申请日2016.09.27
公开(公告)日2016.12.14
IPC分类号C02F1/52; C02F1/54; C02F1/56
摘要
本发明提出了一种水处理复合絮凝剂，呈颗粒状，所述絮凝剂颗粒由双层絮凝剂复合组成，所述絮凝剂颗粒外侧为粉煤灰改性铁盐，内层为羧甲基壳聚糖包覆的聚丙烯酰胺，其组分的重量百分数为：粉煤灰改性铁盐45～65%，聚丙烯酰胺10～30%，羧甲基壳聚糖5～20%。该絮凝剂综合了无机及有机絮凝剂的特点，改善了药剂投加方式，多层缓释的结构增加了药剂的作用效率，提高了药剂的效能。
权利要求书
1.一种水处理复合絮凝剂，呈颗粒状，其特征在于，所述絮凝剂颗粒由双层絮凝剂复合组成，所述絮凝剂颗粒外侧为粉煤灰改性铁盐，内层为羧甲基壳聚糖包覆的聚丙烯酰胺，其组分的重量百分数为：
粉煤灰改性铁盐45～65%，聚丙烯酰胺10～30%，羧甲基壳聚糖5～20%。
2.根据权利要求1所述的水处理复合絮凝剂，其特征在于，所述铁盐为聚合硫酸铁、硫酸铁或者硫酸亚铁。
3.根据权利要求2所述的水处理复合絮凝剂，其特征在于，粉煤灰改性铁盐的制备方法为：用0.5～1mol/L的偏铝酸钠溶液在50～70℃条件下浸渍粉煤灰0.5～2h，然后用稀硫酸调节pH至1.8～2.4，再加入铁盐于其中，再氢氧化钠调节pH至5.8～6.2，搅拌均匀后，熟化2～3h。
4.根据权利要求3所述的水处理复合絮凝剂，其特征在于，铁盐的加入量与粉煤灰的摩尔质量比为2～5:10。
5.根据权利要求1所述的水处理复合絮凝剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺、阴离子型聚丙烯酰胺、两性离子聚丙烯酰胺或非离子型聚丙烯酰胺其中之一或其两种以上任意比例的混合物。
6.根据权利要求1所述的水处理复合絮凝剂，其特征在于，所述絮凝剂颗粒的形状为球形或近似球形颗粒，粒径为0.1～3mm。
说明书
水处理复合絮凝剂
技术领域
本发明属于絮凝剂技术领域，具体涉及一种水处理复合絮凝剂。
背景技术
随着人们环保意识的增强，工业废水、城市污水的达标处理成为当务之急。根据调查，目前工业废水处理量还不到总量的20%，城市污水暂时仅在少数城市进行实验性处理，主要原因是处理费用高。因此，开发高效、廉价的废水处理剂刻不容缓。絮凝剂是最重要的水处理剂，它用量极大，每年以很高的百分比递增。
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。
随着对水处理要求的提高，在药剂投加过程中常采用多种絮凝剂组合投加的方法来满足对水质的要求。对于混合药剂溶液一次投加工艺主要存在的弊端为：药剂效能发挥不足，投药量大、易造成浪费、产生二次污染。对于药剂分批投加的工艺，则存在投药时间难于控制，同样存在药剂不能充分发挥效能等弊端。目前，几种絮凝剂组合投加的方法主要存在的主要问题为絮凝剂的效能发挥不全，投药量大，造成药剂浪费，运行成本增加，产生二次污染，出水指标不稳定。
发明内容
本发明提出一种水处理复合絮凝剂，该絮凝剂综合了无机及有机絮凝剂的特点，改善了药剂投加方式，多层缓释的结构增加了药剂的作用效率，提高了药剂的效能。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种水处理复合絮凝剂，呈颗粒状，所述絮凝剂颗粒由双层絮凝剂复合组成，所述絮凝剂颗粒外侧为粉煤灰改性铁盐，内层为羧甲基壳聚糖包覆的聚丙烯酰胺，其组分的重量百分数为：
粉煤灰改性铁盐45～65%，聚丙烯酰胺10～30%，羧甲基壳聚糖5～20%。
进一步，所述铁盐为聚合硫酸铁、硫酸铁或者硫酸亚铁。
