[发明专利]一种无机混凝剂-高接枝率造纸污泥基无机有机复合水处理剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种无机混凝剂‑高接枝率造纸污泥基无机有机复合水处理剂的制备方法，该复合水处理剂采用聚合氯化铝溶液与高接枝率造纸污泥基絮凝剂溶液进行复配，利用造纸污泥中的碱木质素，与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵单体在引发剂的作用下，木质素上的官能团(酚羟基)与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵发生接枝共聚反应，生成具有支化结构的大分子共聚物，得到的复合水处理剂形成时间短且形态粗大，絮体大，该复合型水处理药剂不仅在电荷密度上有了很大提高，并且分子量也有了大幅度的增加，因此在污水处理中提高了吸附电中和作用，并且可以提供吸附架桥和网捕卷扫作用，具有了良好的混凝效果。

技术领域

本发明涉及一种无机混凝剂-高接枝率造纸污泥基无机有机复合水处理剂的制备方法，属于环境化学水处理剂技术领域。

背景技术

造纸污泥是造纸过程中废水处理的终端产物，据统计，日本和美国的年排放量分别大约为300和800万吨，而在中国，排放量达到3000万吨/年。由于造纸污泥含水量高，成分复杂，从而加大了其处理难度。目前，大部分国家及地区采取的处置方式为堆放法和填埋法，尤其是像我国这种发展中国家。根据相关报道，造纸污泥中含有大量的碱木素，因此，对造纸污泥中碱木素的利用值得我们关注。目前对于木质素的改性及利用早有研究，许多学者将不同类型的官能团接枝到木质素上，制备一系列木质素基功能材料，并取得了一定的成果。然而，大多数的研究使用的木质素为分析级或工业级，制备成本较高，制约了木质素产品在环境中的应用。因此，从造纸污泥中提取木质素，将天然木质素改性再利用，成本极大降低，具有极大的现实意义和推广价值。

混凝作为一种常规的水处理工艺，具有成本投入低、环境影响小等优点，是水和废水处理中优先考虑的技术之一。混凝剂是混凝的核心，直接决定了混凝工艺效率的高低，因此，国内外学者对混凝剂进行了较多的研究。

目前，常用的混凝剂分为无机混凝剂、有机混凝剂以及复合混凝剂。其中复合絮凝剂是指将两种或多种单一的絮凝剂通过某种化学反应使其形成一种大分子的共聚物，这种共聚物在水处理工艺中可以弥补单一絮凝剂的不足，起到增效互补的效应，有众多实践表明，复合絮凝剂有良好的絮凝性能，目前常用的复合絮凝剂分无机-无机型絮凝剂和无机-有机型絮凝剂。无机-无机絮凝剂主要是铝盐、铁盐及硅酸盐的复合。无机-无机型絮凝剂最终会形成羟基化的，有更高聚合度的形态，产生良好的絮凝效果。目前常用的无机-无机复合絮凝剂有：聚合硅酸铁、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝铁、聚合硫酸氯化铝铁、聚磷硫酸铁。无机-有机复合絮凝剂，一般是将铝系、铁系、铁铝系、聚硅酸盐等无机絮凝剂与有机高分子絮凝剂如甲壳素、聚丙烯酰胺、聚二烯丙基聚二甲基氯化铵等进行组合。有机絮凝剂品种多样，性能多元，其复合机理主要是其协同作用。一方面，无机絮凝剂可起到吸附电中和作用而使得悬浮颗粒凝聚下沉；另一方面，有机絮凝剂的活性基团可起到桥连作用，使絮体生长变大，在下沉的过程中网捕一些胶体和细小悬浮颗粒一起下沉，从而大大提高了絮凝效果。

研究表明，无机-有机复合絮凝剂的絮凝效果更佳，但是不同配方、不同比例的有机-无机复合絮凝剂的絮凝效果存在很大的差异，有的复合絮凝剂污水处理后浑浊度依然很高；污水浊度去除率不高，污水处理不彻底；再加上目前复合絮凝剂采用的有机絮凝剂大多是采用丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体，所制得产物普遍存在分子量小，通常低于1000kDa，絮体小，与污染物接触几率小，成本高、效率不够高等方面存在不足，与无机絮凝剂复配后效果变差，达不到理想的处理效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种无机混凝剂-高接枝率造纸污泥基无机有机复合水处理剂的制备方法。

本发明是通过如下方案实现的：

一种无机混凝剂-高接枝率造纸污泥基无机有机复合水处理剂的制备方法，包括步骤如下：

1)取由造纸污泥制得的粗制木质素加入水中，调pH至7.5-8.0，得粗木质素液；