[发明专利]硅藻土改性PSAF-CPAM复合絮凝剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硅藻土改性PSAF‑CPAM复合絮凝剂及其制备方法。这种制备方法包括：依次进行硅酸活化、缩聚反应和聚硅铝铁与阳离子聚丙烯酰胺复合，然后选用天然硅藻土在105℃高温下烘烤2h活化后，将硅藻土与PSAF‑CPAM高分子复合絮凝剂进行充分混合，在45℃恒温振荡器中反应3h，冷却后得到硅藻土改性PSAF‑CPAM复合絮凝剂。该本发明以硫酸铝、硫酸铁、硅酸钠和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)为主要原料，采用共聚法制备PSAF‑CPAM高分子无机‑有机复合絮凝剂，然后在一定条件下将硅藻土与之复配，得到硅藻土改性PSAF‑CPAM复合絮凝剂。本发明制备的硅藻土改性PSAF‑CPAM复合絮凝剂主要用于印染废水的处理，具有脱色率高、COD_cr和总磷去除率高、沉降速度快、投药量少和无二次污染等优点。

技术领域

本发明涉及水处理絮凝剂技术领域，尤其是一种硅藻土改性PSAF-CPAM 复合絮凝剂及其制备方法。

背景技术

随着国家和地方对印染行业一系列简直政策的出台和排污费的不断上涨，由于印染废水水量大、有机物浓度高、无机盐含量高、成份复杂、可生化性差、脱色困难等特点，印染企业对废水的处理日益重视。在水处理工艺中，混凝过程是最普遍的关键技术环节之一。它决定着后续流程的运行工况，最终出水质量和成本费用。混凝效果的好坏关键取决于絮凝剂，因此絮凝剂的制备一直处于比较重要的地位。

近十几年来，絮凝剂在我国发展十分迅速，种类繁多。目前，絮凝剂按化学成分可分为无机、有机、微生物和复合絮凝剂四大类。其中复合絮凝剂是指两种或两种以上的具有混凝功效的物质经过加工，生成新的产品，它作为一种新的絮凝剂，可以是单一成分构成也可以是多种成分混合组成。近年来，研发各种复合型絮凝剂，成为了水处理药剂开发的重要方向之一。

硅藻土是一种硅质沉积岩，具有多空、易磨成粉末、孔隙率、比表面积大等优良特性，而且由于丰富的储量和低廉的价格，使得其在水处理中得到一定的应用。但是单纯的硅藻土在水处理中的效果并不是很明显，而经过与常用的混凝剂复配之后的复合混凝剂其混凝效果则会有大幅度的提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种硅藻土改性PSAF-CPAM复合絮凝剂及其制备方法。为了实现上述目的，首先以硫酸铝、硫酸铁、硅酸钠和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)为主要原料，采用共聚法制备 PSAF-CPAM高分子无机-有机复合絮凝剂，然后在一定条件下将硅藻土与之复配，得到硅藻土改性PSAF-CPAM复合絮凝剂。本发明絮凝剂CODcr和总磷的去除率高，沉降速度快，污泥量少，无二次污染。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种硅藻土改性PSAF-CPAM 复合絮凝剂的制备方法，具有如下步骤：

(1)、硅酸活化，将Na₂SiO₂·9H₂O溶于蒸馏水中配制成SiO₂的质量浓度为 3％～5％的Na₂SiO₂溶液，将Na₂SiO₂溶液缓慢加入到HCI溶液中并不断搅拌，调整其pH至3～5后活化1h即可得到聚硅酸溶液；

(2)、缩聚反应，在35℃条件下，以200r/min的搅拌转速，按照Al：Fe 之间的摩尔比值为3:1，(Al+Fe)：Si之间的摩尔比值为1:1，在步骤(1)中活化后的聚硅酸溶液中先投入硫酸铝固体充分搅拌至完全溶解，然后再将硫酸铁固体投入并至完全溶解，搅拌1h后得到聚硅铝铁溶液；

(3)、聚硅铝铁与阳离子聚丙烯酰胺复合，先取阳离子聚丙烯酰胺按照溶解于蒸馏水中制成质量浓度为1g/L的阳离子聚丙烯酰胺水溶液，而后取一定量的聚硅铝铁溶液，在磁力搅拌下控制反应温度为40℃，向聚硅铝铁溶液溶液中缓慢滴加阳离子聚丙烯酰胺水溶液，聚硅铝铁溶液和阳离子聚丙烯酰胺水溶液的体积比为70:1；滴加完毕后静置熟化24h，得到PSAF-CPAM高分子复合絮凝剂。