本发明涉及絮凝剂技术领域，尤其是一种处理印染废水的复合絮凝剂及其制备方法。
背景技术：
由于淡水资源的短缺，水的再利用变得极为重要，而水中杂质如何有效的去除则是研究的重点。混凝沉淀法具有经济高效、工艺简单和操作方便的优点，被广泛应用于水和废水处理中。无论是城市与工业给水处理，还是城市与工业废水处理，都将混凝沉淀作为工艺流程中不可缺少的技术环节。而混凝处理效果的好坏在很大程度上取决于混凝剂的品质。混凝剂属于高附加值和高科技含量的水处理药剂，它在很大程度上取决于决定着水处理技术的创新发展、工艺流程的简化、运行费用的高低以及水质净化质量的优劣。因此，研制和开发经济、安全和高效的混凝剂始终是水处理环保技术领域中重点发展的支柱产业。
聚合氯化铝铁(PAFC)是一种无机复合絮凝剂，综合了聚铝和聚铁的特点，不仅解决了铝盐生成的矾花轻、低温低浊净水效果差的缺点，又缓解了铁盐色度高、设备管道腐蚀的缺点，成为近年来水处理剂研究的热点，因该絮凝剂无毒、反应速度快、适用pH范围广和混凝效果好等优点，在给水、废水处理、纺织印染、采矿、日用化工等领域均有大量利用。而非离子聚丙烯酰胺能使悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用，起絮凝作用，可溶性淀粉和硅藻土有着良好的助凝作用，在近几年的水处理发展技术下，无机与有机复合能够相互弥补不足，结合有机絮凝剂和无机絮凝剂的优点，开发一种有机—无机复合絮凝剂是十分必要的。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种处理印染废水的复合絮凝剂及其制备方法，利用氢氧化钠、氯化铝和氯化铁来制备聚合氯化铝铁，通过添加非离子聚丙烯酰胺、可溶性淀粉和硅藻土，制备出一种絮凝效果好、性能稳定的复合型絮凝剂。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种处理印染废水的复合絮凝剂的制备方法，具有如下步骤：
(1)、制备聚合氯化铝铁溶液，包括：
a.称取原料，其中原料重量份为：AlCl3·6H2O 1～5份，FeCl3·6H2O 1～10份，NaOH 1～2份；
b.在温度20～30℃的条件下，取AlCl3·6H2O固体置于容器中，加蒸馏水，使溶解，制得1mol/L的AlCl3溶液待用；
在温度20～30℃的条件下，取FeCl3·6H2O固体置于容器中，加蒸馏水，使溶解，制得1mol/L的FeCl3溶液待用；
在温度20～30℃的条件下，取NaOH固体置于容器中，加蒸馏水，使溶解，制得0.5mol/L的NaOH溶液待用；
c.向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，不断的搅拌，确保不产生沉淀，得到混合溶液；
d.再向步骤(c)制得的混合溶液中滴加FeCl3溶液，搅拌1小时装瓶；
e.将步骤(d)装瓶后的混合溶液熟化8～16小时后得到聚合氯化铝铁溶液，观察其颜色为红棕色透明液体，无沉淀；
(2)、制备非离子聚丙烯酰胺水溶液，称取非离子聚丙烯酰胺，加蒸馏水溶解，不断搅拌，配成非离子聚丙烯酰胺质量分数为0.5％～1.5％的非离子聚丙烯酰胺水溶液；
(3)、制备复合絮凝剂，将所述步骤(1)和(2)中所得溶液按比例混合摇匀，将可溶性淀粉、硅藻土和蒸馏水投入该混合溶液中，升温至40～45℃，复合反应5～6h即得复合絮凝剂；其中各组分重量份为：聚合氯化铝铁溶液20～30份，非离子聚丙烯酰胺水溶液5～10份，可溶性淀粉10～15份，硅藻土12～20份，蒸馏水30～50份。
