[发明专利]一种处理低温低浊水的复合多元混凝剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种处理低温低浊水的复合多元混凝剂及其制备方法，包括以下组分：硫酸铝粉末、交联型聚丙烯酰胺接枝共聚物/硅烷改性纳米纤维素、石灰粉、粉煤灰及硅藻土，所述硫酸铝粉末、交联型聚丙烯酰胺接枝共聚物/硅烷改性纳米纤维素、石灰粉、粉煤灰及硅藻土的质量比为1:(0.05～0.20):(0.15～0.45):(0.15～0.25):(0.005～0.025)；所述交联型聚丙烯酰胺接枝共聚物/硅烷改性纳米纤维素包括以下成分：交联型聚丙烯酰胺接枝共聚物、硅烷改性纳米纤维、六水氯化铝、N‑(异丁氧基甲基)丙烯酰胺、正偶氮二异丁脒盐酸盐。其解决了交联型聚丙烯酰胺的利用率降低、低温低浊废水中胶体颗粒溶剂化作用增强、脱稳困难问题，能够增加混凝剂的中和能力、吸附架桥能力。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种处理低温低浊水的复合多元混凝剂及其制备方法。

背景技术

低温低浊水主要指温度低于10℃、浊度低于30NTU的地表水。低温低浊水中，杂质主要以细小的胶体均匀分散溶于水中，胶体颗粒具有很强的动力稳定性和凝聚稳定性。低温低浊水由于浊度低，水体中含有的胶体颗粒数目较少，胶体颗粒相互碰撞而聚集的机会少。低温低浊水由于水温低，水体中胶体颗粒的Zeta电位较高，胶体颗粒间的排斥势能较大，而低温又使得胶体颗粒的布朗运动能减小，粘滞系数增大，更不利于颗粒碰撞，从而使胶体颗粒脱稳困难。同时，水温低还会使得胶体颗粒的溶剂化作用增强，胶体颗粒周围容易形成一层水化膜，妨碍其絮凝；此外，水温低，水的粘度变大而使沉速减小，气体的溶解度大而使形成的絮凝体密度低，溶解气体大量吸附在凝聚体周围，也不利于其沉淀。因此，低温低浊水的处理给水厂带来较大困难。

目前，国内外有很多关于低温低浊水处理技术的报道，相对其他低温低浊水处理方法，混凝法具有处理成本低、操作便捷等优点，是目前国内外用于处理低温低浊水的一种既经济又简便的水处理技术，其关键问题是混凝剂的选择。

中国专利201910070419.7公开了一种低温低浊废水处理剂及其制备方法，其技术方案采用具有金属阳离子的氢氧化物以及聚丙烯酸铵或聚丙烯酰胺等高分子聚合物作为主要有效成分，羟基态无机金属盐在一定条件与氧化剂共同作用改变一方面氧化剂促进羟基态无机盐的水解，同时改变水体中胶粒的Zeta电位，强化混凝，在高分子的共同作用下形成密实、紧凑的矾花，络合体的絮凝得以顺利完成。聚丙烯酰胺碱性水解的一个显著特点是阴离子羧基的邻基效应导致水解反应呈现自阻滞效应，与聚丙烯酰胺酸性水解的邻基正催化作用相反，即随水解度的增加水解速率显著变慢。这是因为主链上引入的阴离子羧基—COO-对亲核基团OH-的静电排斥降低了酰氨基周围局部微环境中OH-的有效浓度，这种邻基效应使聚丙烯酰胺碱性水解，在水解度小于30％时水解速率很快；在水解度达到40％以上时速率明显变慢；在高浓度的碱和较高温度等较强的条件下，水解度也只能达到70％；当残余酰氨基剩下30％时，水解速率极其缓慢，几乎不再进行。因此在碱性条件下水解聚丙烯酰胺，其水解度通常只能达到70％。

虽然该专利采用了具有金属阳离子的氢氧化物与聚丙烯酰胺等高分子协同增加络合物形成的体积和比表面积，但是由于氢氧化物的使用会使水体环境呈现碱性，与聚丙烯酰胺等具有优良水处理效果的高分子聚合物产生邻基效应，降低了两者协同作用，对废水中的金属离子以及低温低浊水中的细小颗粒物的网捕能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种处理低温低浊水的复合多元混凝剂及其制备方法，以解决上述背景技术中的交联型聚丙烯酰胺与金属阳离子氢氧化物产生的邻基效应造成交联型聚丙烯酰胺的利用率降低、低温低浊废水中胶体颗粒溶剂化作用增强、易形成表面水化膜、脱稳困难问题，能够增加混凝剂的中和能力、吸附架桥能力。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种处理低温低浊水的复合多元混凝剂，包括以下组分：硫酸铝粉末、交联型聚丙烯酰胺接枝共聚物/硅烷改性纳米纤维素、石灰粉、粉煤灰及硅藻土，所述硫酸铝粉末、交联型聚丙烯酰胺接枝共聚物/硅烷改性纳米纤维素、石灰粉、粉煤灰及硅藻土的质量比为1:(0.05～0.20):(0.15～0.45):(0.15～0.25):(0.005～0.025)；