高新高效污水处理絮凝剂及其制备技术与流程

本发明涉及污水处理
技术领域
,具体涉及一种高效污水处理絮凝剂及其制备方法。
背景技术
:随着工业的迅速发展,废水的种类和数量迅猛增加,对水体的污染也日趋广泛和严重,威胁人类的健康和安全。对于保护环境来说,工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。为了有效缓解水污染给人们生活和社会经济发展带来的影响,全球范围内的研究人员都在尝试着各种淡水污染问题的解决办法,并且通过深度水处理手段和技术有效的解决污染水资源的再生,水资源再利用已经成为我国的污水处理和水资源再生的关键。水资源再生主要是通过污染水的深度处理从而将污染水转化为可利用的淡水资源。目前废水的处理方法和手段比较多,主要包括了吸附法、离子交换法、渗吸法、絮凝剂等。其中,絮凝沉淀法是一种最常用的水处理方法,应用最广泛、成本最低。然而,污染水体在汇流后变得复杂,对污水的处理的要求更高、更繁琐,处理不当时容易造成二次污染,因此,急需开发一种高效、絮凝性能优良、成本低、且适用于混合污水的絮凝剂。技术实现要素:为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种高效污水处理絮凝剂,该絮凝剂复合多种具有絮凝沉淀物质显著提升制得絮凝剂的处理效率高、工艺简单、成本低廉且不带来二次污染的复合絮凝剂。本发明的另一目的在于提供一种高效污水处理絮凝剂的制备方法,该制备方法简单高效,操作控制方便,生产的产品质量高,利于工业化生产。本发明的目的通过下述技术方案实现:一种高效污水处理絮凝剂,包括如下重量份的原料:聚乙烯吡咯烷酮4-8份絮凝促进剂1.0-3.0份絮凝增强剂1-5份活性助凝剂1-5份改性木质素10-20份壳聚糖5-10份司盘800.1-3.0份氯化镁1-3份聚合铝盐15-25份其中,每份所述絮凝促进剂为硼砂、膨土岩、氢氧化钠、戊二醛和氢氧化镁中的至少一种;每份所述絮凝增强剂为聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺中的至少一种;每份所述活性助凝剂为羟乙基纤维素、丙烯乙酯和盐酸中的至少一种。本发明中的高效污水处理絮凝剂通过采用聚合铝盐、絮凝促进剂、絮凝增强剂、改性木质素和壳聚糖复合,制得的絮凝剂含有大量配位离子,能强烈吸附悬浮物或胶体颗粒,在配位离子群的解离作用下,反应体系中稳定的胶体颗粒分散存在于溶液中,与溶液中的悬浮物结合形成小分子不溶物;另外,非平衡状态的电中和作用促使溶液中的脱稳颗粒相互结合,在絮凝作用下,溶液中小分子通过吸附形成大分子,小颗粒通过架桥结合形成大颗粒后加速沉降,能达到去除非溶解态重金属的效果,进而有高效净化水质的目的。使得无机和有机相配合絮凝效果协同发挥,大大提高了絮凝效率,从而在污水处理过程中能够减少絮凝剂的投放量,大幅度降低污水处理成本。本发明中采用的聚乙烯吡咯烷酮所含的有机官能团,在本体系中协同絮凝促进剂、絮凝增强剂、改性木质素和聚合铝盐显著提升制得絮凝剂的处理效果,而且不会造成二次污染;而壳聚糖有效去除污水中cod和浊度,节省絮凝剂的用量,节约水处理成本;通过改性后的木质素进一步提升了絮凝剂处理污水的效果;氯化镁能改变固体颗粒的表面电性,预先形成一部分较大的絮团,这些絮团再相互抱团沉淀,能够在水中迅速快散沉降;而聚合铝盐具有吸附、离子交换、络合沉降的作用,其作为本絮凝剂的主要组成起到对各类污水都有很好的絮凝作用,而且不会造成二次污染。优选的,每份所述改性木质素包括如下重量份的原料:丙烯酸酰胺4-8份对羟苯基木质素20-30份磺酸钠1-5份丙烯酸1-3份苯乙烯1-5份引发剂0.5-1.0份甲醛1-3份;每份所述引发剂为k2s2o8、na2s2o3和t-bhp中的至少一种。本发明通过丙烯酸酰胺和磺酸钠改性后的改性木质素引入阴离子基团增加改性木质素的水化能力,引入阳离子基团增加改性木质素的抑制性能和吸附能力,从而提高絮凝剂整体的降粘性和抑制性能。