[发明专利]一种复合水处理剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种复合水处理剂及其制备方法与应用。

技术背景

目前，国内工业企业大多使用反渗透膜（RO）技术进行工艺废水回用处理，但现有RO处理工艺普遍存在着容易堵塞、清洗频繁、污染物去除不彻底、产水量低、工作压力高等缺点，主要原因之一是原水中电解质浓度较大，尽管常规的投加无机混凝剂的预处理工艺能够去除部分重金属离子、有机物等污染物，但并不能最大限度地降低水中电解质浓度，即不能有效地降低水中的电导率，有研究表明：随电导率的增大结垢将越来越严重。因此，反渗透系统进水中的电导率将对产水量产生影响。

吸附法是利用吸附剂对液体中某一组分具有选择吸附的能力，使其富集在吸附剂表面，而从混合物中的分离的的过程。因此无需向水体中添加无机混凝剂，如聚铝或聚铁等化学物质。因此与常规的混凝方法比较，吸附法可以避免由于投加无机混凝剂所引起的水体中电解质浓度增加，从而最大限度地降低水中电解质浓度。

尽管目前已经出现了单一种类天然矿物或者多种天然矿物的改性技术，例如改性膨润土的制备、改性沸石吸附剂的制备、纳米磁铁矿/硅藻土复合物的制备、磁性复合有机膨润土的制备等，但由于在选择矿物种类过程中未能全面地考虑不同种类矿物具有不同的表面吸附作用、孔道过滤作用等特征，同时在改性过程中也未能考虑如何协同去除有机污染物，目前所出现的吸附剂无法较全面地去除水中的重金属离子、有机污染物，在水处理过程中存在功能单一、处理效果差的问题。

无论是混凝法还是吸附法等，都还存在着处理后的沉淀物（或悬浮物）与水体不能实现迅速分离的问题。

因此，研制一种能去除水中重金属离子和有机污染物、降低水中电解质浓度同时实现快速固液分离的反渗透膜预处理方法，在水处理行业具有广阔的应用前景。

发明内容

为克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种功能全面、效果良好以及实现固液快速分离的复合水处理剂。

本发明的再一目的在于提供上述复合水处理剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述复合水处理剂的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种复合水处理剂，包含以下按重量份计的组分：

其中，

所述的钠基膨润土、硅藻土和沸石为天然矿物产品；

所述的钠基膨润土、硅藻土和沸石的颗粒粒度大小为150～200目；

所述的磁性物质为比磁化系数χ₀>12.6×10^-8m³/kg、粒度小于100μm的氧化铁化合物；优选为气态为溶胶凝聚状、干态为棕红色粉末状的γ-Fe₂O₃；

所述的磁性物质优选通过采用磁场强度为1000～1500Gs的磁铁块从钢铁厂所排放的烟尘中分离出。

所述的复合水处理剂的制备方法，包括以下具体步骤：

（1）将48～70重量份钠基膨润土、8～15重量份硅藻土、8～15重量份沸石和6～10重量份磁性物质混合后，加水配成重量浓度为8～10%的悬浮液；

（2）将5～7重量份壳聚糖加水配置为1～2%重量浓度的壳聚糖溶液，将壳聚糖溶液加入到步骤（1）所得的悬浮液中，在45～55℃下搅拌4～5小时，冷却至室温后，用水洗涤、抽滤、烘干、粉碎并过筛后得到粉末状物质；

（3）将3～5重量份聚丙烯酰胺加水配置为1～2%重量浓度的聚丙烯酰胺溶液，将步骤（2）所得的粉末状物质加入到聚丙烯酰胺溶液中，在50～55℃下搅拌4～5小时，冷却至室温后经离心分离、水洗涤、抽滤、真空干燥至恒重，最后粉碎过筛后制得粉末状的复合水处理剂；

其中，

步骤（2）中，所述的烘干的温度为95℃；

步骤（2）和步骤（3）中，所述的过筛为通过筛口为100目的筛子进行过筛；

步骤（3）中，所述的真空干燥的温度为55℃；

步骤（3）中，所述的离心为通过1500r/min的转速进行离心。

所述的复合水处理剂在去除水中颗粒悬浮物、重金属或有机污染物中的应用，特别是作为吸附剂在反渗透膜系统的预处理阶段中的应用。

本发明的原理：