[发明专利]一种天然复合聚合硫酸铁水处理药剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种天然复合聚合硫酸铁水处理药剂及其制备方法，所述的药剂主要由七水硫酸亚铁，氯化钠、双氧水、改性淀粉以及水制备而得。首先利用氯酸钠和双氧水作为氧化剂制备聚合硫酸铁，利用羧甲基改性淀粉，然后将聚合硫酸铁与改性淀粉复合制备成水处理药剂。本发明的水处理药剂易降解，不会造成二次污染，原料成本低，絮凝效果更佳。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种天然复合聚合硫酸铁水处理药剂及其制备方法。

背景技术

随着现代工业的快速发展，许多生产企业所排放的废水污染问题也日益严重。化学絮凝法是一类重要的污水处理方法，具有基建投资少、工艺简单、操作容易、能耗低等特点。絮凝沉降法是一种重要的水处理方法。当前无机高分子和合成有机高分子絮凝剂在污水处理中一直发挥着重要的作用，但传统的无机高分子絮凝剂用药量大，受环境影响大，且由此引发的二次污染也制约其发展；合成有机高分子絮凝剂虽具有用量小，絮凝能力强，产生浮渣少，效率高等优点，但难降解，部分还具有一定的毒副作用，废渣含水率高，产生污泥体积庞大，价格相对较贵。淀粉类絮凝剂易生物降解，本身或中间降解产物对人体无毒，原料来源丰富，价格便宜，基于此无机-淀粉高分子复合絮凝剂的研制很受青睐。

发明内容

针对现有无机高分子水处理絮凝剂用药量大、引发二次污染，合成有机高分子水处理絮凝剂成本高的缺点，本发明提供一种天然复合聚合硫酸铁水处理药剂及其制备方法，提高絮凝剂的适用范围，不造成二次污染，降低用药量和成本，提高絮凝效果。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种天然复合聚合硫酸铁水处理药剂，包括以下重量份数比物质：七水硫酸亚铁10~15份，氯化钠1.5~2份、双氧水2.5~3份、改性淀粉60~80份。

所述的天然复合聚合硫酸铁水处理药剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将10~15份七水硫酸亚铁加入到12~18份水中溶解，得到溶液a；将1.5~2份氯酸钠和2.5~3份双氧水混合制备成溶液b；

（2）将溶液b滴加到溶液a中，升温至70~80℃，熟化2h，得到聚合硫酸铁溶液；

（3）取60~80份改性淀粉加入到6~10份蒸馏水中，于40℃下搅拌溶解，得到溶液c；

（4）按照聚合硫酸铁:改性淀粉质量比为3:1，取聚合硫酸铁溶液按照5mL/min滴加到溶液c中，40℃下搅拌反应1h，得到溶液d；

（5）将溶液d在50℃下烘干，研磨过100目筛，即得到天然复合硫酸铁水处理药剂。

本发明利用氯酸钠和双氧水共同制备聚合硫酸铁，通过氯酸钠和双氧水共同氧化亚铁离子，降低氯酸钠的用量，从而避免氯气的产生，降低生产成本；同时双氧水的加入改变了反应体系中酸的组成和配比，提高铁离子的络合能力，提高聚合硫酸铁的盐基度，从而增大其絮凝效果。淀粉含有大量的羟基，与铁离子配位络合形成多核羟基络合物，降低聚合硫酸铁的水解速度，提高产品的盐基度，从而进一步增大聚合硫酸铁的混凝效果。同时淀粉类絮凝剂易生物降解，本身或中间降解产物对人体无毒，原料来源丰富，是一种具有生物降解性能的天然高分子材料，相比于单一使用聚合硫酸铁作为絮凝剂，复合淀粉-聚合硫酸铁制备的絮凝剂絮凝效果更佳，不会造成二次污染。本发明用改性天然淀粉与聚合硫酸铁复合制成的水处理药剂，解决合成分子组分难降解，成本较高等缺点；同时降低水处理药剂的用药量，防止聚铁絮凝剂的使用过量给环境带来二次污染；改善无机絮凝剂分子链短，形成更大絮凝体，在发生电中和的同时通过架桥作用、卷扫除去污染物。

反应温度影响产品盐基度和总铁含量，反应温度较低时不利于水解反应，使聚合物单体生成速率低，温度过高时一定程度上抑制了聚合反应，增加产品的生产成本，在温度70~80℃时，产品的盐基度较高同时亚铁能完全氧化，使聚合物单体具有很好的絮凝效果。