所述改性木质素通过如下方法制得:s1、按照重量份,将木质素、引发剂和丙烯酸加入反应装置中混合搅拌均匀,并放置2-6h,得到混合物a,备用;s2、按照重量份,将磺酸钠、苯乙烯和甲醛混合搅拌均匀并加热至50-70℃保温30-60min,得到混合物b,备用;s3、将丙烯酸酰胺和步骤s2得到的混合物b加入步骤s1中混合物a中,加热至60-80℃,并以20-30r/min的速率搅拌2-4h,冷却后得到改性木质素。本发明中所采用的改性木质素通过利用k2s2o8或na2s2o3或t-bhp作为木质素的引发剂,引发木质素的活性基团后采用丙烯酸酰胺和磺酸钠作为改性剂进行改性后引阴离子基团增加了木质素的水化能力,而引入的阳离子基团增加木质素的抑制性能和吸附能力,通过上述改性处理显著提升了木质素的絮凝效果。而改性木质素通过上述制备方法制得,在制备过程中需要严格控制步骤s2中的加热温度和保温时间,若温度过高则会导致部分甲醛挥发,对木质素的改性效果会变差,若温度过低则不利于磺酸钠、苯乙烯和甲醛三者之间的分散,进而达不到充分改性的目的;而在步骤s3需要保持加热温度为60-80℃,而在此温度段内丙烯酸酰胺具有最佳的改性作用,才能对木质素的改性达到最佳效果。优选的,每份所述絮凝促进剂为硼砂、膨土岩、氢氧化钠、戊二醛和氢氧化镁中的至少一种;更优选的,每份所述絮凝促进剂是由硼砂、氢氧化钠和氢氧化镁按照重量比为0.1-0.5:0.4-0.8:0.8-1.2组成的混合物。每份所述絮凝增强剂为聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺中的至少一种。优选的,每份所述絮凝增强剂为聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺中以质量比为1:(1-3)组成的混合物。本发明中絮凝促进剂采用的硼砂对高浓度pva废水有好的去除效果,pva以一整团矾花的形成析出,悬浮于水中,而氢氧化镁可以和氢氧化钠组成具有架桥双重功能的氢氧化镁-氢氧化钠絮凝体系,对降低污渍微粒具有很好的效果。而絮凝增强剂中采用的聚合硫酸铁絮凝体形成速度快,颗粒密实,比重大、沉降速度快,对于各种废水中的化学需氧量(cod)、生化需氧量(bod)以及色度有良好的去除效果,另外,应用过程中原水水温和ph适应范围广,对于泥浆有较好的脱水性;而所采用的聚丙烯酰胺用于絮凝时,与被絮凝物种类表面性质,特别是动电位,粘度、浊度及悬浮液的ph值有关,颗粒表面的动电位,是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的pam,能使动电位降低而凝聚。优选的,每份所述活性助凝剂为羟乙基纤维素、丙烯乙酯和盐酸中的至少一种;更优选的,每份所述活性助凝剂是由羟乙基纤维素、丙烯乙酯和盐酸按照重量比为0.4-0.8:0.1-0.5:0.8-1.2组成的混合物。每份所述聚合铝盐为聚合硫酸铝和聚合氯化铝中的至少一种;更优选的,每份所述聚合铝盐是由聚合硫酸铝和聚合氯化铝按照重量比为(0.1-0.5):(0.8-1.2)组成的混合物。本发明中活性助凝剂中所采用的羟乙基纤维素可有效应用于现有的聚合铝盐絮凝剂体系协同丙烯乙酯和盐酸促进絮凝剂体系对降低污渍微粒的絮凝效果。而所采用的聚合硫酸铝子结构庞大,吸附能力强,投入污水后形成的絮凝体大,沉淀速度快,活性高,过滤性好;而聚合氯化铝大量带有正电荷、形态稳定的多核羟铝络合物,能有效地促进絮凝,通过协同聚合硫酸铝和聚合氯化铝两者的絮凝作用进一步提升了制得絮凝剂的絮凝、沉降效果。