本發明專利技術公開了一種聚丙烯酰胺復合改性高分子聚硅鐵絮凝劑，包括聚硅硫酸鐵和非離子聚丙烯酰胺，所述聚硅硫酸鐵與非離子聚丙烯酰胺的質量比為：21～2120∶1；該絮凝劑的制備方法包括以下步驟：（i）將硅酸鈉溶于蒸餾水中混勻得硅酸鈉溶液，調節硅酸鈉溶液的pH值，得聚硅酸溶液；（ii）將硫酸鐵溶于蒸餾水中混勻得硫酸鐵溶液，將所述硫酸鐵溶液與所述聚硅酸溶液混合，加入堿液，熟化，得聚硅硫酸鐵；（iii）將聚硅硫酸鐵與非離子聚丙烯酰胺按所述質量比混合，攪拌，熟化。本發明專利技術提供的絮凝劑不僅儲存穩定性好，而且在用于制藥廢水處理時具有絮凝能力強以及COD去除率高的特性，可廣泛用于大規模制藥企業的生產廢水的處理。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種污水處理絮凝劑及制備方法，具體地說是一種。
技術介紹
隨著現代工業的發展，大量污水的排放，嚴重污染了人類生存的環境，因而水體污染是人類亟待解決的問題。絮凝沉降法是一種重要的水處理方法，廢水的凈化質量在很大程度上取決于絮凝劑的性能，因此，開發各種高效絮凝劑是當前水處理的主要研究熱點之o目前，處理廢水常使用的絮凝劑分為無機絮凝劑及有機絮凝劑兩類。無機絮凝劑中，聚合硫酸鐵是一種堿式硫酸鐵的聚合物，無毒無害，化學性質也比較穩定，長期保存也不容易變質，可以溶于水，是一種新型、優質、高效的鐵鹽類無機高分子絮凝劑。但是，由于聚合硫酸鐵分子量不夠大、聚集體的粘附架橋能力仍不夠強，因此在聚合硫酸鐵的基礎上又進行復合高分子改性。聚硅硫酸鐵是在聚硅酸和聚合鐵鹽絮凝劑的基礎上發展起來的新型復合型無機高分子絮凝劑。始創于20世紀90年代初期。由于聚硅酸對水體中的膠體具有很強的吸附架橋作用，鐵鹽在水溶液中具有較強的電中和能力，兩者復合而成的聚硅硫酸鐵同時具有電中和及吸附架橋作用，絮凝效果有所提高，對于常規污水處理的凈化性能較好。但是，由于聚硅酸是硅膠趨向于沉淀的動力學中間產物，聚合到一定程度就會成為凝膠，因此其儲存穩定性較差。此外，不同行業的污水具有不同特性，相應地，其處理藥劑和方法也各有不同，而制藥廢水則因其具有微生物破壞性而不適于常用的生物法處理。隨著制藥行業發展，其制藥企業在生產過程中產生的污水也逐年增加。除具有前述特點外，制藥廢水本身成分復雜、有機物含量高、毒性大、色 度深，含鹽量高、不同藥企以及同一藥企內部間歇排放的廢水，會呈現明顯不同的酸堿性，更重要地是，其COD值高而且可生化性差，所有這些復雜因素糾雜在一起，使得現有絮凝劑在制藥廢水處理中無法取得穩定滿意的凈化效果。
技術實現思路
本專利技術的目的就是提供一種，以解決現有絮凝劑儲存穩定性差、在處理制藥廢水時存在凈化效果差的問題。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的:一種聚丙烯酰胺復合改性高分子聚硅鐵絮凝劑，該絮凝劑包括聚硅硫酸鐵和非離子聚丙烯酰胺，鐵和非離子聚丙烯酰胺，所述聚硅硫酸鐵與非離子聚丙烯酰胺的質量比為:21 2120:1。本專利技術所述聚硅硫酸鐵與非離子聚丙烯酰胺的質量比為:53 1590:1。