申请日2017.12.04
公开(公告)日2018.04.20
IPC分类号C02F1/52; C02F1/54
摘要
一种水处理剂的制备及使用方法。该水处理剂的各组分含量按质量分数包括以下原料——质量分数为30~45%的丙烯酰胺水溶液：75~100%;二甲基二烯丙基氯化铵：0~25%;五水合硫酸铜：0~0.5%;将单体水溶液进行辐照处理，辐照剂量2~12kGy;将辐照后得到的单体胶体剪成小块，搅拌清洗;40~70℃充分干燥;粉碎，得到粒径为0.15~0.60mm的水处理剂成品。在污水处理中应用方法如下：将水处理剂配制成质量分数为5~10%的胶体溶液;按50~100ppm的添加量加入污水中，搅拌1~3h，静置沉淀3~5h。本发明方法提供的水处理剂通过辐照法制备，一步合成，简单可行，应用方便，在污水处理中，絮凝能力强，能高效去除污水中漂浮物，显著降低污水浊度，提高污水透明度，去除污水异嗅味，适用于各种水质。
权利要求书
1.一种水处理剂，其特征在于它以丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵为主要原料，添加少量的阻聚剂，通过辐照法制备得到水处理剂，其中按质量分数，原料组分配比为：
丙烯酰胺：75~100%;
二甲基二烯丙基氯化铵：0~25%;
五水合硫酸铜：0~0.5%;
各组份之和为100%。
2.根据权利要求1所述的水处理剂，其特征是所述的丙烯酰胺是质量分数为30~45%的水溶液;所述二甲基二烯丙基氯化铵是质量分数为60%的水溶液。
3.根据权利要求2所述的水处理剂，其特征是所述丙烯酰胺是质量分数为40%的水溶液;所述二甲基二烯丙基氯化铵是质量分数为60%的水溶液。
4.根据权利要求1所述的水处理剂，其特征是按质量分数，制备水处理剂的原料组分配比为：
丙烯酰胺：80~90%;
二甲基二烯丙基氯化铵：10~20%;
五水合硫酸铜：0.1~0.2%;
各组份之和为100%。
5.一种权利要求1所术污水 处理剂的制备方法，其特征它包括以下步骤：
1)将丙烯酰胺加入去离子水中，配制成丙烯酰胺水溶液;
2)将二甲基二烯丙基氯化铵、五水合硫酸铜添加至丙烯酰胺水溶液中，搅拌均匀，得到单体水溶液;
3)将单体水溶液放入辐照管中，通N2，密封后进行辐照处理，辐照剂量2~12kGy，得到单体胶体;
4)将辐照后得到的单体胶体剪成小块，搅拌清洗，放入鼓风烘箱中40~70 ℃充分干燥;
5)将干燥后的样品进行粉碎，得到粒径为0.15~0.60mm的水处理剂成品。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征是所述的辐照剂量为4~12kGy。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征是所述的干燥温度为50~60℃。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征是经过粉碎得到的水处理剂成品粒径为0.20~0.45mm。
9.一种权利要求5制造所得的水处理剂的使用方法，其特征是它包括以下步骤：
1)将水处理剂加入去离子水中，配制成质量分数为5~10%的胶体溶液;
2)按50~100ppm的添加量向污水中加入步骤(1)中水处理剂胶体溶液，搅拌，静置沉淀。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征是所述步骤(2)中的搅拌时间为1~3h;静置时间为3~5h。
说明书
一种水处理剂的制备及使用方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，涉及一种水处理剂的制备及使用方法。具体的说，采用辐照技术制备絮凝剂，去除水中有机污染物及其在景观污水、城市生活污水等应用方法。
背景技术