本发明还提供了一种高效污水处理絮凝剂的制备方法,通过如下方法制得:1)按照重量份,将壳聚糖、氯化依和司盘80加入搅拌装置中混合均匀,加热至50-70℃并以300-400r/min的速率持续搅拌20-40min,得到混合a,备用;2)按照重量份,将改性木质素、絮凝促进剂和铝盐加入搅拌装置中混合搅拌均匀,加热至40-60℃并以250-350r/min的速率持续搅拌20-40min,得到混合b,备用;3)将步骤1)中得到混合a,将入步骤2)中得到的混合b混合搅拌均匀,再将絮凝增强剂和活性助凝剂加入,并加热至的40-70℃持续搅拌30-60min,得到絮凝剂成品。本发明中的絮凝剂通过上述方法制得,利用上述方法制得的絮凝剂能有效将各类无机类絮凝物质和有机类絮凝物质结合在一起,使制得的絮凝剂同时具备无机类絮凝剂和有机类絮凝剂的特点,使两者的絮凝效果协同发挥,大大提高了絮凝效率,从而在污水处理过程中能够减少絮凝剂的投放量,大幅度降低污水处理成本。而在制备过程中需要严格控制步骤1)中的搅拌速率为300-400r/min,若搅拌速率过快,由于壳聚糖离心力过强则会不利于壳聚糖和氯化依与司盘80之间充分互溶,若搅拌速率过慢,则不利于壳聚糖、氯化依和司盘80三者的的分散效果,而各组分分散效果不好或互溶效果不好会影响制得絮凝剂的絮凝效果。本发明的有益效果在于:本发明通过将铝盐、絮凝促进剂、絮凝增强剂、改性木质素和壳聚糖复合,有效实现将无机类絮凝物质和有机类絮凝物质结合在一起,使制得的絮凝剂同时具备无机类絮凝剂和有机类絮凝剂的特点,使两者的絮凝效果协同发挥,大大提高了絮凝效率,从而在污水处理过程中能够减少絮凝剂的投放量,大幅度降低污水处理成本且不带来二次污染的复合絮凝剂。本发明中高效污水处理絮凝剂的制备方法简单高效,操作控制方便,生产的产品质量高,利于工业化生产,制得的絮凝剂对污水具有高效的絮凝沉淀处理效率。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。实施例1一种高效污水处理絮凝剂,包括如下重量份的原料:聚乙烯吡咯烷酮4份絮凝促进剂1.0份絮凝增强剂1份活性助凝剂1份改性木质素10份壳聚糖5份司盘800.1份氯化镁1份聚合铝盐15份。每份所述改性木质素包括如下重量份的原料:丙烯酸酰胺4份对羟苯基木质素20份磺酸钠1份丙烯酸1份苯乙烯1份引发剂0.5份甲醛1份;每份所述引发剂为k2s2o8。所述改性木质素通过如下方法制得:s1、按照重量份,将木质素、引发剂和丙烯酸加入反应装置中混合搅拌均匀,并放置2h,得到混合物a,备用;s2、按照重量份,将磺酸钠、苯乙烯和甲醛混合搅拌均匀并加热至50℃保温30min,得到混合物b,备用;s3、将丙烯酸酰胺和步骤s2得到的混合物b加入步骤s1中混合物a中,加热至60℃,并以20r/min的速率搅拌2h,冷却后得到改性木质素。每份所述絮凝促进剂是由硼砂、氢氧化钠和氢氧化镁按照重量比为0.1:0.4:0.8组成的混合物。每份所述絮凝增强剂为聚合硫酸铁。每份所述活性助凝剂是由羟乙基纤维素、丙烯乙酯和盐酸按照重量比为0.4:0.1:0.8组成的混合物。每份所述铝盐是由聚合硫酸铝和聚合氯化铝按照重量比为0.1:0.8组成的混合物。所述高效污水处理絮凝剂通过如下方法制得:1)按照重量份,将壳聚糖、氯化依和司盘80加入搅拌装置中混合均匀,加热至50℃并以300r/min的速率持续搅拌20min,得到混合a,备用;2)按照重量份,将改性木质素、絮凝促进剂和铝盐加入搅拌装置中混合搅拌均匀,加热至40℃并以250r/min的速率持续搅拌20min,得到混合b,备用;3)将步骤1)中得到混合a,将入步骤2)中得到的混合b混合搅拌均匀,再将絮凝增强剂和活性助凝剂加入,并加热至的40℃持续搅拌30min,得到絮凝剂成品。实施例2一种高效污水处理絮凝剂,包括如下重量份的原料:聚乙烯吡咯烷酮5份絮凝促进剂1.5份絮凝增强剂2份活性助凝剂2份改性木质素13份壳聚糖7份司盘800.7份氯化镁1.5份聚合铝盐17份。每份所述改性木质素包括如下重量份的原料:丙烯酸酰胺5份对羟苯基木质素23份磺酸钠2份丙烯酸1.5份苯乙烯2份引发剂0.6份甲醛1.5份;每份所述引发剂为na2s2o3。