进一步地，所述步骤(1)中AlCl3溶液、FeCl3溶液和NaOH溶液的体积比为1：(0.5～3)：(4～6)。
进一步地，所述步骤(2)中搅拌转速150～220转/分，搅拌时间为30～45min。
一种根据上述的制备方法制备的处理印染废水的复合絮凝剂。
本发明的有益效果是：本发明工艺制备简单，具有如下优点：
(1)、本发明制备得到的复合絮凝剂通过组分和比例的合适选择，具有无机絮凝剂和有机絮凝剂的综合优点，具有较强的电中和吸附架桥能力，非离子聚丙烯酰胺起吸附架桥作用，使悬浮的粒子产生絮凝沉淀，解决单一絮凝剂脱色效果差的问题，能高效处理印染废水，脱色更彻底，复合絮凝剂脱色率达90％以上；
(2)、本发明在常温常压下进行废水处理，反应条件简单；
(3)、本发明制备的复合絮凝剂粘度大，稳定性好，制备方法易于控制，便于工业化生产；同时复合絮凝剂具有反应速度快、形成絮体大、沉降速度快、适用pH范围宽及混凝效果好等优点；
(4)、在进行印染废水处理时，本发明制备的复合絮凝剂与以往单一无机絮凝剂或单一有机絮凝剂相比用量少，沉降速度快，脱色效果好等特点。
具体实施方式
现在结合优选实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种处理印染废水的复合絮凝剂的制备方法，具有如下步骤：
(1)、取2.4143gAlCl3·6H2O固体置于烧杯中，加10mL蒸馏水溶解，混合均匀，制得1mol/L的AlCl3溶液；在室温条件下，向其中缓慢滴加40mL 0.5mol/LNaOH溶液，并不断搅拌，确保不产生沉淀，滴完后向烧杯中加入30mL 1mol/LFeCl3溶液，搅拌一个小时装瓶，熟化10h后得到红棕色透明的聚合氯化铝铁溶液；
(2)、称取0.6036g非离子聚丙烯酰胺，加100mL蒸馏水溶解，不断搅拌，配成非离子聚丙烯酰胺质量分数为0.6％的非离子聚丙烯酰胺水溶液；
(3)、取所述步骤(1)中聚合氯化铝铁溶液20份，所述步骤(2)中非离子聚丙烯酰胺水溶液6份，可溶性淀粉12份，硅藻土12份，蒸馏水50份混合搅拌均匀，升温至40℃，复合反应6h即得1#复合絮凝剂。
实施例2
一种处理印染废水的复合絮凝剂的制备方法，具有如下步骤：
(1)、取2.4143gAlCl3·6H2O固体置于烧杯中，加10mL蒸馏水溶解，混合均匀，制得1mol/L的AlCl3溶液；在室温条件下，向其中缓慢滴加60mL 0.5mol/LNaOH溶液，并不断搅拌，确保不产生沉淀，滴完后向烧杯中加入10mL 1mol/LFeCl3溶液，搅拌一个小时装瓶，熟化14h后得到红棕色透明的聚合氯化铝铁溶液；
(2)、称取0.5025g非离子聚丙烯酰胺，加100mL蒸馏水溶解，不断搅拌，配成非离子聚丙烯酰胺质量分数为0.5％的非离子聚丙烯酰胺水溶液；
(3)、取所述步骤(1)中聚合氯化铝铁溶液25份，所述步骤(2)中非离子聚丙烯酰胺水溶液8份，可溶性淀粉10份，硅藻土16份，蒸馏水41份混合搅拌均匀，升温至45℃，复合反应6h即得2#复合絮凝剂。
实施例3
一种处理印染废水的复合絮凝剂的制备方法，具有如下步骤：
(1)、取2.4143gAlCl3·6H2O固体置于烧杯中，加10mL蒸馏水溶解，混合均匀，制得1mol/L的AlCl3溶液；在室温条件下，向其中缓慢滴加40mL 0.5mol/LNaOH溶液，并不断搅拌，确保不产生沉淀，滴完后向烧杯中加入5mL 1mol/LFeCl3溶液，搅拌一个小时装瓶，熟化12h后得到红棕色透明的聚合氯化铝铁溶液；
