[发明专利]一种利用伊利石型粘土矿制备污水处理剂的方法

说明书

本发明公开了一种利用伊利石型粘土矿制备污水处理剂的方法，将伊利石型粘土矿经煅烧、酸浸预处理后，将滤液加入能够搅拌、回流冷凝和控温的三颈圆底烧瓶中，再加入碱化剂Ca(OH)₂乳液，用硫酸调节pH值至2.5‑4，调节反应温度为90℃后进行聚合反应90min，降温静置1h，通过分液漏斗进行渣液分离，上层溶液经蒸发、结晶后即可制得污水处理剂。本发明制得污水处理剂中羟基含量较高，组成物质分子结构在空间上紧密连接高度聚合，在常温(5‑40℃)下便会取得比市售聚合硫酸铝更好的污水处理效果，且弥补了市售聚合硫酸铝碱性环境下污水处理效果差的缺点；该发明原料来源易得，变废为宝，具有良好的环境效益和经济效益，具有较好的推广前景。

技术领域

本发明涉及一种污水处理剂的制备方法，特别是一种利用伊利石型粘土矿制备污水处理剂的方法。

背景技术

污水处理剂是一种添加于工业污水、生活污水处置进程中的添加剂，主要用来除去水中悬浮固体和有毒物质，以及除臭、脱色等，达到净化水质的要求。水处理剂的用途很多，根据其作用效果可分为絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、消泡剂、脱色剂等。絮凝作为污水处理过程的第一道工序，絮凝剂的应用范围之广及其重要性不言而喻。根据絮凝剂的组成差异可分为无机聚合物絮凝剂和有机高分子聚合物絮凝剂。有机高分子絮凝剂可分为天然有机高分子絮凝剂和人工有机高分子絮凝剂；无机高分子絮凝剂以聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁为主。

用于污水处理的天然有机高分子絮凝剂主要以淀粉、纤维素、壳聚糖、植物胶、蛋白质及微生物等为原料经过化学处理增加它的活性基团含量。通常利用天然原料和聚丙烯酰胺接枝(或共聚)制成而制成。该类污水处理剂的原料具有可再生，无毒性、可生物降解等优点。人工有机高分子絮凝剂的合成是由单体通过聚合反应形成，主要包括：水溶液聚合、反相乳液聚合及反相悬浮聚合等方法。水溶液聚合属于均相体系，并且单体和引发剂均溶于适当的水溶剂当中，是目前应用最广泛的一种合成方法。陈密峰等采用水溶液自由基聚合反应合成了丙烯酰胺、2－丙烯酰胺基－2－甲基丙磺酸和二甲基二烯丙基氯化铵两性污水处理剂，对洗煤水和污泥具有良好的脱水效果。反相乳液聚合法是将水溶性单体分散成油包水乳液而进行的聚合。王玮等利用反相乳液聚合法制备了阳离子聚丙烯酰胺，并与明矾复配使用于污水处理，絮凝效果非常好。马希晨利用反相悬浮聚合法制备了高分子量、速溶型阴离子淀粉接枝改性共聚物，用于污水处理，具有溶解速度快，能够高效降低印染废水中COD(化学需氧量)值、色度以及浊度。

人工无机高分子处理剂是在传统的铝盐和铁盐的基础上发展，合成出聚合硫酸铝、聚合硫酸铁等新型的水处理剂。张良俭等以绿矾为原料，次氯酸钾为氧化剂，通过氧化反应物，固化液体产物制取固体聚合硫酸铁用于污水处理，该污水处理剂可高效降低污水中COD值，且脱色能力强、腐蚀性小。刘峙嵘等以生产钛白粉的副产品七水硫酸亚铁为原料生产聚合磷酸硫酸铁用于污水处理。该污水处理剂对污水中S^2-、色度、浊度等均具有较高的去除率。聂丽君等在研究聚合硫酸铁工艺基础上，向硅酸溶胶中加入铁、铝金属离子，制备无机高分子聚硅硫酸铁用于污水处理，具有良好的电性中和作用及吸附架桥作用。何锡辉等利用电解法制备聚合氯化铝用于污水处理，该污水处理剂具有用量少、效率高、絮体大、沉降快、净水性能好等优点。张开仕等用纯碱副产品石灰和铝质易拉罐废料为原料制备了聚合硫酸铝用于污水处理，该污水处理剂用其处理高浊度工业废水效果好，矾花形成快，颗粒大，沉淀性能好。