所述改性木质素通过如下方法制得:s1、按照重量份,将木质素、引发剂和丙烯酸加入反应装置中混合搅拌均匀,并放置3h,得到混合物a,备用;s2、按照重量份,将磺酸钠、苯乙烯和甲醛混合搅拌均匀并加热至55℃保温38min,得到混合物b,备用;s3、将丙烯酸酰胺和步骤s2得到的混合物b加入步骤s1中混合物a中,加热至65℃,并以23r/min的速率搅拌2.5h,冷却后得到改性木质素。每份所述絮凝促进剂是由硼砂、氢氧化钠和氢氧化镁按照重量比为0.2:0.5:0.9组成的混合物。每份所述絮凝增强剂为聚丙烯酰胺。每份所述活性助凝剂是由羟乙基纤维素、丙烯乙酯和盐酸按照重量比为0.5:0.2:0.9组成的混合物。每份所述铝盐是由聚合硫酸铝、二氧化铝粉和聚合氯化铝按照重量比为0.2:0.5:0.9组成的混合物。所述高效污水处理絮凝剂通过如下方法制得:1)按照重量份,将壳聚糖、氯化依和司盘80加入搅拌装置中混合均匀,加热至55℃并以325r/min的速率持续搅拌25min,得到混合a,备用;2)按照重量份,将改性木质素、絮凝促进剂和铝盐加入搅拌装置中混合搅拌均匀,加热至45℃并以375r/min的速率持续搅拌25min,得到混合b,备用;3)将步骤1)中得到混合a,将入步骤2)中得到的混合b混合搅拌均匀,再将絮凝增强剂和活性助凝剂加入,并加热至的47℃持续搅拌38min,得到絮凝剂成品。实施例3一种高效污水处理絮凝剂,包括如下重量份的原料:聚乙烯吡咯烷酮6份絮凝促进剂2.0份絮凝增强剂3份活性助凝剂3份改性木质素15份壳聚糖8份司盘801.5份氯化镁2份铝盐20份。每份所述改性木质素包括如下重量份的原料:丙烯酸酰胺6份对羟苯基木质素25份磺酸钠3份丙烯酸2份苯乙烯3份引发剂0.7份甲醛2份;每份所述引发剂为t-bhp。所述改性木质素通过如下方法制得:s1、按照重量份,将木质素、引发剂和丙烯酸加入反应装置中混合搅拌均匀,并放置4h,得到混合物a,备用;s2、按照重量份,将磺酸钠、苯乙烯和甲醛混合搅拌均匀并加热至60℃保温45min,得到混合物b,备用;s3、将丙烯酸酰胺和步骤s2得到的混合物b加入步骤s1中混合物a中,加热至70℃,并以25r/min的速率搅拌3h,冷却后得到改性木质素。每份所述絮凝促进剂是由硼砂、氢氧化钠和氢氧化镁按照重量比为0.3:0.6:1.0组成的混合物。每份所述絮凝增强剂是由聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺按照重量比为0.5:0.6组成的混合物。每份所述活性助凝剂是由羟乙基纤维素、丙烯乙酯和盐酸按照重量比为0.6:0.3:1.0组成的混合物。每份所述铝盐是由聚合硫酸铝、二氧化铝粉和聚合氯化铝按照重量比为0.3:0.6:1.0组成的混合物。所述高效污水处理絮凝剂通过如下方法制得:1)按照重量份,将壳聚糖、氯化依和司盘80加入搅拌装置中混合均匀,加热至60℃并以350r/min的速率持续搅拌30min,得到混合a,备用;2)按照重量份,将改性木质素、絮凝促进剂和铝盐加入搅拌装置中混合搅拌均匀,加热至50℃并以300r/min的速率持续搅拌30min,得到混合b,备用;3)将步骤1)中得到混合a,将入步骤2)中得到的混合b混合搅拌均匀,再将絮凝增强剂和活性助凝剂加入,并加热至的55℃持续搅拌45min,得到絮凝剂成品。实施例4一种高效污水处理絮凝剂,包括如下重量份的原料:聚乙烯吡咯烷酮7份絮凝促进剂2.5份絮凝增强剂4份活性助凝剂4份改性木质素18份壳聚糖9份司盘802.3份氯化镁2.5份铝盐23份。每份所述改性木质素包括如下重量份的原料:丙烯酸酰胺7份对羟苯基木质素28份磺酸钠4份丙烯酸2.5份苯乙烯4份引发剂0.9份甲醛2.5份;每份所述引发剂为k2s2o8。