[发明专利]生活污水一级处理用纳米复合絮凝剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种生活污水一级处理用纳米复合絮凝剂的制备方法，涉及污水处理技术领域，(1)高岭土的预处理，(2)高岭土的插层改性，(3)硅酸镁铝的表面复合改性，(4)纳米复合絮凝剂的制备。本发明所制纳米复合絮凝剂对污水中的悬浮物具有优异的絮凝效果，并且与常规无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂相比，在低用量时即可显现出较好的絮凝效果，从而利于在生活污水的一级处理过程中有效除去污水中的悬浮物，为后续污水处理工序减轻处理难度。

技术领域：

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种生活污水一级处理用纳米复合絮凝剂的制备方法。

背景技术：

生活污水是居民日常生活中排出的废水，主要来源于居住建筑和公共建筑。生活污水所含的污染物主要是有机物和大量病原微生物，存在于生活污水中的有机物极不稳定，容易腐化而产生恶臭。细菌和病原体以生活污水中有机物为营养而大量繁殖，可导致传染病蔓延流行。因此，生活污水排放前必须进行处理。

污水一级处理，又称污水物理处理。通过简单的沉淀、过滤或适当的曝气，以去除污水中的悬浮物，调整pH值及减轻污水的腐化程度的工艺过程。处理可由筛选、重力沉淀和浮选等方法串联组成，除去污水中大部分粒径在100微米以上的颗粒物质。废水经过一级处理后一般仍达不到排放标准。

絮凝剂的品种繁多，从低分子到高分子，从单一型到复合型，总的趋势是向廉价实用、无毒高效的方向发展。常用无机絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁，聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁和聚合氯化铁，常用有机高分子絮凝剂包括聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠，但絮凝效果有限，尤其在低用量时无法获得理想絮凝效果，而增大用量又会增加成本，并且会因絮凝剂的过量使用而加大后续絮凝沉淀物的处理难度。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能有效清除悬浮物且制备操作简单易行的生活污水一级处理用纳米复合絮凝剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

生活污水一级处理用纳米复合絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)高岭土的预处理：将高岭土先加热至150-200℃保温煅烧0.5-2h，再加热至450-500℃保温煅烧1-3h，自然冷却至70℃以下时取出；

(2)高岭土的插层改性：向95％乙醇中加入二甲基丙烯酸镁和引发剂，并加热至回流状态保温搅拌5-15min，再加入经预处理后的高岭土和氢化蓖麻油，继续回流保温搅拌2-5h，离心过滤，所得滤渣用无水乙醇洗涤2次，最后于55-60℃烘箱中干燥至恒重，即得插层改性高岭土；

(3)硅酸镁铝的表面复合改性：将硅酸镁铝和钛酸酯偶联剂混合后加热至120-130℃保温搅拌15-30min，再加入水解聚马来酸酐和N-羟乙基丙烯酰胺，继续在120-130℃保温搅拌2-5h，自然冷却至室温，向所得混合物中加入等重量去离子水，充分搅拌，静置5-8h，过滤，所得滤渣水洗两次，然后利用70-80℃烘箱干燥至恒重，即得复合改性硅酸镁铝；

(4)纳米复合絮凝剂的制备：向插层改性高岭土中加入复合改性硅酸镁铝和海泡石纤维粉，充分混合，再在搅拌下喷入乙二醇二缩水甘油醚的乙醇溶液，混合均匀，所得混合物经真空干燥至恒重，然后转入-10℃环境中密封冷冻5-8h，并经超微粉碎机制成微粉，最后经纳米研磨机制成纳米粉末，即得纳米复合絮凝剂。

所述步骤(2)中高岭土中晶体高岭石的含量高于80％重量，石英低于0.5％重量，Fe₂O₃低于1.0％重量，K₂O和Na₂O的总和低于0.5％重量。

所述步骤(2)中95％乙醇、甲基丙烯酸镁、引发剂、高岭土、氢化蓖麻油的质量比为200-300:10-15:0.1-0.5:40-60:1-5。