申請日2015.11.24

　　公開(公告)日2016.02.03

　　IPC分類號C02F1/52

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種污水處理用磁性混凝劑，制備所需原料有：FeCl3`6H2O、FeSO4`7H2O、曲拉通X-100、3-氨丙基三甲氧基硅烷、98%聚乙烯亞胺、25%戊二醛溶液25%、氨水、無水乙醇、甲醇、蒸餾水。其顯著優(yōu)點(diǎn)為：可以使得混凝處理過程更加高效，可實(shí)現(xiàn)混凝沉淀物快速分離。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種污水處理用磁性混凝劑，其特征在于，制備方法包括以下步驟：

　　(1)按照摩爾比1:1.7-1.8稱取FeSO4`7H2O和FeCl3`6H2O，加入到反應(yīng)瓶中，加入過量的濃氨水，震蕩20min左右，置于60℃左右的水浴鍋中水浴6h左右,然后用蒸餾水充分的洗滌磁性鐵，得到較純的磁性納米鐵顆粒;

　　(2)配制Triton-x-100和甲醇的混合水溶液,Triton-x-100:甲醇:水的摩爾比為1:9-11:19-21,向其中依次加入步驟(1)所得的較純的磁性納米鐵顆粒和TEOS，兩種物質(zhì)加入量均為0.9-1.1mg/L，再向上述混合液中加入少量的濃氨水，濃氨水與混合液的體積比為1:9-11，置于振蕩搖床上混合振蕩3.8-4.2h,待混合液反應(yīng)完全后，將反應(yīng)液使用丙酮破乳，將包埋產(chǎn)物用蒸餾水和乙醇反復(fù)多次洗滌后得到硅烷化的磁性鐵;

　　(3)向(2)中得到的硅烷化磁性鐵加入濃度為25%左右的戊二醛溶液中，以甲醇的水溶液作為反應(yīng)基底，加入適量的氨水或者磷酸鹽緩沖溶液，使得反應(yīng)體系的pH保持在7.8左右，經(jīng)過0.8-1.2h震蕩后置于40-50℃的水浴鍋中反應(yīng)5.5-6.5h后，用水充分洗滌材料得較純材料;

　　(4)將(3)所得到的較純材料加入聚乙烯亞胺高濃度溶液中，以甲醇的水溶液作為反應(yīng)基底，加入適量的氨水或者磷酸鹽緩沖溶液，使得反應(yīng)體系的pH保持在7.8左右，再經(jīng)過0.8-1.2h震蕩，后置于45℃左右水浴鍋中反應(yīng)6h左右后，用水充分洗滌材料得到成品。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理用磁性混凝劑，其特征在于，步驟(1)所述的反應(yīng)瓶容積為100mL。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理用磁性混凝劑，其特征在于，所述的聚乙烯亞胺高濃度溶液的濃度為97-99%。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理用磁性混凝劑，其特征在于，所述的甲醇的水溶液中甲醇與水體積比2.2-1.8:1。

　　說明書

　　一種污水處理用磁性混凝劑

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬混凝劑領(lǐng)域，尤其涉及一種污水處理用磁性混凝劑。

　　背景技術(shù)

　　本發(fā)明針對傳統(tǒng)混凝劑在污水處理中存在的諸如：去除效率低、可分離性差等不足，發(fā)明了一種用于制備新型混凝劑的工藝方法。該法制備出的新型混凝劑應(yīng)用去除水中污染物時(shí)，具有去除效率高、可快速分離等優(yōu)點(diǎn)�？朔�了傳統(tǒng)混凝劑存在的不足，為污水處理提供了一種新的解決方案。

