[发明专利]无机有机复合混凝剂及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝剂的制备方法，尤其涉及一种无机有机复合混凝剂的制备方法，同时，本发明还涉及该方法制备的无机有机复合混凝剂及其用途。

背景技术

在环保技术领域，水处理剂是水工业、水污染治理与节水回用净化处理等工程技术领域中应用最广泛，用量最大的特殊产品，其中混凝剂作为生活及工业用水、废水的净水剂应用普遍，目前常用的混凝剂按其化学成分可分为无机混凝剂、有机高分子混凝剂、复合混凝剂和微生物混凝剂。无机混凝剂包括无机盐类混凝剂，如硫酸铝、三氯化铁、硫酸亚铁等，无机高分子混凝剂，如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等，无机混凝剂具有适用性好、对水温和pH的适用范围广、絮体生长快等特点，其主要缺点是污泥产生量大。有机高分子混凝剂，如聚丙烯酰胺、聚合二甲基二烯丙基氯化铵等，具有投加量少的优点，缺点是成本高。单一混凝剂在使用上都存在一定的问题，往往造成处理效果不理想，以无机混凝剂与有机混凝剂复配构成的无机有机复合混凝剂因具有传统混凝剂无法比拟的净水效果和优势，成为目前研究、使用的热点，但以复配的方法制备的复合混凝剂因各组分物质间物化性质的差异影响复合混凝剂的稳定性和使用性能，往往造成复合混凝剂在存放期间因外界环境的变化产生分层、混浊，使用时不易分散溶解等问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种稳定性高、易分散的无机有机复合混凝剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明的无机有机复合混凝剂的制备方法，包括以下步骤：

a、取二甲基二烯丙基氯化铵与水按重量比55:100～65:100混合，搅拌均匀，得到二甲基二烯丙基氯化铵溶液；

b、向步骤a的二甲基二烯丙基氯化铵溶液中加入氯化铁，继续搅拌均匀，得到混合溶液；所述氯化铁与二甲基二烯丙基氯化铵的重量比为1:3～1:4；

c、向步骤b获得的混合溶液投加引发剂亚硫酸氢钠或亚硫酸氢钾，在85～95℃下搅拌反应2～4小时，得到无机有机复合混凝剂。

制备方法中先将原料二甲基二烯丙基氯化铵与水混合，再加入氯化铁搅拌均匀，然后在85～95℃高温下通过引发剂促使二甲基二烯丙基氯化铵单体发生聚合，氯化铁在聚合反应前加入，一方面可以与引发剂协同作用促进二甲基二烯丙基氯化铵单体的聚合，另一方面氯化铁在聚合反应发生过程中与二甲基二烯丙基氯化铵充分混合，形成氯化铁与二甲基二烯丙基氯化铵聚合物的有机结合，从而保证获得的复合混凝剂均一性、稳定性更高，不易发生分层现象，而且提高了复合混凝剂在使用时的分散性能和使用效果，使复合混凝剂能够快速起效，并形成坚实的絮体颗粒，达到好的沉降、澄清效果。

作为对上述方式的限定，所述步骤c中引发剂用量为混合溶液重量的1～1.5‰。

同时，本发明的无机有机复合混凝剂由如上所述的制备方法制得。

作为对上述方式的限定，所述无机有机复合混凝剂的粘度在25℃为300～1000mPa·s，阳离子度≥30。

作为对上述方式的限定，所述无机有机复合混凝剂的粘度在25℃为400～900mPa·s，阳离子度≥40。

作为对上述方式的限定，所述无机有机复合混凝剂的密度在25℃为1.10～1.35g/cm³，1％水溶液的pH为2～7。

作为对上述方式的限定，所述无机有机复合混凝剂的密度在25℃为1.10～1.25g/cm³，1％水溶液的pH为3～7。

通过上述制备方法获得的无机有机复合混凝剂为澄清粘稠液体，使用时不需溶解，直接加入到待处理的水体中，操作方便，因氯化铁与二甲基二烯丙基氯化铵聚合物构成的特定结构形态，使该复合混凝剂易于分散，所带电荷密度高，起效速度快，能够形成坚实的絮体颗粒，沉降、澄清速度快，处理效果好。本发明的无机有机复合混凝剂能够替代常规使用的聚合氯化铝和聚丙烯酰胺组合药剂，投加一种药剂即可达到复合效果，而且不存在铝毒残留问题，避免药剂使用过程中对环境造成二次金属污染。

同时，本发明如上所述的无机有机复合混凝剂所述无机有机复合混凝剂用于对废水中悬浮物、COD的去除，所述无机有机复合混凝剂的使用量为30～300ppm。

作为对上述方式的限定，所述废水为生物制药废水、发酵废水。

本发明的无机有机复合混凝剂所带电荷密度高，用于对废水中高悬浮物、高COD的去除，尤其适用于具有高浓度、高电荷密度的生物制药废水、发酵废水的处理。