专利名称：一种无机-有机复合型絮凝剂及其制备方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种无机-有机复合型絮凝剂及其制备方法与应用。
背景技术：
天然橡胶乳胶大量应用于制备各种手套(医用手套、检查手套、家用手套等)、安全套、导尿管、输血胶管等制品，目前我国的天然橡胶消耗量跃居世界前列。但是，天然橡胶乳胶加工生产所带来的大量废水污染，成为制约我国橡胶产业发展的瓶颈。天然橡胶乳胶加工废水的成份复杂，除主要含橡胶乳清外，还有蛋白质，脂类，糖类和无机盐类等，这给乳胶废水的处理带来很大困难。目前国内外对乳胶加工废水的处理方法主要采用厌氧-氧化塘自然曝气法、厌氧-活性污泥机械强制曝气氧化法、生物转盘法以及水生生物法等，以上方法均存在工艺过程复杂且不完善、处理成本高、周期长、占地面积大、受水质波动影响大，且伴随有恶臭气体产生等缺点。絮凝沉淀法具有速度快、效率高、投资少、方法简便易行、处理效果好、成本低廉等优点，在废水处理过程中具有重要作用，但采用絮凝沉降法处理天然橡胶乳胶加工废水的报道极为少见。因此，寻找一种新型、快速有效的处理天然橡胶乳胶加工废水的方法或者絮凝剂，成为当务之急。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种无机-有机复合型絮凝剂。本发明的再一目的在于提供上述无机-有机复合型絮凝剂的制备方法。本发明的另一目的在于提供上述无机-有机复合型絮凝剂的应用。本发明的目的通过以下技术方案来实现一种无机-有机复合型絮凝剂，包含以下按质量份计各组分
聚合氯化铝铁I份
聚乙烯吡咯烷_0.02 0.08份
壳聚糖0.02 0.06份所述的
红粘土0.05 0.15份；
无机-有机复合型絮凝剂，优选包含以下按质量份计各组分聚合氯化铝铁I份
聚乙烯吡咯烷酮0.05份
壳聚糖0.04份
红粘土0.1份。所述的无机-有机复合型絮凝剂的制备方法，包括以下具体步骤在35 65°C温度以及250 280r/min转速拌状态下，往100质量份的水中加入所述的I质量份聚合氯化铝铁，搅拌3 4分钟；继续加入所述的O. 02 O. 08质量份聚乙烯吡咯烷酮，搅拌4 5分钟；继续加入所述的O. 02 O. 06质量份壳聚糖，搅拌10 15分钟；最后加入所述的 O. 05 O. 15质量份红粘土，搅拌5 8分钟后得到无机-有机复合型絮凝剂。所述的无机-有机复合型絮凝剂在处理天然橡胶乳胶加工废水中的应用。本发明制备无机-有机复合型絮凝剂时，各成分的添加顺序十分重要，在水中首先加入聚合氯化铝铁，然后加入聚乙烯吡咯烷酮，再加壳聚糖，最后添加红粘土，如果顺序不同的话，对产品效果将产生显著影响。通过以上方法制备的无机-有机复合型絮凝剂采用聚合氯化铝铁溶液直接溶解壳聚糖，避免了由常规酸溶造成水体酸度变化，从而导致复合絮凝剂性能降低，甚至失效，同时也可避免水体二次酸污染。絮凝体系中的壳聚糖大分子，由于含有大量-NH2，能够吸附废水溶液中的质子，使壳聚糖大分子链末端带正电荷，与废水中的带负电胶体粒子发生吸附架桥作用，在无机高分子聚合氯化铝铁和有机高分子聚乙烯吡咯烷酮的协同下，同时发挥无机絮凝剂的电中和作用、有机高分子絮凝剂的吸附架桥作用和沉淀网捕作用，能够迅速提高复合絮凝剂的絮凝能力，因此在达到相同处理效果时，无机-有机复合型絮凝剂的投料量约为单独使用聚合氯化铝铁的一半；在此基础上复合红粘土，利用红粘土粒子在溶液中带负电荷的特性，可加强絮凝过程中的吸附电中和作用，同时红粘土粒子可作为絮体生长的生长核，使生成的絮体更加密实，重量增加，大大缩短絮体下沉时间，极大提高絮凝剂处理效率，对于具有特殊理化性质的天然橡胶乳胶加工废水的处理，具有独特的效果。本发明与现有技术相比具有如下突出的优点及有益效果(I)本发明的无机-有机复合型絮凝剂所需的制备原料简单易得，绿色环保。(2)本发明的制备方法操作简便，条件温和，原料价格低廉，易于实现工业化生产。(3)本发明对天然橡胶乳胶加工废水的处理效果非常好，浊度去除率达到95%以上，COD去除率达到70%以上，最高可达到90% 92%。