物 8， 锌改性聚丙烯酰胺 55， 聚硅酸铝铁 35， 碳酸氢钠 5。
[0023] 实施例1-3 本实施例中，环境友好型水处理剂的制备过程如实施例1-1，仅在各个组分的配比上有 所调整。各个组分的重量份数如下： 丙烯酰胺低聚物/氧化石墨烯/四氧化三铁复合物 6， 锌改性聚丙烯酰胺 60， 聚硅酸铝铁 30， 碳酸氢钠 5。
[0024] 实施例1-4 本实施例中，环境友好型水处理剂的制备过程如实施例1-1，仅在各个组分的配比上有 所调整。各个组分的重量份数如下： 丙烯酰胺低聚物/氧化石墨烯/四氧化三铁复合物 4 锌改性聚丙烯酰胺 45 聚硅酸铝铁 40 碳酸氢钠 5。
[0025] 实施例1-5 本实施例中，环境友好型水处理剂的制备过程如实施例1-1，仅在各个组分的配比上有 所调整。各个组分的重量份数如下： 丙烯酰胺低聚物/氧化石墨烯/四氧化三铁复合物 2， 锌改性聚丙烯酰胺 30， 聚硅酸铝铁 40， 碳酸氢钠 2。
[0026] 对比例1-6 本对比例中采用了未添加四氧化三铁的第一组分进行对比。
[0027] 各个组分的重量份数如下： 丙稀酰胺低聚物接枝氧化石墨稀 10， 聚丙烯酰胺 65， 聚硅酸铝铁 40， 碳酸氢钠 5。
[0028] (二）环境友好型水处理剂处理原水 1.原水参数卬!1:7.51，浊度（犯'1]):75.6;0)0(11^/1) :58.05;色度：240 倍；温度：室 温。
[0029] 2.实验条件：取5只烧杯分别盛入原水1L，200rpm快速搅拌30s，30s结束后5 只烧杯中分别加入实施例1-1至1-5中所配置的水处理剂200mg，改变转速40rpm，搅拌 15min，慢速搅拌结束后，停止搅拌，液体静置，在烧杯底部放置磁铁，絮凝结束后，取液面下 2cm处水质进行检测。
[0030] 3.实验结果：对应于实施例1-1至1-5中所配置的水处理剂处理的水样，标记为 结果2-1至2-5,对应于对比例1-6,标记为结果2-6,具体参数列表参见表1。
[0031] 表 1
通过上述实验数据可知，采用本发明的环境友好型水处理剂能够实现浊度、COD和色度 整体的去除效率提高，其中，浊度去除率最高达94. 31%，COD的去除率高达96. 72%，色度去 除率高达95. 42%。磁性物质的引入不仅提高了絮凝效率，更是大大降低了絮凝时间小于原 来的11. 1%。
[0032] (三）原水处理工艺的影响 在以下实验中，采用的絮凝池容量均为100立方标准模拟池，控制整体进水速度20立 方/小时，整体出水速度20立方/小时。
[0033] 实施例3-1 A. 混合阶段：将原水引入混合池，加入实施例1-1中的环境友好型水处理剂，混合均 匀； B. 初步絮凝阶段：将步骤A中混合均匀后的水引入第一絮凝池进行初步絮凝，采用磁 场分离絮凝物采用磁场分离絮凝物； C. 再次絮凝阶段：将步骤B中初步絮凝后的上层水引入第二絮凝池，在流动过程中加 入如上述的环境友好型水处理剂，在第二絮凝池中进行再次絮凝，采用磁场分离絮凝物； C'回流阶段：将步骤B中初步絮凝后的下层水回流入混合池； D. 过滤阶段：将步骤C中再次絮凝后的水通过过滤设备进行过滤。
[0034] 步骤A中环境友好型水处理剂加入原水的量为200mg/L ;步骤C中环境友好型水 处理剂加入水的量为l〇〇mg/L。
