[发明专利]聚丙烯酰胺复合改性高分子聚硅铁絮凝剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理絮凝剂及制备方法，具体地说是一种聚丙烯酰胺复合改性高分子聚硅铁絮凝剂及其制备方法。

背景技术

随着现代工业的发展，大量污水的排放，严重污染了人类生存的环境，因而水体污染是人类亟待解决的问题。絮凝沉降法是一种重要的水处理方法，废水的净化质量在很大程度上取决于絮凝剂的性能，因此，开发各种高效絮凝剂是当前水处理的主要研究热点之一。

目前，处理废水常使用的絮凝剂分为无机絮凝剂及有机絮凝剂两类。无机絮凝剂中，聚合硫酸铁是一种碱式硫酸铁的聚合物，无毒无害，化学性质也比较稳定，长期保存也不容易变质，可以溶于水,是一种新型、优质、高效的铁盐类无机高分子絮凝剂。但是，由于聚合硫酸铁分子量不够大、聚集体的粘附架桥能力仍不够强，因此在聚合硫酸铁的基础上又进行复合高分子改性。聚硅硫酸铁是在聚硅酸和聚合铁盐絮凝剂的基础上发展起来的新型复合型无机高分子絮凝剂。始创于20世纪90年代初期。由于聚硅酸对水体中的胶体具有很强的吸附架桥作用，铁盐在水溶液中具有较强的电中和能力，两者复合而成的聚硅硫酸铁同时具有电中和及吸附架桥作用，絮凝效果有所提高，对于常规污水处理的净化性能较好。但是，由于聚硅酸是硅胶趋向于沉淀的动力学中间产物，聚合到一定程度就会成为凝胶，因此其储存稳定性较差。

此外，不同行业的污水具有不同特性，相应地，其处理药剂和方法也各有不同，而制药废水则因其具有微生物破坏性而不适于常用的生物法处理。随着制药行业发展，其制药企业在生产过程中产生的污水也逐年增加。除具有前述特点外，制药废水本身成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深，含盐量高、不同药企以及同一药企内部间歇排放的废水，会呈现明显不同的酸碱性，更重要地是，其COD值高而且可生化性差，所有这些复杂因素纠杂在一起，使得现有絮凝剂在制药废水处理中无法取得稳定满意的净化效果。

发明内容

本发明的目的就是提供一种聚丙烯酰胺复合改性高分子聚硅铁絮凝剂及其制备方法，以解决现有絮凝剂储存稳定性差、在处理制药废水时存在净化效果差的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种聚丙烯酰胺复合改性高分子聚硅铁絮凝剂，该絮凝剂包括聚硅硫酸铁和非离子聚丙烯酰胺，铁和非离子聚丙烯酰胺，所述聚硅硫酸铁与非离子聚丙烯酰胺的质量比为：21～2120:1。

本发明所述聚硅硫酸铁与非离子聚丙烯酰胺的质量比为：53～1590:1。

本发明所述聚硅硫酸铁与非离子聚丙烯酰胺的质量比为：53～795:1。

本发明所述聚硅硫酸铁与非离子聚丙烯酰胺的质量比为：79.5～795:1。

本发明所述聚硅硫酸铁与非离子聚丙烯酰胺的质量比为：79.5～530:1。

本发明所述聚硅硫酸铁与非离子聚丙烯酰胺的质量比为：106～530:1。

本发明所述聚硅硫酸铁与非离子聚丙烯酰胺的质量比为：106:1。

本发明所提供的聚丙烯酰胺复合改性高分子聚硅铁絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：将聚硅硫酸铁与非离子聚丙烯酰胺按上述质量比混合，在20～25℃下，搅拌1～4小时，即得聚丙烯酰胺复合改性高分子聚硅铁絮凝剂。

本发明中所述搅拌时间为2～3小时。

其中本发明中聚硅硫酸铁的制备方法为：

（i）将硅酸钠溶于蒸馏水中混匀得硅酸钠溶液，用硫酸调节硅酸钠溶液的pH至2～4，得聚硅酸溶液；

（ii）将硫酸铁溶于蒸馏水中混匀，得硫酸铁溶液，将所述硫酸铁溶液与所述聚硅酸溶液按Si:Fe的摩尔比为1混合，在搅拌下加入适量的质量比浓度为15%的烧碱溶液，在温度为45～55℃下，熟化110～130 min，得聚硅硫酸铁。

本发明所述步骤（i）用硫酸调节硅酸钠溶液的pH值为3。