[发明专利]糊精改性聚硅硫酸铁复合絮凝剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理絮凝剂，具体地说是一种糊精改性聚硅硫酸铁复合絮凝剂及其制备方法。

背景技术

絮凝沉降法是目前应用广泛的一种污水净化处理方法，其主要是通过在工业废水中添加适量的絮凝剂，使絮凝剂与污水悬浮物凝集沉降来达到水质净化的目的。水质净化的质量在很大程度上取决于絮凝剂的性能，因此，开发各种高性能絮凝剂是当前污水处理的主要研究热点之一。

絮凝剂的品种很多，主要分为无机、有机和复合絮凝剂三大类。其中无机絮凝剂价格相对比较便宜，但用量较大，并且部分絮凝剂对人体健康和生态环境会产生一些不利的影响；有机高分子絮凝剂用量少，浮渣产量少，絮凝能力强，除油及除悬浮物效果好，但这类高聚物的残余单体（如丙烯酰胺）具有致畸、致癌、致突变等效应；而复合絮凝剂虽能克服无机、有机絮凝剂各自的缺点，具有去污率高以及COD去除能力强的特性，但普遍存在储存稳定性差、成本高以及污染环境的问题。

聚硅硫酸铁是在聚硅酸和传统铁盐絮凝剂的基础上发展起来的复合型无机高分子絮凝剂，其具有制备简单、高效、无毒、投资省、絮凝能力强的特性，是近年来国内外处理工业废水的热门絮凝剂之一。

糊精是由淀粉经酸或热处理或酶解环合后得到的由六个以上葡萄糖连结而成的不完全水解环状多羟基聚合物，是低分子量、高支链结构的淀粉水解产物，分子式为(C₆H₁₀O₅)_n·H₂O；是黄色或白色的无定形粉末；易溶于热水，稍溶于冷水，不溶于乙醇和乙醚。糊精按纯度分为黄糊精和白糊精；其主要用于配制水溶性胶粘剂、悬浮剂，广泛应用于医药、食品、造纸、铸造、壁纸、标签、邮票、胶带纸等的粘合剂，也用作药物的赋型剂和阿拉伯树胶的代用品，也可在各种化工溶剂生产上作为填充剂，用来提高产品的稳定性，延长使用保存期。

目前，现有的无机有机复合絮凝剂的研究中，还未发现糊精改性聚硅硫酸铁复合絮凝剂的相关报道。

发明内容

本发明的目的就是提供一种糊精改性聚硅硫酸铁复合絮凝剂及其制备方法，以开发一种稳定性好、去浊率高、COD去除能力强以及环境友好的高性能环保絮凝剂。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：．一种糊精改性聚硅硫酸铁复合絮凝剂，该絮凝剂包括聚硅硫酸铁和糊精，所述聚硅硫酸铁与糊精的质量比为：3～250:1。

本发明所述聚硅硫酸铁与糊精的质量比为：13.6～250:1。

本发明所述聚硅硫酸铁与糊精的质量比为：13.6～134:1。

本发明所述聚硅硫酸铁与糊精的质量比为：13.6～25:1。

本发明所述聚硅硫酸铁与糊精的质量比为：25:1。

本发明所述糊精优选为白糊精。

本发明所述的糊精改性聚硅硫酸铁复合絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

（i）将硅酸钠溶于水中混匀，得硅酸钠溶液，在搅拌状态下，将硅酸钠溶液加入到硫酸溶液中，用碱调节溶液的pH至2～3，得聚硅酸溶液；

（ii）配制硫酸亚铁溶液，将上述聚硅酸溶液与硫酸亚铁溶液按Si:Fe的摩尔比为1混合，在搅拌状态下，加入氧化液，在45～50℃下熟化110～120min，得聚硅硫酸铁；

（iii）将聚硅硫酸铁与糊精按上述质量比混合，将混合物在常温下搅拌2～3小时，即得糊精改性聚硅硫酸铁复合絮凝剂。

本发明步骤（i）中pH值优选3。

本发明步骤（ii）中所述的氧化剂优选双氧水。

本发明步骤（iii）中所述的糊精为白糊精。

本发明重要创新之处在于采用有机高分子糊精对无机高分子聚硅硫酸铁进行改性，通过两者适当的质量配比研制了一种新的无机有机复合絮凝剂，即糊精改性聚硅铁复合絮凝剂。

本发明通过糊精对无机聚硅硫酸铁进行改性，综合利用了聚硅硫酸铁高效、无毒、成本低、絮凝能力强以及糊精的安全无污染的优势，同时弥补了聚硅硫酸铁絮凝剂存在稳定时间短、不利保存运输的缺陷，制备了具有储存稳定性好、絮凝能力强、除浊性能好、COD去除率高以及环境友好等特性的新型絮凝剂。此外，该絮凝剂原料价格低廉，工艺简单，操作方便，适于大规模生产和使用，可广泛应用于造纸、印染、医药、化工等工业废水的处理。

本发明提供的絮凝剂适用于pH值为5～10范围的废水处理；建议投加量为19～120 mg/L。

具体实施方式

下面实施例用于进一步详细说明本发明，但不以任何形式限制本发明。

实施例1