[发明专利]一种聚硅酸铝钙-海藻酸钠复合絮凝剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚硅酸铝钙‑海藻酸钠复合絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：配制浓度为0.15‑0.20mol/L的硅酸钠溶液，并调节硅酸钠溶液的pH，经过活化处理得到淡蓝色聚硅酸溶液；在聚硅酸溶液中加入0.3‑0.8mol/L的铝盐和0.6‑1.0mol/L的钙盐，经过活化处理，制备得到聚硅酸铝钙絮凝剂；将经过预处理的海藻酸钠溶液加入到制备好的聚硅酸铝钙絮凝剂中，水浴搅拌，静置熟化，得到聚硅酸铝钙‑海藻酸钠复合絮凝剂。本发明将海藻酸钠与聚硅酸铝钙复合制备的无机‑天然有机复合絮凝剂，兼具无机絮凝剂与天然大分子有机絮凝剂的优点，制备方法操作简单，原料易得，成本低廉，无毒环保可生物降解，可广泛应用于处理生活用水与工业废水。

技术领域

本发明涉及无机-天然有机复合絮凝剂技术领域，更具体的说是涉及一种聚硅酸铝钙-海藻酸钠复合絮凝剂的制备方法。

背景技术

近年来，由于各行各业的快速发展，环境问题尤其是水污染问题日益严重，为了减缓水污染问题，已经开发了吸附、膜过滤、化学氧化等净水方法，但是相对于上述技术，絮凝由于处理成本低、效率高而发展迅速，絮凝主要是通过胶体颗粒的聚集过程用于固-液分离，其中絮凝剂的选择是絮凝的核心技术。

絮凝剂可分为化学絮凝剂、化学合成絮凝剂、生物絮凝剂，其中化学絮凝剂是传统絮凝剂，如氯化铁、硫酸铝，其絮凝物形成迅速。成本低，但絮状物很小，松散且不稳定；聚丙烯酰胺类絮凝剂絮凝效果较好但制备过程复杂，有化学残留；生物絮凝剂大分子天然有机物质如壳聚糖、淀粉等无毒、可生物降解，但是絮凝效果一般。

因此，如何提供一种絮凝效果好、絮体大、可生物降解并且成本低廉的絮凝剂是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种操作简单、成本低廉的聚硅酸铝钙-海藻酸钠复合絮凝剂的制备方法，制备得到的絮凝剂可生物降解、环境友好、絮凝效果显著，可广泛应用于水处理领域。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种聚硅酸铝钙-海藻酸钠复合絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)配制浓度为0.15-0.20mol/L的硅酸钠溶液，并调节硅酸钠溶液的pH，经过活化处理得到淡蓝色聚硅酸溶液；

(2)在聚硅酸溶液中加入0.3-0.8mol/L的铝盐和0.6-1.0mol/L的钙盐，经过活化处理，制备得到聚硅酸铝钙絮凝剂；

(3)将经过预处理的海藻酸钠溶液加入到制备好的聚硅酸铝钙絮凝剂中，水浴搅拌，静置熟化，得到聚硅酸铝钙-海藻酸钠复合絮凝剂。

步骤(2)中金属离子浓度的限定使絮凝过程反应更加完全，絮凝效率可以达到最佳，保证经济环保一体化，若金属离子低于上述限定值起不到净水的作用，过高则会造成金属离子的残留和成本的提高。

优选的，在上述聚硅酸铝钙-海藻酸钠复合絮凝剂的制备方法中，步骤(1)中用酸溶液调节硅酸钠溶液的pH至2-4。

pH值作为影响絮凝剂除浊效果的重要因素，直接影响着絮凝剂形成过程的形态，若pH较低酸性较强，在偏酸性环境下，絮凝剂中过量的氢离子抑制金属离子与海藻酸钠接枝，聚硅酸自身容易发生缩聚反应，出现凝胶现象，使复合过程受到影响，絮凝效率降低；若pH过大，活化过程难以控制，不能很好的发挥电中和作用。

优选的，在上述聚硅酸铝钙-海藻酸钠复合絮凝剂的制备方法中，步骤(1)和步骤(2)中活化处理过程均为：在30-50℃水浴搅拌1-3h，静置熟化12-24h。

优选的，在上述聚硅酸铝钙-海藻酸钠复合絮凝剂的制备方法中，步骤(3)中水浴温度为30-60℃，搅拌时间1-4h，静置熟化时间为12-24h。