进一步，粉煤灰改性铁盐的制备方法为：用0.5～1mol/L的偏铝酸钠溶液在50～70℃条件下浸渍粉煤灰0.5～2h，然后用稀硫酸调节pH至1.8～2.4，再加入铁盐于其中，再氢氧化钠调节pH至5.8～6.2，搅拌均匀后，熟化2～3h。
进一步，铁盐的加入量与粉煤灰的摩尔质量比为2～5:10。
进一步，所述聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺、阴离子型聚丙烯酰胺、两性离子聚丙烯酰胺或非离子型聚丙烯酰胺其中之一或其两种以上任意比例的混合物。
进一步，所述絮凝剂颗粒的形状为球形或近似球形颗粒，粒径为0.1～3mm。
本发明的有益效果：
1、本发明可以使复合絮凝剂中的各组分按一定的时间序列释放，从而有效增加了药剂的电荷中和能力，架桥、网捕能力，矾花大、密度高，沉淀速度快，适应难处理的低温低浊水，药剂以干粉形式投放，具有操作简单，用量少，价格低，性能稳定的特点。
2、本发明的外层为粉煤灰改性铁盐，其是有粉煤灰在偏铝酸钠溶液改性共聚法获得的，絮凝率高达到98～99.5%，特别有利于处理酸性染料废水，避免了传统采用氢氧化钠溶液改性粉煤灰所需条件苛刻，改性率低的问题。
3、多层复合药剂即发挥了无机絮凝剂迅速压缩双电层，形成絮体强度大的特点，又发挥了有机高分子絮凝剂架桥、网补、卷扫能力强，絮体大的特点，同时克服了有机絮凝剂絮体强度低，用量大的缺点。本发明的内层采用羧甲基壳聚糖包覆的聚丙烯酰胺替代传统的淀粉，其作为碱性天然高分子化合物，更有利于酸性染料废水的絮凝。
具体实施方式
实施例1
一种水处理复合絮凝剂，呈颗粒状，所述絮凝剂颗粒由双层絮凝剂复合组成，所述絮凝剂颗粒外侧为粉煤灰改性聚合硫酸铁，内层为羧甲基壳聚糖包覆的聚丙烯酰胺，其组分的重量百分数为：
粉煤灰改性聚合硫酸铁60%，聚丙烯酰胺30%，羧甲基壳聚糖10%。
粉煤灰改性聚合硫酸铁的制备方法为：用0.5mol/L的偏铝酸钠溶液在50℃条件下浸渍粉煤灰2h，然后用稀硫酸调节pH至1.8，再加入聚合硫酸铁于其中，再氢氧化钠调节pH至6.2，搅拌均匀后，熟化2h。
本发明采用喷射复合法，将60升的粉煤灰改性聚合硫酸铁与30千克的固体非离子型聚丙烯酰胺粉末，10千克的羧甲基壳聚糖，混合搅拌混匀后进行喷射干燥，得到本发明的水处理多层的复合混凝剂。
实施例2
一种水处理复合絮凝剂，呈颗粒状，所述絮凝剂颗粒由双层絮凝剂复合组成，所述絮凝剂颗粒外侧为粉煤灰改性聚合硫酸铁，内层为羧甲基壳聚糖包覆的聚丙烯酰胺，其组分的重量百分数为：
粉煤灰改性聚合硫酸铁65%，聚丙烯酰胺30%，羧甲基壳聚糖5%。
本发明采用喷射复合法，将65升的粉煤灰改性聚合硫酸铁与30千克的固体非离子型聚丙烯酰胺粉末，5千克的羧甲基壳聚糖，混合搅拌混匀后进行喷射干燥，得到本发明的水处理多层的复合混凝剂。
粉煤灰改性聚合硫酸铁的制备方法为：用1mol/L的偏铝酸钠溶液在60℃条件下浸渍粉煤灰1h，然后用稀硫酸调节pH至2，再加入聚合硫酸铁于其中，再氢氧化钠调节pH至6，搅拌均匀后，熟化2h。
实施例3
一种水处理复合絮凝剂，呈颗粒状，所述絮凝剂颗粒由双层絮凝剂复合组成，所述絮凝剂颗粒外侧为粉煤灰改性硫酸铁，内层为羧甲基壳聚糖包覆的聚丙烯酰胺，其组分的重量百分数为：
粉煤灰改性硫酸铁50%，聚丙烯酰胺30%，羧甲基壳聚糖20%。
粉煤灰改性硫酸铁的制备方法为：用1mol/L的偏铝酸钠溶液在70℃条件下浸渍粉煤灰0.5h，然后用稀硫酸调节pH至2.4，再加入铁盐于其中，再氢氧化钠调节pH至5.8，搅拌均匀后，熟化3h。
本发明采用喷射复合法，将50升的粉煤灰改性硫酸铁与30千克的固体非离子型聚丙烯酰胺粉末，20千克的羧甲基壳聚糖，混合搅拌混匀后进行喷射干燥，得到本发明的水处理多层的复合混凝剂。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。