专利名称：一种无机-有机多元复合絮凝剂及其制备方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明属于水处理技术领域，更具体地涉及一种无机-有机多元复合絮凝剂、制备方法及其用途。
背景技术：
絮凝是废水处理的重要环节之一，而絮凝处理技术的关键所在就是选择或采用合适的絮凝剂，它在很大程度上影响着废水的处理效果、后续流程的运行状况、最终出水质量和成本费用等。絮凝剂的分类方法诸多，按照其化学成分可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂，而按照絮凝剂分子量的高低又可分为低分子、高分子、阳离子型、阴离子型和非离子型絮凝剂。其中，国内外广泛使用的是在铁盐和铝 盐基础上发展起来的例如硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等无机絮凝剂，其具有成本低廉的优势，但絮凝沉淀速度慢、药耗量高等缺点；有机絮凝剂一般为高分子聚合物，如季铵型淀粉基絮凝剂、聚丙烯酰胺絮凝剂等，其具有用量少、絮凝速度快、产生的污泥量少等优点，但也存在着处理费用高、且本身具有一定毒性的弊端，应用受到一定的限制。与上述无机絮凝剂、有机絮凝剂相比，无机-有机复合絮凝剂主要通过协调作用实现对废水的絮凝。无机部分先通过吸附、电中和等作用形成大的胶体，然后有机部分通过网捕卷扫作用使絮体沉降，从而使得无机-有机复合絮凝剂具有絮凝效果好、投药量低、应用范围广等诸多优点，实现了污水处理的高效、低耗和低投入。CN1393410A的专利公开了一种-无机-有机复合絮凝剂，其包含二氰二胺与甲醛的聚合物、聚硫氯化铝和/或聚硫氯化铝钙，但制备中引入了有毒物质甲醛，从而使得生产过程要求严苛且可能危害人体的健康。CN102295335A的专利公开了一种包括高铁酸盐、聚合氯化铝钙、含铝化合物和/或含钙化合物、氯化铁以及聚丙烯酰胺的絮凝剂组合物，提高了絮凝效果，并具有杀菌、除藻功能，但去除无水中溶解性的COD效果较差，综合性能有待增强。CN102079564B的专利公开了一种聚合氯化铝-硫酸铝-聚二甲基烯丙基氯化铵三元复合混凝剂，但铝盐的使用不可避免地带来了潜在的生物毒性问题。虽然人们开发了多种复合型絮凝剂并得到了广泛的应用，但进一步采用更加环保型成分或完善絮凝体系的整体性能等依然是当代污水处理领域的关键问题。因而，研发新型的无机-有机复合絮凝剂成为近年来国内外水处理领域研究的热点。
发明内容
针对现有技术存在的诸多缺陷，本发明人经过大量的深入研究，在付出了充分的创造性劳动后，提供一种凝速度快、COD去除率高、应用范围广的无机-有机多元复合絮凝剂。具体而言，本发明主要涉及三个方面。
第一个方面，本发明涉及一种无机-有机多元复合絮凝剂，所述无机-有机多元复合絮凝剂包括聚二甲基二烯丙基氯化铵、4A沸石、榆皮草粉、改性粉煤灰、高铁酸钠、红粘土、聚乙烯吡咯烷酮和添加剂。在所述无机-有机多元复合絮凝剂中，以重量份计，其具体组分含量如下:
权利要求
1.一种无机-有机多元复合絮凝剂，其包括聚二甲基二烯丙基氯化铵、4A沸石、榆皮草粉、改性粉煤灰、高铁酸钠、红粘土、聚乙烯吡咯烷酮和添加剂。
2.如权利要求1所述的无机-有机多元复合絮凝剂，其特征在于:所述无机-有机多元复合絮凝剂中，以重量份计，其具体组分含量如下:
3.如权利要求2所述的无机-有机多元复合絮凝剂，其特征在于:所述添加剂为腐植酸钠、硅酸钠、明矾的混合物，所述腐植酸钠、硅酸钠和明矾的重量比为1:1-2:1-1.5。
4.如权利要求1-3任一项所述的无机-有机多元复合絮凝剂，其特征在于:所述腐植酸钠、硅酸钠和明矾的重量比为1:1:1。
5.如权利要求1-4任一项所述的无机-有机多元复合絮凝剂，其特征在于:所述改性粉煤灰采用下述步骤制备:将粉煤灰与盐酸溶液在烧杯中混合，在25-80°C下超声处理2-3小时得到改性粉煤灰，其中，盐酸溶液的重量浓度为30%-35%，粉煤灰与盐酸的质量体积比为1:1-2，超声波频率F = 20-100 KHz，功率密度P = 50-300 w/L。
6.如权利要求1-5任一项所述的无机-有机多元复合絮凝剂，其特征在于:所述高铁酸钠采用下述步骤制备: (1)将过氧化钠与七水合硫酸亚铁在密闭干燥的环境中混合，于5000C -800 °C下加热反应1-1.5 h，得到含有高铁酸盐的混合物，其中，过氧化钠与七水合硫酸亚铁的质量比为 1:3; (2)将所述含有高铁酸盐的混合物溶于2.5-3.5 mol/L的NaOH溶液中，过滤后，向得到的滤液中加入KOH固体至析出晶体或固体，将析出物过滤、洗涤、真空干燥后得到高铁酸钠。
7.如权利要求1-6任一项所述的无机-有机多元复合絮凝剂，其特征在于:所述榆皮草粉采用下述步骤制备:榆皮草经晒干、粉碎、过50-70目筛、干燥得到榆皮草粉。
8.如权利要求1-7任一项所述的无机-有机多元复合絮凝剂的制备方法，其特征在于:将上述重量份的聚二甲基二烯丙基氯化铵、4A沸石、榆皮草粉、改性粉煤灰、高铁酸钠、红粘土、聚乙烯吡咯烷酮和添加剂加入搅拌槽，于50-70°C下搅拌混合2-4h，将搅拌槽输出的产品包装，得到产品。
9.如权利要求1-8任一项所述的无机-有机多元复合絮凝剂用于污水处理、污泥浓缩或纸浆回收的用途。
全文摘要
本发明涉及一种无机-有机多元复合絮凝剂及其制备方法和用途，所述无机-有机多元复合絮凝剂包括聚二甲基二烯丙基氯化铵、4A沸石、榆皮草粉、改性粉煤灰、高铁酸钠、红粘土和添加剂。该絮凝剂具有絮凝速度快、用量少、pH试用范围宽等诸多优点，具有广泛的工业化应用前景。
文档编号C02F1/52GK103253751SQ201310198250
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月24日 优先权日2013年5月24日
发明者杨雪飞 申请人:杨雪飞