本專利技術所述聚硅硫酸鐵與非離子聚丙烯酰胺的質量比為:53 795:1。本專利技術所述聚硅硫酸鐵與非離子聚丙烯酰胺的質量比為:79.5 795:1。本專利技術所述聚硅硫酸鐵與非離子聚丙烯酰胺的質量比為:79.5 530:1。本專利技術所述聚硅硫酸鐵與非離子聚丙烯酰胺的質量比為:106 530:1。本專利技術所述聚硅硫酸鐵與非離子聚丙烯酰胺的質量比為:106:1。本專利技術所提供的聚丙烯酰胺復合改性高分子聚硅鐵絮凝劑的制備方法，包括以下步驟:將聚硅硫酸鐵與非離子聚丙烯酰胺按上述質量比混合，在20 25°C下，攪拌I 4小時，即得聚丙烯酰胺復合改性高分子聚硅鐵絮凝劑。本專利技術中所述攪拌時間為2 3小時。其中本專利技術中聚硅硫酸鐵的制備方法為: (i)將硅酸鈉溶于蒸餾水中混勻得硅酸鈉溶液，用硫酸調節硅酸鈉溶液的pH至2 4，得聚硅酸溶液； (ii)將硫酸鐵溶于蒸餾水中混勻，得硫酸鐵溶液，將所述硫酸鐵溶液與所述聚硅酸溶液按S1:Fe的摩爾比為I混合，在攪 拌下加入適量的質量比濃度為15%的燒堿溶液，在溫度為45 55°C下，熟化110 130 min，得聚硅硫酸鐵。本專利技術所述步驟(i)用硫酸調節硅酸鈉溶液的pH值為3。本專利技術的創新之處在于選用有機高分子非離子型聚丙烯酰胺對無機高分子聚硅硫酸鐵進行改性，通過選擇適當的配比所制備的有機-無機聚丙烯酰胺復合聚硅鐵絮凝齊U，既具有良好的儲存穩定性，又能在針對制藥廢水的凈化處理中表現出較好的COD去除率及去濁率。本專利技術中選用非離子型聚丙烯酰胺作為改性原料是使絮凝劑具有良好穩定性的關鍵，這是因為，經過實驗研究證明，無論是選用陰離子聚丙烯酰胺還是陽離子聚丙烯酰胺對聚硅硫酸鐵進行改性，均不能制得穩定有效的絮凝劑，推測其中原因，可能是由于聚硅硫酸鐵聚合物帶有大量的陽離子，與陰離子型聚丙烯酰胺復合時，發生陰陽離子電中和反應，使得復合后的聚合物從液體中析出，絮凝劑穩定性變差；陽離子型聚丙烯酰胺與聚硅硫酸鐵混合時，兩者陽離子間的排斥作用使得聚硅硫酸鐵和聚丙烯酰胺聚合物的鏈狀結構發生變化，也易于從液體中析出，絮凝劑穩定性變差。而只有非離子型聚丙烯酰胺的加入不會改變原有聚硅硫酸鐵分子鏈，同時增加了聚合物的分子量，提高了絮凝劑的絮凝性能；減少了聚硅硫酸鐵分子間的碰撞機會，即降低了其凝聚的可能性，提高絮凝劑穩定性。本專利技術提供的絮凝劑是針對制藥廢水的特性研發的有機無機復合絮凝劑，其不僅具有良好的儲存穩定性，而且，用于制藥廢水處理時具有絮凝能力強、除濁性能好以及COD去除率高的特性。另外，其制備原料價格低廉，工藝簡單，操作方便，適于大規模生產和使用，可廣泛用于大規模制藥企業的生產廢水的處理。具體實施例方式下面實施例用于進一步詳細說明本專利技術，但不以任何形式限制本專利技術。實施例1 (1)將硅酸鈉溶于蒸餾水中混勻得質量比濃度為20%的硅酸鈉溶液，用硫酸調節硅酸鈉溶液的PH至2，得聚硅酸溶液； (2)將硫酸鐵溶于蒸餾水中混勻得質量比濃度為25%硫酸鐵溶液，將硫酸鐵溶液與聚硅酸溶液按S1:Fe的摩爾比為I混合，在攪拌下，加入適量的質量比濃度為15%的NaOH溶液，以使溶液中具有足夠量的0H_參與硅、鐵離子的聚合反應，在溫度為45°C下，熟化110min,得聚娃硫酸鐵；(3)將聚硅硫酸鐵20ml與質量比濃度為0.5%非離子聚丙烯酰胺IOOml混合，得聚硅硫酸鐵與非離子聚丙烯酰胺質量比為21的混合物，將混合物在20°C下，攪拌2小時，即得聚丙烯酰胺復合改性高分子聚硅鐵絮凝劑。