膨润土5-15份、绿藻提取物30-40份、橄榄叶提取物15-25份、聚乙二醇5-10份。

优选地，所述絮凝剂包括如下重量份数的组分：聚硅酸溶液15份、膨润土13份、绿藻提取物37份、橄榄叶提取物22份、聚乙二醇8份。

优选地，所述聚硅酸溶液是指将质量分数为10％的硅酸水溶液加入反应器，用质量分数为3％的硫酸溶液调节pH至0.5，在16℃下搅拌2h，制得聚硅酸溶液。

优选地，所述绿藻提取物是指将绿藻与质量分数为15％柠檬酸溶液按1g：5mL比例混合，在60℃，超声频率为70kHz条件下提取45min，过滤，将滤液干燥，制得绿藻提取物。

优选地，所述橄榄叶提取物是指将橄榄叶切成块，进行蒸汽爆破处理，蒸汽压力为1.8Mpa，爆破时间为5min，将爆破处理之后的叶片按体积比为1:2加水，常温提取3h，之后3000r/min离心15min，得上清液，即为橄榄叶提取物。

本发明目的之二是提供上述污水处理絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

按重量份计，称取聚硅酸溶液10-20份、膨润土5-15份、绿藻提取物30-40份、橄榄叶提取物15-25份、聚乙二醇5-10份，室温下混合，搅拌均匀，制得絮凝剂。

本发明提供的污水处理絮凝剂的絮凝原理：

聚硅酸溶液主要起电中和作用和吸附桥连作用，膨润土起到吸附作用，绿藻提取物含有绿藻多糖，绿藻多糖中含有丰富的鼠李糖、糖醛酸、羧基、羟基等基团，具有良好的絮凝性能，橄榄叶提取物具有絮凝剂抑菌双重功效，聚乙二醇为分散剂；绿藻提取物、橄榄叶提取物与膨润土协同起到吸附絮凝作用，在聚硅酸的作用下，可将细小的絮粒凝结在一起形成更大且致密的絮体，提高了沉降速度和吸附效率；另外，具有链状结构的聚硅酸与绿藻提取物、橄榄叶提取物、膨润土之间可形成具有吸附-架桥双重作用的复合絮凝剂，中和并降低胶体微粒表面的电荷，降低胶体的稳定性，使胶体更容易发生沉降；绿藻提取物、橄榄叶提取物的添加可降低膨润土的用量，降低了金属离子的残留。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果:

本发明提供的复合絮凝剂，絮凝效果好，无毒，环境友好，且制备工艺简单，条件温和，通过添加天然植物提取物绿藻提取物及橄榄叶提取物，在提高絮凝剂絮凝能力的同时也降低了水中金属离子的残留，且不会造成二次污染；另外，橄榄叶提取物还具有抑菌功效；绿藻提取物的使用将绿藻变废为宝，在解决污水处理问题的同时，也减轻了绿藻的大量增殖给环境造成的破坏，扩宽了绿藻的经济利用价值。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和数据对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。

下述各实施例中所述实验方法和检测方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可在市场上购买得到。

下述实施例中，聚硅酸溶液的制备方法为：将质量分数为10％的硅酸水溶液加入反应器，用质量分数为3％的硫酸溶液调节pH至0.5，在16℃下搅拌2h，制得聚硅酸溶液。

绿藻提取物的制备方法为：将绿藻与质量分数为15％柠檬酸溶液按1g：5mL比例混合，在60℃，超声频率为70kHz条件下提取45min，过滤，将滤液干燥，制得绿藻提取物。

橄榄叶提取物的制备方法为：将橄榄叶切成块，进行蒸汽爆破处理，蒸汽压力为1.8Mpa，爆破时间为5min，将爆破处理之后的叶片按体积比为1:2加水，常温提取3h，之后3000r/min离心15min，得上清液，即为橄榄叶提取物。