(2)、称取0.8065g非离子聚丙烯酰胺，加100mL蒸馏水溶解，不断搅拌，配成非离子聚丙烯酰胺质量分数为0.8％的非离子聚丙烯酰胺水溶液；
(3)、取所述步骤(1)中聚合氯化铝铁溶液30份，所述步骤(2)中非离子聚丙烯酰胺水溶液6份，可溶性淀粉15份，硅藻土14份，蒸馏水35份混合搅拌均匀，升温至40℃，复合反应8h即得3#复合絮凝剂。
为了证明本发明的有益效果，将上述实施例1-3制备的处理印染废水的复合絮凝剂用于某羊毛印染废水厂处理，取3份该印染废水(总磷5.02mg/L，COD358.4mg/L，pH＝8.42)500mL分别置于1000mL的混凝桶中，均投加5mL的絮凝剂，再在混凝搅拌仪上以300r/min的快速搅拌1min，100r/min的中速搅拌10min，60r/min的慢速搅拌20min，最后静置30min后，测试处理后印染废水的总磷去除率、COD去除率、pH和脱色率，测试结果如表1所示。其中总磷的测定方法采用国标法，COD的测定方法采用滴定法，pH是采用pH酸度计的测定，脱色率是采用活性蓝模拟印染废水进行脱色效果的测定。
表1
由表1可以看出，本发明制备的复合絮凝剂处理印染废水时，其总磷去除率均可以达到90％，COD去除率均可以达到80％以上，pH值接近中性，脱色率均可以达到90％以上，处理后印染废水完全符合《污水综合排放标准》GB8978-2002中的排放标准。
另外，为了证明本发明的有益效果，将上述实施例1-3制备的处理印染废水的复合絮凝剂用于某牛仔裤印染废水厂处理，取3份该印染废水(总磷2.81mg/L，COD 256mg/L，pH＝5.58)500mL分别置于1000mL的混凝桶中，均投加5mL的絮凝剂，再在混凝搅拌仪上以300r/min的快速搅拌1min，100r/min的中速搅拌10min，60r/min的慢速搅拌20min，最后静置30min后，测试处理后印染废水的总磷去除率、COD去除率和pH，测试结果如表2示。其中总磷的测定方法采用国标法，COD的测定方法采用滴定法，pH是采用pH酸度计的测定，脱色率是采用活性蓝模拟印染废水进行脱色效果的测定。
表2
由表2可以看出，本发明制备的复合絮凝剂处理印染废水时，其总磷去除率均可以达到90％，COD去除率均可以达到80％以上，pH值接近中性，脱色率均可以达到90％以上，处理后印染废水完全符合《污水综合排放标准》GB8978-2002中的排放标准。
综上所述，本发明工艺制备简单，具有如下优点：
(1)、本发明制备得到的复合絮凝剂通过组分和比例的合适选择，具有无机絮凝剂和有机絮凝剂的综合优点，具有较强的电中和吸附架桥能力，非离子聚丙烯酰胺起吸附架桥作用，使悬浮的粒子产生絮凝沉淀，解决单一絮凝剂脱色效果差的问题，能高效处理印染废水，脱色更彻底，复合絮凝剂脱色率达90％以上；
(2)、本发明在常温常压下进行废水处理，反应条件简单；
(3)、本发明制备的复合絮凝剂粘度大，稳定性好，制备方法易于控制，便于工业化生产；同时复合絮凝剂具有反应速度快、形成絮体大、沉降速度快、适用pH范围宽及混凝效果好等优点；
(4)、在进行印染废水处理时，本发明制备的复合絮凝剂与以往单一无机絮凝剂或单一有机絮凝剂相比用量少，沉降速度快，脱色效果好等特点。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。