實施例2 (1)將硅酸鈉溶于蒸餾水中混勻得質量比濃度為20%的硅酸鈉溶液，用硫酸調節硅酸鈉溶液的PH至3，得聚硅酸溶液； (2)將硫酸鐵溶于蒸餾水中混勻得質量比濃度為25%硫酸鐵溶液，將硫酸鐵溶液與聚硅酸溶液按S1:Fe的摩爾比為I混合，在攪拌下，加入適量的質量比濃度為15%的NaOH溶液，以使溶液中具有足夠量的0H_參與硅、鐵離子的聚合反應，在溫度為50°C下，熟化120min,得聚娃硫酸鐵； (3)將聚硅硫酸鐵50ml與質量比濃度為0.5%非離子聚丙烯酰胺IOOml混合，得聚硅硫酸鐵與非離子聚丙烯酰胺質量比為53的混合物，將混合物在25°C下，攪拌2小時，即得聚丙烯酰胺復合改性高分子聚硅鐵絮凝劑。實施例3 (1)將硅酸鈉溶于蒸餾水中混勻得質量比濃度為20%的硅酸鈉溶液，用硫酸調節硅酸鈉溶液的PH至3，得聚硅酸溶液； (2)將硫酸鐵溶于蒸餾水中混勻得質量比濃度為25%硫酸鐵溶液，將硫酸鐵溶液與聚硅酸溶液按S1:Fe的摩爾比為I混合，在攪拌下，加入適量的質量比濃度為15%的NaOH溶液，以使溶液中具有足夠量的0H_參與硅、鐵離子的聚合反應，在溫度為50°C下，熟化120min,得聚娃硫酸鐵； (3)將聚硅硫酸鐵30ml與質量比濃度為0.5%非離子聚丙烯酰胺40ml混合，得聚硅硫酸鐵與非離子聚丙烯酰胺質量比為79.5的`混合物，將混合物在25°C下，攪拌2小時，即得聚丙烯酰胺復合改性高分子聚硅鐵絮凝本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種聚丙烯酰胺復合改性高分子聚硅鐵絮凝劑，其特征在于，該絮凝劑包括聚硅硫酸鐵和非離子聚丙烯酰胺，所述聚硅硫酸鐵與非離子聚丙烯酰胺的質量比為：21～2120:1。
【技術特征摘要】
1.一種聚丙烯酰胺復合改性高分子聚硅鐵絮凝劑，其特征在于，該絮凝劑包括聚硅硫酸鐵和非離子聚丙烯酰胺，所述聚硅硫酸鐵與非離子聚丙烯酰胺的質量比為:21 2120:1。2.根據權利要求1所述的聚丙烯酰胺復合改性高分子聚硅鐵絮凝劑，其特征在于，所述聚娃硫酸鐵與非尚子聚丙烯酰胺的質量比為:53 1590:1。3.根據權利要求2所述的聚丙烯酰胺復合改性高分子聚硅鐵絮凝劑，其特征在于，所述聚娃硫酸鐵與非尚子聚丙烯酰胺的質量比為:53 795:1。4.根據權利要求3所述的聚丙烯酰胺復合改性高分子聚硅鐵絮凝劑，其特征在于，所述聚娃硫酸鐵與非尚子聚丙烯酰胺的質量比為:79.5 795:1。5.根據權利要求4所述的聚丙烯酰胺復合改性高分子聚硅鐵絮凝劑，其特征在于，所述聚娃硫...
【專利技術屬性】
技術研發人員：路達，胡秀峰，郝玉芬，梁淑軒，韋麗紅，潘永月，
申請(專利權)人：河北大學，
類型：發明
國別省市：
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