所述改性木质素通过如下方法制得:s1、按照重量份,将木质素、引发剂和丙烯酸加入反应装置中混合搅拌均匀,并放置5h,得到混合物a,备用;s2、按照重量份,将磺酸钠、苯乙烯和甲醛混合搅拌均匀并加热至65℃保温52min,得到混合物b,备用;s3、将丙烯酸酰胺和步骤s2得到的混合物b加入步骤s1中混合物a中,加热至75℃,并以28r/min的速率搅拌3.5h,冷却后得到改性木质素。每份所述絮凝促进剂是由硼砂、氢氧化钠和氢氧化镁按照重量比为0.4:0.7:1.1组成的混合物。每份所述絮凝增强剂是由聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺按照重量比为0.7:1.1组成的混合物。每份所述活性助凝剂是由羟乙基纤维素、丙烯乙酯和盐酸按照重量比为0.7:0.4:1.1组成的混合物。每份所述铝盐是由聚合硫酸铝、二氧化铝粉和聚合氯化铝按照重量比为0.4:0.7:1.1组成的混合物。所述高效污水处理絮凝剂通过如下方法制得:1)按照重量份,将壳聚糖、氯化依和司盘80加入搅拌装置中混合均匀,加热至65℃并以375r/min的速率持续搅拌35min,得到混合a,备用;2)按照重量份,将改性木质素、絮凝促进剂和铝盐加入搅拌装置中混合搅拌均匀,加热至55℃并以325r/min的速率持续搅拌35min,得到混合b,备用;3)将步骤1)中得到混合a,将入步骤2)中得到的混合b混合搅拌均匀,再将絮凝增强剂和活性助凝剂加入,并加热至的63℃持续搅拌52min,得到絮凝剂成品。实施例5一种高效污水处理絮凝剂,包括如下重量份的原料:聚乙烯吡咯烷酮8份絮凝促进剂3.0份絮凝增强剂5份活性助凝剂5份改性木质素20份壳聚糖10份司盘803.0份氯化镁3份铝盐25份。每份所述改性木质素包括如下重量份的原料:丙烯酸酰胺8份对羟苯基木质素30份磺酸钠5份丙烯酸3份苯乙烯5份引发剂1.0份甲醛3份;每份所述引发剂是由k2s2o8和na2s2o3按照重量比为0.8:0.5组成的混合物。所述改性木质素通过如下方法制得:s1、按照重量份,将木质素、引发剂和丙烯酸加入反应装置中混合搅拌均匀,并放置6h,得到混合物a,备用;s2、按照重量份,将磺酸钠、苯乙烯和甲醛混合搅拌均匀并加热至70℃保温60min,得到混合物b,备用;s3、将丙烯酸酰胺和步骤s2得到的混合物b加入步骤s1中混合物a中,加热至80℃,并以30r/min的速率搅拌4h,冷却后得到改性木质素。每份所述絮凝促进剂是由硼砂、氢氧化钠和氢氧化镁按照重量比为0.5:0.8:1.2组成的混合物。每份所述絮凝增强剂是由聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺按照重量比为0.5:0.8组成的混合物。每份所述活性助凝剂是由羟乙基纤维素、丙烯乙酯和盐酸按照重量比为0.8:0.5:1.2组成的混合物。每份所述铝盐是由聚合硫酸铝、二氧化铝粉和聚合氯化铝按照重量比为0.5:0.8:1.2组成的混合物。所述高效污水处理絮凝剂通过如下方法制得:1)按照重量份,将壳聚糖、氯化依和司盘80加入搅拌装置中混合均匀,加热至70℃并以400r/min的速率持续搅拌40min,得到混合a,备用;2)按照重量份,将改性木质素、絮凝促进剂和铝盐加入搅拌装置中混合搅拌均匀,加热至60℃并以350r/min的速率持续搅拌40min,得到混合b,备用;3)将步骤1)中得到混合a,将入步骤2)中得到的混合b混合搅拌均匀,再将絮凝增强剂和活性助凝剂加入,并加热至的70℃持续搅拌60min,得到絮凝剂成品。对比例1一种高效污水处理絮凝剂,包括如下重量份的原料:聚乙烯吡咯烷酮4份絮凝促进剂1.0份絮凝增强剂1份活性助凝剂1份对羟苯基木质素10份壳聚糖5份司盘800.1份氯化镁1份铝盐15份。每份所述絮凝促进剂是由硼砂、氢氧化钠和氢氧化镁按照重量比为0.1:0.4:0.8组成的混合物。每份所述絮凝增强剂为聚合硫酸铁。每份所述活性助凝剂是由羟乙基纤维素、丙烯乙酯和盐酸按照重量比为0.4:0.1:0.8组成的混合物。