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例I在35°C温度以及260r/min持续搅拌状态下，往IOOg的水中加入Ig聚合氯化铝铁，搅拌4分钟；继续加入O. 02g聚乙烯吡咯烷酮，搅拌4分钟；继续加入O. 02g壳聚糖，搅拌10分钟；最后加入O. 05g红粘土，搅拌6分钟后得到无机-有机复合型絮凝剂I。实施例2在50°C温度以及260r/min持续搅拌状态下，往IOOg的水中加入Ig聚合氯化铝铁，搅拌4分钟；继续加入O. 05g聚乙烯吡咯烷酮，搅拌4分钟；继续加入O. 04g壳聚糖，搅拌10分钟；最后加入O. Ig红粘土，搅拌6分钟后得到无机-有机复合型絮凝剂2。实施例3在65°C温度以及260r/min持续搅拌状态下，往IOOg的水中加入Ig聚合氯化铝铁，搅拌4分钟；继续加入O. 08g聚乙烯吡咯烷酮，搅拌4分钟；继续加入O. 06g壳聚糖，搅拌10分钟；最后加入O. 15g红粘土，搅拌6分钟后得到无机-有机复合型絮凝剂3。效果实施例取上述无机-有机复合型絮凝剂I 3各4ml，分别加入到IOOOml的天然橡胶乳胶加工废水中，搅拌沉淀10分钟后，相应得到处理后的废水I 3。
用HACH 2100AN型浊度仪测量水样浊度，测得废水的起始浊度为852. OONTU,经过处理后的废水I 3的浊度浊度值依次为37. 403NTU、9. 03INTU以及17. 722NTU，根据公式
浊度去除率％=(起始浊度-剩余浊度)/起始浊度X 100% ；计算出各废水I 3的浊度去除率依次为95. 61%,98. 94%以及97. 92%。取废水上清液用LAR Elox 100型COD水质在线自动监测仪测水样COD值，测得起始废水C0D=3235. 54mg/L，将上述废水I 3再静置沉降24h后，测得废水上清液COD值依次为 862. 919mg/L、373. 381mg/L 以及 257. 225mg/L，根据公式COD去除率％=(起始废水COD-处理后水的COD ) /起始废水COD X 100% ；计算废水I 3去除率分别为73. 33%、88. 46%以及92. 05%。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种无机-有机复合型絮凝剂，其特征在于包含以下按质量份计各组分聚合氯化铝铁I份聚乙烯吡咯烷酮0.02 0.08份壳聚糖0.02 0.06份红粘土0.05 0.15份。
2.根据权利要求I所述的无机-有机复合型絮凝剂，其特征在于包含以下按质量份计各组分聚合氯化铝铁I份聚乙烯吡咯烷_0.05份壳聚糖0.04份红粘土0.1份。
3.根据权利要求I或2所述的无机-有机复合型絮凝剂的制备方法，其特征在于包括以下具体步骤在35 65°C温度以及250 280r/min转速拌状态下，往100质量份的水中加入所述的I质量份聚合氯化铝铁，搅拌3 4分钟；继续加入所述的O. 02 O. 08质量份聚乙烯吡咯烷酮，搅拌4 5分钟；继续加入所述的O. 02 O. 06质量份壳聚糖，搅拌10 15分钟；最后加入所述的O. 05 O. 15质量份红粘土，搅拌5 8分钟后得到无机-有机复合型絮凝剂。
4.根据权利要求I或2所述的无机-有机复合型絮凝剂在处理天然橡胶乳胶加工废水中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种无机-有机复合型絮凝剂及其制备方法与应用。本发明的无机-有机复合型絮凝剂包含以下质量份计各组分1质量份的聚合氯化铝铁、0.02～0.08质量份的聚乙烯吡咯烷酮、0.02～0.06质量份的壳聚糖以及0.05～0.15质量份的红粘土。该无机-有机复合型絮凝剂原料简单易得，绿色环保，制备方法简单，只需将各组分顺着混合后搅拌均匀即可。此外，本发明的无机-有机复合型絮凝剂对天然橡胶和/或乳胶加工废水的处理效果非常好，浊度去除率达到95%以上，COD去除率达到70%以上，最高可达到90%～92%。
文档编号C02F1/52GK102897879SQ20121036368
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者敖宁建, 李志敏 申请人:暨南大学