一种纳米改性絮凝剂的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种纳米改性絮凝剂。
【背景技术】
[0002]絮凝剂主要应用于给水和污水处理领域。化学药剂混凝沉淀是水处理技术中普遍使用的方法。该方法具有投资少、占地小、运行费用低、适应性广等特点。在水处理混凝沉淀中广泛地涉及絮凝剂投料时机、投料环境控制、投料量、激发效果等，以达到合适的絮凝效果，满足对水处理的要求。
[0003]随着全球工业活动的不断发展，对工业、饮用、及生活污水、水处理药剂的研发制造提出了全新的课题，我国传统水处理药剂的生产使用，以固体为主，固体药剂虽运输方便，但绝大多数固体絮凝剂都是液体絮凝剂烘干制得。生产烘干过程中对药剂有效应用之活性成分及许多温敏性化合物造成了破坏，使其药剂的药效大打折扣，所以固体水处理药剂用途单一，水处理性能欠佳，其药剂生产过程也大多造成了二次污染，与低碳可持续的发展趋势相背，另外，现有的高分子胺基聚合物类水处理药剂虽然架桥、电中和效果佳，但不具脱色功能。
【发明内容】
[0004]针对上述技术上的不足，本发明提供一种纳米改性絮凝剂，解决了高分子胺基聚合物虽架桥、电中和效果佳但不具脱色功能的核心问题。
[0005]本发明的技术方案是这样实现的:
[0006]一种纳米改性絮凝剂，以重量百分比计，包括无机盐9?29%、胺基聚合物2?20%和纳米氢氧化招0.01?0.03%，余量为水。
[0007]其中，优选地，所述胺基聚合物为非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、聚丙烯酸胺和聚丙烯酸钠中的任意一种。
[0008]其中，优选地，所述无机盐由3?12%的铁盐和6?17%的铝盐组成。
[0009]其中，优选地，所述铝盐为聚氯化铝。
[0010]其中，优选地，所述铁盐为聚合硫酸铁和三氯化铁的任意一种或两种。
[0011 ] 其中，优选地，还包括I?5%的氢氧化钠。
[0012]其中，优选地，还包括I?5%的盐酸。
[0013]非离子聚丙烯酰胺用途:污水处理剂:当悬浮性污水显酸性时，采用非离子聚丙烯酰胺作絮凝剂较为合适。这是PAM起吸附架桥作用，使悬浮的粒子产生絮凝沉淀，达到净化污水的目的。也可用于自来水的净化，尤其是和无机絮凝剂配合使用，在水处理中效果最佳。
[0014]阳离子聚丙烯酰胺:用于污泥脱水:可有效在污泥进入压滤之前进行重力污泥脱水.脱水时，产生絮团大，不粘滤布，在压滤时不流散，用量少，脱水效率高，泥饼含水率在80%以下。污水和有机废水的处理:本产品在酸性或碱性介质中均呈现阳电性，这样对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀，澄清是极为有效的，如酒精厂废水，啤酒厂废水，味精厂废水，制糖厂废水，肉食品厂废水，饮料厂废水，纺织印染厂的废水等，用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子聚丙烯酰胺，非离子聚丙烯酰胺或无机盐效果要高数倍或数十倍，因为这类废水普遍带有阴电荷。自来水厂水处理絮凝剂:该产品具有用量少，效果好，成本低等特点，告别是和无机絮凝剂复配使用效果更好。油田化学品:如粘土防膨剂，油田酸化用稠化剂品等。造纸助剂:阳离子PAM纸张增强剂是一种含氨基甲酰基的水溶性阳离子聚合物，具有增强、助留、助滤等功能，可有效地提高纸的强度。同时该产品也是一种高效分散剂。
[0015]阴离子聚丙烯酰胺:用途:工业废水处理:对于悬浮颗粒，较出、浓度高、粒子带阳电荷，水的PH值为中性或碱性的污水，钢铁厂废水、电镀厂废水、冶金废水、洗煤废水等污水处理，效果最好。饮用水处理:我国很多自来水厂的水源来自江河，泥沙及矿物质含量高，比较浑浊，虽经过沉淀过滤，仍不能达到要求，需要投加絮凝剂，投加量是无机絮凝剂的1/50，但效果是无机絮凝剂的几倍。
[0016]本发明所采用的纳米氢氧化铝为γ相纳米氢氧化铝，纳米氢氧化铝的尺寸范围在Inm?20nm之间。由于纳米微粒的尺寸小，比表面大，出现了独特的小尺寸效应、表面效应、量子效应和宏观量子隧道效应等。与胺基聚合形成无机有机复合材料。
[0017]有机无机复合絮凝剂的作用机理主要与协同作用相关。无机高分子成分吸附杂质和悬浮微粒，使形成颗粒并逐渐增大；而有机高分子成分通过自身的桥联作用，利用吸附在有机高分子上的活性基团产生网捕作用，网捕其它杂质颗粒一同下沉。同时，无机盐的存在使污染物表面电荷中和，促进有机高分子的絮凝作用，大大提高絮凝效果。
[0018]本发明的纳米改性絮凝剂所采用的原料为满足不同的需要可分为食品级和工业级。
[0019]本发明的有益效果:
[0020]1.本发明的纳米改性絮凝剂一改传统无机、有机絮凝剂成份单一使用面欠广的缺点，在纳米材料的引领下，使所有参加反应的各种化合物、聚合物发挥集群作用。
[0021]2.本发明的纳米改性絮凝剂为液体制剂，有效的避免了生产烘干过程，使药剂中的活性成份及温敏性化合物不会被破坏，提高了絮凝剂的药效。
[0022]3.本发明有效的解决了高分子胺基聚合物虽架桥、电中和效果佳但不具脱色功能的核心问题。
[0023]4.本发明的纳米改性絮凝剂形成了新的官能团，发挥絮凝作用，广泛应用于饮用水、生活污水、冶金、养殖、陶瓷、选矿、造纸、采煤、洗煤、印染、化工等行业的水处理，水万变药亦万变，针对不同的水采用不同配方，具有脱色、COD、BOD去除率高，沉降速度快，不需二次溶解，综合运用成本低等特点。
【具体实施方式】
[0024]下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]一种纳米改性絮凝剂，以重量百分比计，包括无机盐9?29%、胺基聚合物2?20%和纳米氢氧化招0.01?0.03%，余量为水。
[0026]制备方法:将上述各成加入水中，常温搅拌，转速小于50r/min，搅拌时间不低于I个小时。
[0027]本发明的絮凝剂应用于食品行业时，所用的水为去离子水。
[0028]下述实施例中，所用的聚氯化铝为市售的液体聚氯化铝。
[0029]实施例1
[0030]一种纳米改性絮凝剂，以重量百分比计，包括5%的聚合硫酸铁、12%的聚氯化铝、10%阳离子聚丙烯酰胺和0.02%的纳米氢氧化铝，余量为水。
[0031]制备方法:将上述各成加入水中，常温搅拌，转速40r/min，搅拌时间为1.5小时。
[0032]取200mL土壤污泥排水后，添加本实施例絮凝剂，添加量为0.5ml%。。搅拌混匀，沉淀至澄清，沉降时间< 30s，再进行检测。
[0033]处理水pH值为7.5，脱色率为87%，COD去除率62%，BOD去除率为46%，总磷去除率50 %，总氨去除率10 %，20微米固形物残留率65 %，絮凝剂残留率2 %。
[0034]实施例2
[0035]—种纳米改性絮凝剂，以重量百分比计，包括3%的聚合硫酸铁、17%的聚氯化铝、2%阳离子聚丙烯酰胺和0.01%的纳米氢氧化铝，余量为水。
[0036]制备方法:将上述各成加入水中，常温搅拌，转速45r/min，搅拌时间为I小时。
[0037]取200mL土壤污泥排水后，添加本实施例絮凝剂，添加量为2.0ml%0o搅拌混匀，沉淀至澄清，沉降时间< 30s，再进行检测。
[0038]处理水pH值为7.6，脱色率为93%，COD去除率65%，BOD去除率为39%，总磷去除率58%，总氨去除率14%，20微米固形物残留率44%，絮凝剂残留率2 0Z0o
[0039]实施例3
[0040]一种纳米改性絮凝剂，以重量百分比计，包括12%的聚合硫酸铁、6%的聚氯化铝、20%阳离子聚丙烯酰胺和0.03%的纳米氢氧化铝，余量为水。
[0041]制备方法:将上述各成加入水中，常温搅拌，转速40r/min，搅拌时间为2小时。
[0042]取200mL土壤污泥排水后，添加本实施例絮凝剂，添加量为0.5ml%。。搅拌混匀，沉淀至澄清，沉降时间< 30s，再进行检测。
[0043]处理水pH值为7.7，脱色率为93%，COD去除率58%，BOD去除率为48%，总磷去除率56 %，总氨去除率12 %，20微米固形物残留率52 %，絮凝剂残留率2 %。
[0044]实施例4
[0045]—种纳米改性絮凝剂，以重量百分比计，包括8%的三氯化铁、10%的聚氯化铝、13%非离子聚丙烯酰胺、0.02%的纳米氢氧化铝和3%的氢氧化钠，余量为去离子水。
[0046]制备方法:将上述各成加入水中，常温搅拌，转速45r/min，搅拌时间为1.5小时。
[0047]取200mL工业废水，添加本实施例絮凝剂，添加量为0.5ml%。。搅拌混匀，沉淀至澄清，沉降时间< 30s，再进行检测。
[0048]处理水pH值为7.4，脱色率为88 %，COD去除率61 %，BOD去除率为49 %，总磷去除率52 %，总氨去除率11 %，20微米固形物残留率52 %，絮凝剂残留率I %。
[0049]实施例5
[0050]一种纳米改性絮凝剂，以重量百分比计，包括3%的三氯化铁、17%的聚氯化铝、2%非离子聚丙烯酰胺、0.01%的纳米氢氧化铝和I %的氢氧化钠，余量为水。
[0051]制备方法:将上述各成加入水中，常温搅拌，转速40r/min，搅拌时间为I小时。
[0052]取200mL工业废水，添加本实施例絮凝剂，添加量为1.5ml%。。搅拌混匀，沉淀至澄清，沉降时间< 30s，再进行检测。
[0053]处理水pH值为7.8，脱色率为90%，COD去除率55%，BOD去除率为40%，总磷去除率50 %，总氨去除率15 %，20微米固形物