每份所述铝盐是由聚合硫酸铝、二氧化铝粉和聚合氯化铝按照重量比为0.1:0.4:0.8组成的混合物。所述高效污水处理絮凝剂通过如下方法制得:1)按照重量份,将壳聚糖、氯化依和司盘80加入搅拌装置中混合均匀,加热至50℃并以300r/min的速率持续搅拌20min,得到混合a,备用;2)按照重量份,将木质素、絮凝促进剂和铝盐加入搅拌装置中混合搅拌均匀,加热至40℃并以250r/min的速率持续搅拌20min,得到混合b,备用;3)将步骤1)中得到混合a,将入步骤2)中得到的混合b混合搅拌均匀,再将絮凝增强剂和活性助凝剂加入,并加热至的40℃持续搅拌30min,得到絮凝剂成品。对比例2一种高效污水处理絮凝剂,包括如下重量份的原料:聚乙烯吡咯烷酮6份絮凝促进剂2.0份絮凝增强剂3份活性助凝剂3份改性木质素15份壳聚糖8份司盘801.5份氯化镁2份铝盐20份。每份所述改性木质素包括如下重量份的原料:丙烯酸酰胺6份对羟苯基木质素25份磺酸钠3份丙烯酸2份苯乙烯3份引发剂0.7份甲醛2份;每份所述引发剂为t-bhp。所述改性木质素通过如下方法制得:s1、按照重量份,将木质素、引发剂和丙烯酸加入反应装置中混合搅拌均匀,并放置4h,得到混合物a,备用;s2、按照重量份,将磺酸钠、苯乙烯和甲醛混合搅拌均匀并加热至60℃保温45min,得到混合物b,备用;s3、将丙烯酸酰胺和步骤s2得到的混合物b加入步骤s1中混合物a中,加热至70℃,并以25r/min的速率搅拌3h,冷却后得到改性木质素。每份所述絮凝促进剂是由硼砂、氢氧化钠和氢氧化镁按照重量比为0.3:0.6:1.0组成的混合物。每份所述絮凝增强剂为聚合硫酸铁。每份所述活性助凝剂是由羟乙基纤维素、丙烯乙酯和盐酸按照重量比为0.6:0.3:1.0组成的混合物。每份所述铝盐是由聚合硫酸铝、二氧化铝粉和聚合氯化铝按照重量比为0.3:0.6:1.0组成的混合物。所述高效污水处理絮凝剂通过如下方法制得:1)按照重量份,将壳聚糖、氯化依和司盘80加入搅拌装置中混合均匀,加热至60℃并以350r/min的速率持续搅拌30min,得到混合a,备用;2)按照重量份,将改性木质素、絮凝促进剂和铝盐加入搅拌装置中混合搅拌均匀,加热至50℃并以300r/min的速率持续搅拌30min,得到混合b,备用;3)将步骤1)中得到混合a,将入步骤2)中得到的混合b混合搅拌均匀,再将絮凝增强剂和活性助凝剂加入,并加热至的55℃持续搅拌45min,得到絮凝剂成品。对比例3一种高效污水处理絮凝剂,包括如下重量份的原料:聚乙烯吡咯烷酮8份絮凝促进剂3.0份絮凝增强剂5份活性助凝剂5份改性木质素20份壳聚糖10份司盘803.0份氯化镁3份铝盐25份。每份所述改性木质素包括如下重量份的原料:丙烯酸酰胺8份对羟苯基木质素30份磺酸钠5份丙烯酸3份苯乙烯5份引发剂1.0份甲醛3份;每份所述引发剂是由k2s2o8和na2s2o3按照重量比为0.8:0.5组成的混合物。所述改性木质素通过如下方法制得:s1、按照重量份,将木质素、引发剂和丙烯酸加入反应装置中混合搅拌均匀,并放置6h,得到混合物a,备用;s2、按照重量份,将磺酸钠、苯乙烯和甲醛混合搅拌均匀并加热至70℃保温60min,得到混合物b,备用;s3、将丙烯酸酰胺和步骤s2得到的混合物b加入步骤s1中混合物a中,加热至80℃,并以30r/min的速率搅拌4h,冷却后得到改性木质素。每份所述絮凝促进剂是由硼砂、氢氧化钠和氢氧化镁按照重量比为0.5:0.8:1.2组成的混合物。每份所述絮凝增强剂是由聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺按照重量比为0.5:0.8组成的混合物。每份所述活性助凝剂是由羟乙基纤维素、丙烯乙酯和盐酸按照重量比为0.8:0.5:1.2组成的混合物。每份所述铝盐为聚合硫酸铝。