废水絮凝剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及废水处理领域，具体地，涉及一种废水絮凝剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 絮凝是废水处理的一个重要方法，用来除去废水中细小的悬浮物和胶体，常见的 絮凝过程是向废水中加入絮凝剂，使废水中的悬浮物和胶体在所加絮凝剂的作用下，相互 接触、碰撞脱稳并凝集成一定粒径的聚集体。现有的絮凝剂主要包括无机絮凝剂和有机絮 凝剂两类，其中，无机絮凝剂受PH值变化影响较大，生成的絮体易碎，且处理后的水中含有 较高浓度的金属离子，使处理步骤复杂化；用有机絮凝剂絮凝后的上清液清澈程度较差，且 有机絮凝剂不易降解，破坏环境。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种废水絮凝剂及其制备方法，通过该方法制备的废水絮凝 剂絮凝效果优异，污染小。
[0004] 为了实现上述目的，本发明提供了一种废水絮凝剂的制备方法，该制备方法包 括：
[0005] (1)将凹凸棒土和高炉渣粉混合、煅烧并粉碎制得混合粉末Ml;
[0006] (2)将壳聚糖、丙烯酰胺、二烷基二烯丙基溴化铵、环氧氯丙烷、三乙胺、三甲基乙 基异丙烯基氯化铵、丙烯酸和引发剂在酸性溶液中混合得到混合溶液M2 ;
[0007] (3)将所述混合溶液M2在惰性气体保护下进行聚合反应制得混合溶液M3 ;
[0008] (4)将所述混合粉末Ml和所述混合溶液M3混合制得混合物M4 ;
[0009] (5)将所述混合物M4冷冻、干燥、造粒制得废水絮凝剂。
[0010] 本发明还提供了一种废水絮凝剂，该废水絮凝剂是通过上述方法制备而得。
[0011] 通过上述技术方案，本发明提供了一种废水絮凝剂，在该废水絮凝剂的制备过程 中分别添加了凹凸棒土、高炉渣粉、壳聚糖、丙烯酰胺、二烷基二烯丙基溴化铵、环氧氯丙 烧、三乙胺、三甲基乙基异丙烯基氯化铵和丙烯酸，这九种组分之间发生协同作用，使制得 的絮凝剂具有优异的絮凝性能，且制备方法简便易行，成本低廉。
[0012] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0013] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0014] 本发明提供了一种废水絮凝剂的制备方法，该制备方法包括：
[0015] (1)将凹凸棒土和高炉渣粉混合、煅烧并粉碎制得混合粉末Ml;
[0016] (2)将壳聚糖、丙烯酰胺、二烷基二烯丙基溴化铵、环氧氯丙烷、三乙胺、三甲基乙 基异丙烯基氯化铵、丙烯酸和引发剂在酸性溶液中混合得到混合溶液M2 ;
[0017] (3)将所述混合溶液M2在惰性气体保护下进行聚合反应制得混合溶液M3 ;
[0018] (4)将所述混合粉末Ml和所述混合溶液M3混合制得混合物M4 ;
[0019] (5)将所述混合物M4冷冻、干燥、造粒制得废水絮凝剂。
[0020] 在上述制备方法中，凹凸棒土和高炉渣粉的用量均可以在宽的范围内选择，为了 使制得的废水絮凝剂具有更优异的絮凝效果，优选地，相对于1〇〇重量份的所述凹凸棒土， 所述高炉渣粉的用量为5-20重量份。
[0021] 同样，煅烧的温度和时间均可以在宽的范围内选择，为了使制得的废水絮凝剂具 有更优异的絮凝效果，优选地，煅烧至少需要满足以下条件：煅烧温度为400-600°C，煅烧 时间为l_3h。
[0022] 当然，酸性溶液可以在宽的范围内选择，可以是盐酸、醋酸、硫酸和硝酸中的一种 或多种，为了使各组分能充分溶解，优选地，酸性溶液为盐酸、醋酸和硫酸中的一种或多种。
[0023] 同样地，酸性溶液的pH值可以在宽的范围内选择，为了使各组分能充分溶解，优 选地，酸性溶液的pH为3-5。
