[发明专利]一种废水处理絮凝剂及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种含水絮凝剂、特别是用于低温高浊度废水应用的絮凝剂，本发明还涉及制备该絮凝剂的方法及该絮凝剂的应用领域。

背景技术

目前，水污染以及水资源短缺问题越来越成为制约经济发展的重要因素。节约水资源，提高水的利用率，减轻和消除污水对人类和环境造成的危害，必须加强污水的净化处理研究。在水处理工艺中，混凝沉淀是应用最普遍的关键技术环节之一，它决定着后续流程的运行工况、最终出水水质和运行成本，因而成为环境工程领域中重要的研究内容之一。混凝处理效果的好坏取决于混凝剂的品质，研制开发新型、高效、无毒、廉价的无机高分子混凝剂是当前国内外水处理界广泛关注的重要课题之一。

目前，在水处理领域中广泛应用的混凝剂主要有无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂两类，无机絮凝剂是在传统的铝盐、铁盐絮凝剂基础上发展起来的一类新型水处理药剂，传统铝、铁盐类絮凝剂使用历史悠久，60年代后期逐渐被迅速发展起来的无机高分子絮凝剂所替代，后者比前者有更好的絮凝效果而相应价格较低。然而，随着工厂排放的废水种类和数量越来越多，水质越来越复杂，单纯的铝盐及铁盐类无机高分子絮凝剂已不能满足废水处理过程中提出的越来越高的要求。所以，研制更加高效无毒的无机高分子絮凝剂成为水处理领域的主要任务之一。

目前在国内外给水及废水混凝处理中，聚硅酸铁铝混凝剂、聚铁铝硅絮凝剂、聚铝铁硅絮凝剂等研究成为现在发展的技术重点。目前，铝、硅复合型絮凝剂主要可归为两大类：一类是硅、铝絮凝剂制备方法，实质上是由活化硅酸与传统铝盐的混合调制而成，它虽比传统铝盐凝聚剂具有更好的混凝效能，但铝的有效浓度低，稳定性相对也较差，如美国专利US Patent4923629、中国专利CN1069470A，CN1197038A等；另一类是聚合硅硫酸铝工艺，这种聚合硅硫酸铝虽具有优良的混凝效能，但其制备工艺复杂，原料品质要求严，制备成本高，如美国专利US Patent4981675、中国专利CN1042340A，CN1082006A，CN1299783A均有报道。综观上述关于聚合铝硅的制备工艺，均是采用了复合法。但这类絮凝剂仍然存在絮凝体强度较差、絮凝剂使用量较大的问题，絮凝效果也有待于进一步改善。而以聚硅酸、氯化铝和高分子有机聚合物为主要原料制备聚合有机-无机胶体絮凝剂，目前尚未见文献报道。在国外文献数据库中，目前未见相关文献报道。

发明内容

为实现本发明所提供的技术方案是：

一种由多种无机物混合而成的废水处理剂的生产方法，其特征在于采用水玻璃与含有聚二甲基二烯丙基氯化铵的溶液相混合，聚合为阴离子有机-无机胶体絮凝剂，混合为具有各种官能团的集合体，对多种污染物絮凝聚集。

本方法采用具有各种官能团的集合体，对多种污染物絮凝聚集，适宜多种废水水质的处理，其处理污染物范围广，效果好，生产原料来源广，成本低，性能稳定，不产生任何环境污染，有较好的经济和社会效益。

其中所述的阴离子无机胶体絮凝剂为改性聚硅酸微凝胶絮凝剂：其制备方法为：在高速搅拌条件下，将模数为3.2、二氧化硅浓度为5～15％的水玻璃用10～30％重量百分比浓度的稀硫酸酸化至溶液pH为9～11，制备成聚硅酸微凝胶；用水稀释40％浓度的聚二甲基二烯丙基氯化铵得到1～3％浓度的聚二甲基二烯丙基氯化铵，将溶液按聚二甲基二烯丙基氯化铵占二氧化硅质量比0.2～1％加入聚硅酸微凝胶中，充分搅拌2～10min后，将溶液用水稀释至二氧化硅浓度为0.5～2％，再充分搅拌10～30min，真空干燥或自然晾干，所得固体粉末即为制备得到的聚二甲基二烯丙基氯化铵改性聚硅酸微凝胶絮凝剂。

在处理废水过程中，原水的温度为5℃～85℃，最好是15℃～35℃。在这样的温度下，有利于加速下一步处理过程中发生的化学反应，提高阴离子无机胶体与废水中杂质间絮凝的效果，加快絮凝体沉降速度。