所述高效污水处理絮凝剂通过如下方法制得:1)按照重量份,将壳聚糖、氯化依和司盘80加入搅拌装置中混合均匀,加热至70℃并以400r/min的速率持续搅拌40min,得到混合a,备用;2)按照重量份,将改性木质素、絮凝促进剂和铝盐加入搅拌装置中混合搅拌均匀,加热至60℃并以350r/min的速率持续搅拌40min,得到混合b,备用;3)将步骤1)中得到混合a,将入步骤2)中得到的混合b混合搅拌均匀,再将絮凝增强剂和活性助凝剂加入,并加热至的70℃持续搅拌60min,得到絮凝剂成品。分别对具体实施例1-5和对比例1-3中制得的絮凝剂进行相关性能的测试,具体测试项目、cod的测试标准为gb3544-2001、要求及测试结果如表1所示:表1项目悬浮物去除率%浊度去除率%重金属去除率%cod实施例196.199.098.015.2实施例296.599.298.315.3实施例396.799.498.715.0实施例495.998.798.415.4实施例596.499.398.515.1对比例164.265.767.533.8对比例272.170.072.627.1对比例370.572.575.829.4水样————68由上表测试结果可知,本发明实施例1-5中制得的絮凝剂各项性能优越,该拉絮凝剂具有很高的悬浮物去除、浊度去除率和重金属去除率,以及低cod,另外,该絮凝剂复合多种具有絮凝沉淀物质显著提升制得絮凝剂的处理效率高、工艺简单、成本低廉且不带来二次污染的复合絮凝剂,适用于大规模生产。与实施例1相比,对比例1中在制备絮凝剂时没有对木质素进行改性,对利用上述原料制得的絮凝剂进行各项物性测试,分析发现此絮凝剂的悬浮物去除、浊度去除率和重金属去除率显著下降,另外,cod需求量上升;说明本发明在制备絮凝剂时对木质素进行改性能有效提升絮凝剂各项性能,使制得的絮凝剂具有很高的悬浮物去除、浊度去除率和重金属去除率,以及低cod,另外,该絮凝剂复合多种具有絮凝沉淀物质显著提升制得絮凝剂的处理效率高、工艺简单、成本低廉且不带来二次污染的复合絮凝剂,适用于大规模生产。与实施例3相比,对比例2中在制备絮凝剂时用聚合硫酸铁絮凝增强剂代料由聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺按照重量比为0.5:0.6组成的混合絮凝增强剂,对利用上述原料制得的絮凝剂进行各项物性测试,分析发现此絮凝剂的悬浮物去除、浊度去除率和重金属去除率显著下降,另外,cod需求量上升;说明本发明在制备絮凝剂时用聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺按照重量比为0.5:0.6组成的混合絮凝增强剂有效提升絮凝剂各项性能,使制得的絮凝剂具有很高的悬浮物去除、浊度去除率和重金属去除率,以及低cod,另外,该絮凝剂复合多种具有絮凝沉淀物质显著提升制得絮凝剂的处理效率高、工艺简单、成本低廉且不带来二次污染的复合絮凝剂,适用于大规模生产。与实施例5相比,对比例3中在制备絮凝剂时用聚合硫酸铝替代了由聚合硫酸铝、二氧化铝粉和聚合氯化铝按照重量比为0.5:0.8:1.2组成的混合铝盐,对利用上述原料制得的絮凝剂进行各项物性测试,分析发现此絮凝剂的悬浮物去除、浊度去除率和重金属去除率显著下降,另外,cod需求量上升;说明本发明在制备絮凝剂时用聚合硫酸铝、二氧化铝粉和聚合氯化铝按照重量比为0.5:0.8:1.2组成的混合铝盐能协同各具体铝盐的优势,有效提升絮凝剂各项性能,使制得的絮凝剂具有很高的悬浮物去除、浊度去除率和重金属去除率,以及低cod,另外,该絮凝剂复合多种具有絮凝沉淀物质显著提升制得絮凝剂的处理效率高、工艺简单、成本低廉且不带来二次污染的复合絮凝剂,适用于大规模生产。上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式实现,在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
技术特征:

1.一种高效污水处理絮凝剂,其特征在于:包括如下重量份的原料:

聚乙烯吡咯烷酮4-8份

絮凝促进剂1.0-3.0份

絮凝增强剂1-5份

活性助凝剂1-5份

改性木质素10-20份

壳聚糖5-10份

司盘800.1-3.0份

氯化镁1-3份

聚合铝盐15-25份

其中,每份所述絮凝促进剂为硼砂、膨土岩、氢氧化钠、戊二醛和氢氧化镁中的至少一种;每份所述絮凝增强剂为聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺中的至少一种;每份所述活性助凝剂为羟乙基纤维素、丙烯乙酯和盐酸中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种高效污水处理絮凝剂,其特征在于:每份所述改性木质素包括如下重量份的原料:

丙烯酸酰胺4-8份

对羟苯基木质素20-30份

磺酸钠1-5份

丙烯酸1-3份

苯乙烯1-5份

引发剂0.5-1.0份

甲醛1-3份。

3.根据权利要求2所述的一种高效污水处理絮凝剂,其特征在于:所述改性木质素通过如下方法制得:

s1、按照重量份,将对羟苯基木质素、引发剂和丙烯酸加入反应装置中混合搅拌均匀,并放置2-6h,得到混合物a,备用;

s2、按照重量份,将磺酸钠、苯乙烯和甲醛混合搅拌均匀并加热至50-70℃保温30-60min,得到混合物b,备用;

s3、将丙烯酸酰胺和步骤s2得到的混合物b加入步骤s1中混合物a中,加热至60-80℃,并以20-30r/min的速率搅拌2-4h,冷却后得到改性木质素。

4.根据权利要求2所述的一种高效污水处理絮凝剂,其特征在于:每份所述引发剂为k2s2o8、na2s2o3和t-bhp中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种高效污水处理絮凝剂,其特征在于:每份所述絮凝增强剂为聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺中以质量比为1:(1-3)组成的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种高效污水处理絮凝剂,其特征在于:每份所述活性助凝剂为羟乙基纤维素、丙烯乙酯和盐酸以质量比为(0.4-0.8):(0.1-0.5):(0.8-1.2)组成的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种高效污水处理絮凝剂,其特征在于:每份所述聚合铝盐为聚合硫酸铝或聚合氯化铝中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的一种高效污水处理絮凝剂,其特征在于:每份所述聚合铝盐为聚合硫酸铝和聚合氯化铝以质量比为1:(1-2)组成的混合物。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述的高效污水处理絮凝剂的制备方法,其特征在于:通过如下方法制得:

按照重量份,将壳聚糖、氯化镁和司盘80加入搅拌装置中混合均匀,并加热持续搅拌,得到混合a,备用;

按照重量份,将改性木质素、絮凝促进剂和聚合铝盐加入搅拌装置中混合搅拌均匀,并加热持续搅拌,得到混合b,备用;

将步骤1)中得到混合a,将入步骤2)中得到的混合b混合搅拌均匀,再将絮凝增强剂和活性助凝剂加入,并加热持续搅拌,得到絮凝剂成品。

10.权利要求9所述的一种高效污水处理絮凝剂的制备方法,其特征在于:所述步骤1中加热时的温度为50-70℃,搅拌时的速率为300-400r/min,搅拌时间为20-40min;所述步骤2)加热时的温度为40-60℃,搅拌时的速率为300-400r/min,搅拌时间为20-40min;所述步骤3)加热时的温度为40-70℃,搅拌时间为30-60min。

技术总结
本发明涉及污水处理技术领域,具体涉及一种高效污水处理絮凝剂及其制备方法,絮凝剂包括如下原料:聚乙烯吡咯烷酮、絮凝促进剂、絮凝增强剂、活性助凝剂、改性木质素、壳聚糖、司盘80、氯化镁和聚合铝盐。本发明的絮凝剂通过将铝盐、絮凝促进剂、絮凝增强剂和壳聚糖复合,使制得的絮凝剂同时具备无机类絮凝剂和有机类絮凝剂的特点,使两者的絮凝效果协同发挥,大大提高了絮凝效率,从而在污水处理过程中减少了絮凝剂的投放量,大幅度降低污水处理成本且不带来二次污染的复合絮凝剂。

技术开发人、权利持有人:不公告发明人

人已赞赏
专利技术

高新磁性聚硅酸铝铁絮凝剂的制备技术与流程

2021-5-5 7:45:12

专利技术

高新污水处理剂及其制备技术、处理污水的方法与流程

2021-5-5 7:46:54

0 条回复 A文章作者 M管理员
    暂无讨论,说说你的看法吧
个人中心
购物车
优惠劵
今日签到
有新私信 私信列表
搜索