[发明专利]一种聚硅酸铝钛‑淀粉复合絮凝剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理剂的制备方法，具体是一种聚硅酸铝钛-淀粉复合絮凝剂的制备方法。

背景技术

水处理的主要工艺为混凝、沉淀、过滤，絮凝剂性能的优劣决定了水处理效果的好坏和水处理成本的高低。目前用到的混凝剂主要有铝基混凝剂和铁基混凝剂，但单一混凝剂在各自水处理应用中会表现出劣势，如铝基混凝剂所产生的余铝残留对人类会造成神经性毒性等， 因此，找到一种物质减少或替代铝盐是十分必要的。

本研究在聚硅酸中引入铝盐、钛盐、淀粉。聚硅酸可以通过工业水玻璃母液得到，采用了“以废治废”的治理污染新思想。淀粉是天然有机高分子，来源广、无毒性，可完全降解，不会造成二次污染，淀粉分子链上游离的活性基团可与聚硅酸铝钛盐复合，将钛引入聚硅酸铝中，由于钛金属具有亲生物性，能起到使混凝剂电性中和能力强的作用。该方法制得的无机-有机复合絮凝剂除浊力强，不对环境造成二次污染。

发明内容

为了解决现有絮凝剂的上述不足，本发明提供一种聚硅酸铝钛-淀粉复合絮凝剂的制备方法，以硅酸钠、铝盐、钛盐、淀粉、硫酸为主要原料，采取以下技术方案：

(1)配制质量分数0.1-0.2 mol/L的硅酸钠水溶液，用20%的硫酸调pH至1-2，25-50 ℃水浴搅拌2 h并于室温静置熟化备用。将质量分数约10%的淀粉水溶液在60-70℃条件下糊化1-2 h。

(2)将0.3-0.5 mol/L的铝盐溶液、钛盐溶液按一定比例加入到聚硅酸溶液中得到聚硅酸铝钛盐，再将糊化好的淀粉水溶液掺杂到聚硅酸铝钛盐中，水浴搅拌2 h，静置熟化5-12 h，即得聚硅酸铝钛-淀粉复合絮凝其中（Al+Ti）/Si的摩尔比为0.3-2，Al/Ti的摩尔比为1-5，淀粉/Si的质量比为0.75-1.25。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果:

本发明利用自然界储备量大、可再生的天然有机高分子物质淀粉作为主要原料。淀粉、聚硅酸和钛盐的结合改变了絮凝剂的结构，且钛盐在较低pH下就会水解聚合为多核高分子产物，能增强絮凝剂的分子量和絮凝能力，使其更容易吸附架桥，增加卷扫作用。

具体实施方式

实施例1

配制0.1 mol/L的硅酸钠溶液，缓慢滴加入质量分数为20%的硫酸溶液调节pH至2，水浴加热搅拌2 h，静置熟化8 h，制得聚硅酸溶液备用；配制0.4 mol/L的硫酸铝、硫酸钛水溶液备用；配制质量分数10%的淀粉水溶液，60 ℃下水浴搅拌糊化1 h备用；先取6 ml硫酸铝溶液、2 ml硫酸钛溶液加到50 ml聚硅酸铝溶液中，再加入1.2 ml淀粉溶液，25 ℃水浴搅拌2 h，室温静置熟化6 h，即得产品。

实施例2

配制0.2 mol/L的硅酸钠溶液，缓慢滴加入质量分数为20%的硫酸溶液调节pH至1.5，水浴加热搅拌2 h，静置熟化12 h，制得聚硅酸溶液备用；配制0.4 mol/L的硫酸铝、硫酸钛水溶液备用；配制质量分数10%的淀粉水溶液，65 ℃下水浴搅拌糊化1 h备用；先取4.5 ml硫酸铝溶液、1.4 ml硫酸钛溶液加到50 ml聚硅酸铝溶液中，再加入3 ml淀粉溶液，40 ℃水浴搅拌2 h，室温静置熟化12 h，即得产品。