[发明专利]一种复合混凝剂的制备工艺及其应用

说明书

本发明公开了一种复合混凝剂的制备工艺及其应用，具体步骤如下：将聚合硫酸铁溶液，加入阳离子聚丙烯酰胺溶液，使混合溶液中聚合硫酸铁与阳离子聚丙烯酰胺的质量比为20‑35:1，水浴搅拌获得聚合硫酸铁‑阳离子聚丙烯酰胺复合混凝剂溶液，烘干并磨成粉末状得到固态聚合硫酸铁‑阳离子聚丙烯酰胺复合混凝剂。本发明制备获得的聚合硫酸铁—阳离子聚丙烯酰胺复合混凝剂在生活污水除磷处理中，在投加量相等的情况下，比使用聚合硫酸铁混凝剂总磷去除率增加了7.05‑26.36%，浊度去除率增加了5.09‑32.80%。在总磷去除率和浊度去除率均达到80%的情况下，比使用聚合硫酸铁混凝剂投加量减少了18.18%。

技术领域

本发明属于环境废水水处理领域，具体涉及一种复合混凝剂制备工艺及其应用。

背景技术

水体中氮磷含量过高是造成水体富营养化的原因，其中磷含量过高是主要原因，而有研究表明，生活污水排放的磷含量占湖泊水库中总磷含量的80％，因此要抑制水体富营养化，生活污水中的磷必须得到妥善处理。人体每天代谢产生的排泄物和使用洗涤制品产生的洗涤废水是生活污水中磷的主要来源。要控制磷的排放，洗涤制品限磷和污水除磷二者缺一不可。

混凝是水处理的重要组成部分之一，主要有化学混凝法和生物混凝法。相对于生物混凝法，化学混凝法除磷效果受季节温度等外界条件变化影响较小，同时化学混凝法生成的污泥很稳定，不会在一定条件下释放磷造成二次污染。它无论是在除磷数量还是除磷效果上都有明显的优势，应用前景非常广阔。

但是，化学混凝法中应用较为常见的混凝剂有无机混凝剂和有机高分子混凝剂，无机混凝剂价格便宜，但是其受污水环境影响大，且处理效果不好。与无机混凝剂相比，有机高分子混凝剂具有投加量少，产生污泥量少，沉降时间短，受污水环境影响小，混凝效果好等优点，但是其价格较高。因此，如何获得一种除磷效果好、成本低廉的混凝剂，具有十分重要的意义。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种复合混凝剂的制备工艺，以解决现有的混凝剂对生活污水中除磷效果不佳、成本高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种复合混凝剂的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1)配制质量浓度为0.5-1g/mL的聚合硫酸铁溶液；

2)配制质量浓度为0.001-0.002g/mL的阳离子聚丙烯酰胺溶液；

3)将步骤1)获得的聚合硫酸铁溶液，加入到步骤2)的阳离子聚丙烯酰胺溶液中得到混合溶液，混合溶液中聚合硫酸铁与阳离子聚丙烯酰胺的质量比为20-35:1；将所述混合溶液置于温度为55-60℃的水浴中，并搅拌50-70min，得到聚合硫酸铁-阳离子聚丙烯酰胺复合混凝剂溶液；

4)将步骤3)获得的复合混凝剂溶液放入温度为50℃烘箱内烘干，24h后取出并磨成粉末状，即得到固态聚合硫酸铁-阳离子聚丙烯酰胺复合混凝剂。

进一步，所述聚合硫酸铁溶液的质量浓度优选0.6g/mL。

进一步，所述阳离子聚丙烯酰胺溶液的质量浓度优选0.001g/mL；所述阳离子聚丙烯酰胺为阳离子度为25％的阳离子聚丙烯酰胺。

进一步，步骤3)中所述混合溶液中聚合硫酸铁与阳离子聚丙烯酰胺的质量比为30:1。

获得的聚合硫酸铁—阳离子聚丙烯酰胺复合混凝剂通过红外光谱分析，发现聚合硫酸铁—阳离子聚丙烯酰胺复合混凝剂复合过程中存在一定的相互作用，如氢键作用或静电作用，且形成了新的螯合产物，产生了新的化学键，说明试验成功合成了聚合硫酸铁—阳离子聚丙烯酰胺复合混凝剂。