实施例1

按重量份计，称取聚硅酸溶液15份、膨润土13份、绿藻提取物37份、橄榄叶提取物22份、聚乙二醇8份室温下混合，搅拌均匀，制得絮凝剂Ⅰ。

实施例2

按重量份计，称取聚硅酸溶液10份、膨润土5份、绿藻提取物30份、橄榄叶提取物15份、聚乙二醇5份室温下混合，搅拌均匀，制得絮凝剂Ⅱ。

实施例3

按重量份计，称取聚硅酸溶液20份、膨润土15份、绿藻提取物40份、橄榄叶提取物25份、聚乙二醇10份室温下混合，搅拌均匀，制得絮凝剂Ⅲ。

实施例4

按重量份计，称取聚硅酸溶液12份、膨润土9份、绿藻提取物33份、橄榄叶提取物18份、聚乙二醇6份室温下混合，搅拌均匀，制得絮凝剂Ⅳ。

实施例5

按重量份计，称取聚硅酸溶液20份、膨润土10份、绿藻提取物35份、橄榄叶提取物20份、聚乙二醇7份室温下混合，搅拌均匀，制得絮凝剂Ⅴ。

对比例1

按重量份计，称取聚硅酸溶液15份、膨润土13份、橄榄叶提取物22份、聚乙二醇8份室温下混合，搅拌均匀，制得絮凝剂Ⅵ。

对比例2

按重量份计，称取膨润土13份、绿藻提取物37份、橄榄叶提取物22份、聚乙二醇8份室温下混合，搅拌均匀，制得絮凝剂Ⅶ。

对上述实施例1-5和对比例1-2制备的絮凝剂进行絮凝效果检测，分别取实施例1-5及对比例1-2的絮凝剂，各称取5g，均匀投加于500mL干净自来水中，搅拌均匀。将上述稀释后的絮凝剂投加入待处理的废水中，絮凝剂的投加量为2mg/L，慢速搅拌20min，静置30min；待处理的废水处理前检测COD为2136.7mg/L，浊度124.8NTU，絮凝结果如表1所示：

表1实施例1-5和对比例1-2絮凝剂絮凝效果数据

由表1可得，本发明制备的絮凝剂能够有效地降低污水中COD值，絮凝效果好，由对比例1和2可得，绿藻提取物和聚硅酸溶液的添加能够有助于絮凝剂絮凝能力的提高。本发明絮凝剂中聚硅酸溶液主要起电中和作用和吸附桥连作用，膨润土起到吸附作用，绿藻提取物含有绿藻多糖，绿藻多糖中含有丰富的鼠李糖、糖醛酸、羧基、羟基等基团，具有良好的絮凝性能，橄榄叶提取物具有絮凝剂抑菌双重功效，聚乙二醇为分散剂；绿藻提取物、橄榄叶提取物与膨润土协同起到吸附絮凝作用，在聚硅酸的作用下，可将细小额絮粒凝结在一起形成更大且致密的絮体，提高了沉降速度和吸附效率；另外，具有链状结构的聚硅酸与绿藻提取物、橄榄叶提取物、膨润土之间可形成具有吸附-架桥双重作用的复合絮凝剂，中和并降低胶体微粒表面的电荷，降低胶体的稳定性，使胶体更容易发生沉降；绿藻提取物、橄榄叶提取物的添加可降低膨润土的用量，降低了金属离子的残留。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种污水处理絮凝剂，其特征在于，由如下重量份数的组分制成：聚硅酸溶液10-20份、膨润土5-15份、绿藻提取物30-40份、橄榄叶提取物15-25份、聚乙二醇5-10份。

2.根据权利要求1所述的污水处理絮凝剂，其特征在于，由如下重量份数的组分制成：聚硅酸溶液15份、膨润土13份、绿藻提取物37份、橄榄叶提取物22份、聚乙二醇8份。

3.根据权利要求1或2所述的污水处理絮凝剂，其特征在于，所述聚硅酸溶液是指将质量分数为10％的硅酸水溶液加入反应器，用质量分数为3％的硫酸溶液调节pH至0.5，在16℃下搅拌2h，制得聚硅酸溶液。

4.根据权利要求1或2所述的污水处理絮凝剂，其特征在于，所述绿藻提取物是指将绿藻与质量分数为15％柠檬酸溶液按1g：5mL比例混合，在60℃，超声频率为70kHz条件下提取45min，过滤，将滤液干燥，制得绿藻提取物。

5.根据权利要求1或2所述的污水处理絮凝剂，其特征在于，所述橄榄叶提取物是指将橄榄叶切成块，进行蒸汽爆破处理，蒸汽压力为1.8Mpa，爆破时间为5min，将爆破处理之后的叶片按体积比为1:2加水，常温提取3h，之后3000r/min离心15min，得上清液，即为橄榄叶提取物。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的污水处理絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按重量份计，称取聚硅酸溶液10-20份、膨润土5-15份、绿藻提取物30-40份、橄榄叶提取物15-25份、聚乙二醇5-10份，室温下混合，搅拌均匀，制得絮凝剂。