[0035] 实施例3-2 A. 混合阶段：将原水引入混合池，加入实施例1-1中的环境友好型水处理剂，混合均 匀； B. 初步絮凝阶段：将步骤A中混合均匀后的水引入第一絮凝池进行初步絮凝，采用磁 场分离絮凝物； C. 再次絮凝阶段：将步骤B中初步絮凝后的上层水引入第二絮凝池，在流动过程中加 入如上述的环境友好型水处理剂，在第二絮凝池中进行再次絮凝，采用磁场分离絮凝物； D. 过滤阶段：将步骤C中再次絮凝后的水通过过滤设备进行过滤。
[0036] 步骤A中环境友好型水处理剂加入原水的量为200mg/L ;步骤C中环境友好型水 处理剂加入水的量为l〇〇mg/L。
[0037] 实施例3-3 A. 混合阶段：将原水引入混合池，加入实施例1-1中的环境友好型水处理剂，混合均 匀； B. 初步絮凝阶段：将步骤A中混合均匀后的水引入第一絮凝池进行初步絮凝，采用磁 场分离絮凝物； C. 再次絮凝阶段：将步骤B中初步絮凝后的上层水引入第二絮凝池，在流动过程中加 入如上述的环境友好型水处理剂，在第二絮凝池中进行再次絮凝，采用磁场分离絮凝物； C'回流阶段：将步骤B中初步絮凝后的下层水回流入混合池； D. 过滤阶段：将步骤C中再次絮凝后的水通过过滤设备进行过滤。
[0038] 步骤A中环境友好型水处理剂加入原水的量为150mg/L ;步骤C中环境友好型水 处理剂加入水的量为150mg/L。
[0039] 实施例3-4 A. 混合阶段：将原水引入混合池，加入实施例1-1中的环境友好型水处理剂，混合均 匀； B. 初步絮凝阶段：将步骤A中混合均匀后的水引入第一絮凝池进行初步絮凝，采用磁 场分离絮凝物； C.再次絮凝阶段：将步骤B中初步絮凝后的上层水引入第二絮凝池，在流动过程中加 入如上述的环境友好型水处理剂，在第二絮凝池中进行再次絮凝，采用磁场分离絮凝物； C'回流阶段：将步骤B中初步絮凝后的下层水回流入混合池。
[0040] D.过滤阶段：将步骤C中再次絮凝后的水通过过滤设备进行过滤。
[0041] 步骤A中环境友好型水处理剂加入原水的量为250mg/L ;步骤C中环境友好型水 处理剂加入水的量为50mg/L。
[0042] 对比例3-5 A. 混合阶段：将原水引入混合池，加入实施例1-1中的环境友好型水处理剂，混合均 匀； B. 絮凝阶段：将步骤A中混合均匀后的水引入第一絮凝池进行絮凝，采用磁场分离絮 凝物； C. 过滤阶段：将步骤B中絮凝的水通过过滤设备进行过滤。
[0043] 步骤A中环境友好型水处理剂加入原水的量为300mg/L。
[0044] 实验结果：对应于实施例3-1至3-4、对比例3-5的水处理工艺，处理前后水的具 体参数列表参见表2。
[0045] 表 2
通过上述实验数据可知，（1)相比于一次絮凝沉降工艺，采用二次絮凝沉降工艺能够有 效的提高水处理能力，适当调整初步絮凝和再次絮凝过程中的水处理剂添加量能够实现对 水处理效果的调整，在原水情况复杂的情况下，有利于工艺调整实现效能提高；（2)在同样 工艺步骤下，采用下层水回流技术对原水的浊度、C0D、色度的去除率均有明显提高。
【主权项】