[0024] 另外，引发剂的种类可以在宽的范围内选择，可以是过硫酸铵、四甲基二胺、过氧 化氢、过氧化钠和过氧二苯甲酰中的一种或多种，为了使聚合反应能更快进行，优选地，弓丨 发剂为过硫酸铵、四甲基二胺和过氧化氢中的一种或多种。
[0025] 在上述制备方法中，各组分的用量均可以在宽的范围内选择，为了使制得的废水 絮凝剂具有更优异的絮凝效果，优选地，相对于1〇〇重量份的壳聚糖，丙烯酰胺的用量为 40-65重量份，二烷基二烯丙基溴化铵的用量为25-40重量份，环氧氯丙烷的用量为25-35 重量份，三乙胺的用量为12-18重量份，三甲基乙基异丙烯基氯化铵的用量为6-15重量份， 丙稀酸的用量为1〇 _20重量份，引发剂的用量为8-14重量份，酸性溶液的用量为200-300 重量份。
[0026] 同时，惰性气体的种类可以在宽的范围内选择，可以是氖气、氩气和氦气中的一种 或多种，为了使产物不被空气中的氧气氧化，优选地，惰性气体为氖气和/或氩气。
[0027] 当然，聚合反应的温度和时间均可以在宽的范围内选择，为了使聚合反应进行的 更快，优选地，聚合反应的条件为：反应温度为35-45°C，反应时间为4-6h。
[0028] 在上述制备方法中，混合粉末Ml和混合溶液M3的用量均可以在宽的范围内选择， 为了使制得的废水絮凝剂具有更优异的絮凝效果，优选地，相对于1〇〇重量份的所述混合 粉末Ml，所述混合溶液M3的用量为150-350重量份。
[0029] 同时，冷冻的温度和时间也可以在宽的范围内选择，为了使制得的废水絮凝剂具 有更优异的絮凝效果，优选地，冷冻温度为_20°C~0°C，冷冻却时间为l_3h。
[0030] 另外，干燥的压力和时间可以在宽的范围内选择，为了使制得的废水絮凝剂具有 更优异的絮凝效果，优选地，干燥压力为l_20Pa，干燥时间为l_3h。
[0031] 本发明还提供了一种废水絮凝剂，该废水絮凝剂是通过上述方法制备而得。
[0032] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，凹凸棒土为石家庄辰 兴实业有限公司的市售品，高炉渣粉购自信阳明港有限公司，丙烯酰胺为巩义兴茂有限公 司，二烷基二烯丙基溴化铵为盐城市龙辰化工有限公司的市售品，环氧氯丙烷购自淄博鼎 旭化工经贸有限公司，三甲基乙基异丙烯基氯化铵购自幸址园工贸有限公司。
[0033]制备例1
[0034] 壳聚糖的制备：
[0035] (1)在90°C下，将蟹壳置于8重量％的氢氧化钠溶液（重量比为1 :4)中浸泡5h， 调节pH值为7,过滤得到产物NI;
[0036] (2)在70°C下，将产物Nl置于15重量％的盐酸溶液（重量比为1 :3)中浸泡10h， 用蒸馏水调节PH值至5,过滤得到产物N2 ;
[0037] (3)将产物N2置于0. 5重量％的高锰酸钾溶液（重量比为1 :3)中浸泡30min后， 加入1 %的亚硫酸氢钠（N2和亚硫酸氢钠的重量比为3 :1)脱色30min，调节pH值至7,过 滤得到产物N3 ;
[0038] (4)在80°C下，将产物N3置于50重量％的氢氧化钠溶液中浸泡12h，调节PH值至 7,干燥可得壳聚糖。
[0039] 实施例1
[0040] (1)将凹凸棒土和高炉渣粉（重量比为100 :15)混合、在500°C下煅烧2h并粉碎 制得混合粉末Ml;
[0041] (2)将壳聚糖、丙烯酰胺、二烷基二烯丙基溴化铵、环氧氯丙烷、三乙胺、三甲基乙 基异丙烯基氯化铵、丙烯酸和过硫酸铵在盐酸溶液中（质量比为100 :55 :35 :30 :15 :12 : 15 :11 :250)混合得到混合溶液M2，
[0042] (3)在40°C下，将混合溶液M2在氩气保护下进行聚合反应5h制得混合溶液M3 ;
[0043] (4)将混合粉末Ml和混合溶液M3 (质量比为100 :250)混合制得混合物M4 ;
[0044] (5)将所述混合物M4在-KTC下冷冻2h、IOPa下干燥2h、造粒制得废水絮凝剂Al。
[0045] 实施例2
[0046] (1)将凹凸棒