近年来污水和废水的排放规模不断加大，种类不断增加，水中污染物的成分日趋复杂，对环境的危害日益加重。常用的污水治理方法主要分为物理方法、化学方法、生物方法。然而物理法耗电、水质不能保证，对于藻类、有机污染物等无法有效清除;生物方法占用土地资源、见效慢、工程复杂;化学方法对生态环境可能造成二次污染，效果容易出现反复。因此，开发一种针对性强、性能稳定、使用量少，且处理效果好的水处理剂具有较强的实用价值。
目前，水处理剂是污水处理的重要组成部分，而现有水处理剂产品会存在效果不好、使用复杂、成本造价高等一些缺点。中国专利申请201410663137.5公开了一种以水、硫酸、壳聚糖、无机铝盐为主原料的水处理剂，该产品使用化学有毒原料，制备过程中容易带来二次污染;中国专利申请201610504752.0公开了一种以阳离子絮凝剂、氯化钠、立德粉、聚乙烯亚胺为主要原料的水处理剂，该产品原料组成复杂，原料成本较高;中国专利申请201710629146.6公开了一种以新型锌基离子交换树脂、酿酒酵母菌株INVSCI等为主要原料的水处理剂，该产品制作成本高，且制备工艺需要活化菌株，较为复杂。因此，在水处理剂产品的开发中，还有很多问题亟需解决。
发明内容
本发明的目的是针对现有的水处理剂成本高，工艺复杂，使用不便，易产生二次污染的问题，发明一种制备简单、使用方便、絮凝效果好、成本低的水处理剂及其制备和使用方法，它能够广泛应用于各种污水处理。
本发明的技术方案之一：
一种水处理剂，其特征在于以丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵为主要原料，添加少量的阻聚剂，通过辐照法制备得到水处理剂，其中按质量分数，原料组分配比为：
丙烯酰胺：75~100%;
二甲基二烯丙基氯化铵：0~25%;
五水合硫酸铜：0~0.5%;
所述丙烯酰胺是质量分数为30~45%的水溶液;所述二甲基二烯丙基氯化铵是质量分数为60%的水溶液。
优选的，按质量分数，制备水处理剂的原料组分优化配比为：
丙烯酰胺：80~90%;
二甲基二烯丙基氯化铵：10~20%;
五水合硫酸铜：0.1~0.2%;
优选的，所述丙烯酰胺是质量分数为40%的水溶液;所述二甲基二烯丙基氯化铵是质量分数为60%的水溶液。
本发明的技术方案之二：
一种水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将丙烯酰胺加入去离子水中，配制成丙烯酰胺水溶液;
2)将二甲基二烯丙基氯化铵、五水合硫酸铜添加至丙烯酰胺水溶液中，搅拌均匀，得到单体水溶液;
3)将单体水溶液放入辐照管中，通N2，密封后进行辐照处理，辐照剂量2~12kGy;
4)将辐照后得到的单体胶体剪成小块，搅拌清洗，放入鼓风烘箱中40~70 ℃充分干燥;
5)将干燥后的样品进行粉碎，得到粒径为0.15~0.60mm的水处理剂成品。
其中：
优选的，本发明将辐照剂量设定为4~12kGy，该剂量下单体转化率高。
优选的，本发明将干燥温度设定为50~60℃，该温度下干燥速率快，且完好保护水处理剂的优良性能。
优选的，经过粉碎得到的水处理剂成品粒径为0.20~0.45mm，该粒径水处理剂样品能良好的在污水处理中发挥絮凝吸附沉淀作用。
本发明的技术方案之三：
一种水处理剂的应用方法，其特征是它包括以下步骤：
1)将水处理剂加入去离子水中，配制成质量分数为5~10%的胶体溶液;
2)按50~100ppm的添加量向污水中加入步骤(1)中水处理剂胶体溶液，搅拌，静置沉淀。
优选地，所述步骤(2)中的搅拌时间为1~3h;
优选地，所述步骤(2)中的静置时间为3~5h。
本发明的有益效果是：
本发明方法提供的水处理剂原料简单，应用于污水处理，絮凝能力强，适用于生活污水、景观污水等各种水质。
本发明中所述的水处理剂的实施有利效果如下：
1)本发明和普通化学制备方法相比，不会带来二次污染，成本节约15%;
2)本发明和现有常规辐照方法相比，辐照一步法合成，过程简单，制备时间缩短30%，易于工业生产和大规模推广应用;
3)本发明水处理剂制备中添加少量阻聚剂五水合硫酸铜，减小产品中均聚物的比例，增大单体转化率，节约原料，提高产品产出率;
4)本发明在污水中应用方便，使用量少，成本低。