1. 一种环境友好型水处理剂，其特征在于，包括以重量份数计的如下组分： 丙烯酰胺低聚物/氧化石墨烯/四氧化三铁复合物 2~10， 锌改性聚丙烯酰胺 28~65， 聚硅酸铝铁 20~40， 碳酸氢钠 1~5。2. 根据权利要求1所述的环境友好型水处理剂，其特征在于，所述丙烯酰胺低聚物/氧 化石墨烯/四氧化三铁复合物包括氧化石墨烯2. 5~9wt%、四氧化三铁0. 5~1%和丙烯酰胺 低聚物90~97wt%，所述丙烯酰胺低聚物分子量为5000~20000。3. -种根据权利要求1-2所述的环境友好型水处理剂的制备方法，其特征在于，包括 以下步骤： (1) 氧化石墨烯的羧基化 在l~10mg/mL的氧化石墨烯水溶液中加入氢氧化钠和氯乙酸，混合反应1~10小时，分 离、洗涤，获得羧基化的氧化石墨烯； (2) 羧基化四氧化三铁的制备 将三价铁盐、丙烯酸钠、无水乙酸钠和乙二醇混合物转移至反应釜中，于200°C下反应， 冷却后，经乙醇、去离子水洗涤，即得表面羧基化的四氧化三铁； (3) 丙烯酰胺低聚物/氧化石墨烯/四氧化三铁复合物的制备 在DMSO中混合羧基化的氧化石墨烯、表面羧基化的四氧化三铁和丙烯酰胺低聚物，加 入EDCI，45°C下回流反应，分离、洗涤，获得丙烯酰胺低聚物/氧化石墨烯/四氧化三铁复合 物； (4) 锌改性聚丙烯酰胺的制备 在丙烯酰胺水溶液中滴加硝酸锌，其中丙烯酰胺和Zn2+摩尔比为100:1~5,升温至 30~65°C ;加入硫酸铵、亚硫酸氢钠、尿素和EDTA的混合物，其中，硫酸铵：亚硫酸氢钠：尿 素：EDTA=70:15:10:9 ;反应2~10小时即得不同分子量的锌改性聚丙烯酰胺； (5) 环境友好型水处理剂的制备 在45°C以上将丙烯酰胺低聚物/氧化石墨烯/四氧化三铁复合物、锌改性聚丙烯酰胺 按比例混合均匀并自然降温至室温，依次加入聚硅酸铝铁、碳酸氢钠，混合均匀即可。4. 一种水处理的方法，其特征在于，至少包括如下步骤： A. 混合阶段：将原水引入混合池，加入如权利要求1-3中所述的环境友好型水处理 剂，混合均匀； B. 初步絮凝阶段：将步骤A中混合均匀后的水引入第一絮凝池进行初步絮凝，采用磁 场分离絮凝物； C. 再次絮凝阶段：将步骤B中初步絮凝后的上层水引入第二絮凝池，在流动过程中加 入如权利要求1-3中所述的环境友好型水处理剂，在第二絮凝池中进行再次絮凝，采用磁 场分离絮凝物； D. 过滤阶段：将步骤C中再次絮凝后的水通过过滤设备进行过滤。
【专利摘要】本发明涉及一种环境友好型水处理剂及其制备方法和水处理方法。首先，提供了一种环境友好型水处理剂，包括丙烯酰胺低聚物/氧化石墨烯/四氧化三铁复合物、锌改性聚丙烯酰胺、聚硅酸铝铁、碳酸氢钠；其中，丙烯酰胺低聚物接枝氧化石墨烯由氧化石墨烯的羧基化、羧基化四氧化三铁的制备、复合反应三步制备；该水处理剂能够实现磁场辅助的快速絮凝和高效回收，同时，采用锌改性聚丙烯酰胺，有效缩短了聚丙烯酰胺的降解时间，达到了环境友好性的要求。其次，提供了一种水处理方法，包括混合、初步絮凝、再次絮凝和过滤阶段，采用下层水回流步骤实现了水处理剂的高效利用，降低了生产成本。
【IPC分类】C02F1/52, C02F1/56, C02F1/54
【公开号】CN105000645
【申请号】CN201510441877
【发明人】李宏亮
【申请人】李宏亮
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月26日