　　污水中存在的顆粒物主要是膠體，水中膠粒由于膠粒的∫電位的作用能維持穩(wěn)定的分散懸浮狀態(tài)�；炷齽┑淖饔弥饕�是消除或降低膠粒的∫電位，使微粒碰撞聚結(jié)、失去穩(wěn)定性。傳統(tǒng)混凝劑用于污水處理時(shí)，存在投加量過低處理效果不明顯;投加量過高時(shí)又給混凝沉淀物分離帶來麻煩的困擾。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對傳統(tǒng)混凝劑存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種解決方案，可以使得混凝處理過程更加高效，實(shí)現(xiàn)混凝沉淀物快速分離。具體的技術(shù)解決方案為：采用FeCl3`6H2O、FeSO4`7H2O、曲拉通X-100、3-氨丙基三甲氧基硅烷、98%聚乙烯亞胺溶液、25%戊二醛溶液等試劑在適當(dāng)條件下先制得磁性混凝劑材料;通過實(shí)驗(yàn)對比分析混凝劑去除效率影響因素，得到磁性混凝劑最佳使用條件。

　　新型磁性混凝劑制備步驟如下：

　　一種污水處理用磁性混凝劑，其特征在于，制備方法包括以下步驟：

　　(1)按照摩爾比1:1.7-1.8稱取FeSO4`7H2O和FeCl3`6H2O，加入到反應(yīng)瓶中，加入過量的濃氨水，震蕩20min左右，置于60℃左右的水浴鍋中水浴6h左右, 然后用蒸餾水充分的洗滌磁性鐵，得到較純的磁性納米鐵顆粒;

　　(2)配制Triton-x-100和甲醇的混合水溶液,Triton-x-100:甲醇:水的摩爾比為1:9-11:19-21,向其中依次加入步驟(1)所得的較純的磁性納米鐵顆粒和 TEOS，兩種物質(zhì)加入量均為0.9-1.1mg/L，再向上述混合液中加入少量的濃氨水，濃氨水與混合液的體積比為1:9-11，置于振蕩搖床上混合振蕩3.8-4.2h, 待混合液反應(yīng)完全后，將反應(yīng)液使用丙酮破乳，將包埋產(chǎn)物用蒸餾水和乙醇反復(fù)多次洗滌后得到硅烷化的磁性鐵;

　　(3)向(2)中得到的硅烷化磁性鐵加入濃度為25%左右的戊二醛溶液中，以甲醇的水溶液作為反應(yīng)基底，加入適量的氨水或者磷酸鹽緩沖溶液，使得反應(yīng)體系的pH保持在7.8左右，經(jīng)過0.8-1.2h震蕩后置于40-50℃的水浴鍋中反應(yīng) 5.5-6.5h后，用水充分洗滌材料得較純材料;

　　(4)將(3)所得到的較純材料加入聚乙烯亞胺高濃度溶液中，以甲醇的水溶液作為反應(yīng)基底，加入適量的氨水或者磷酸鹽緩沖溶液，使得反應(yīng)體系的pH保持在7.8左右，再經(jīng)過0.8-1.2h震蕩，后置于45℃左右水浴鍋中反應(yīng)6h左右后，用水充分洗滌材料得到成品。

　　所述的一種污水處理用磁性混凝劑，其特征在于，步驟(1)所述的反應(yīng)瓶容積為100mL。

　　所述的一種污水處理用磁性混凝劑，其特征在于，所述的聚乙烯亞胺高濃度溶液的濃度為97-99%。

　　所述的一種污水處理用磁性混凝劑，其特征在于，所述的甲醇的水溶液中甲醇與水體積比2.2-1.8:1。

　　本發(fā)明的有益效果為：

　　(1)本發(fā)明的將磁性納米鐵作為載體，通過交聯(lián)戊二醛、嫁接聚乙烯亞胺進(jìn)行修飾制得了具有磁性及豐富高分子支鏈的新型混凝劑。該磁性混凝劑在應(yīng)用于污廢水處理中可實(shí)現(xiàn)混凝沉淀與上清液的快速分離同時(shí)具有較高的處理效率。

　　(2)本發(fā)明的將新型納米材料制備相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域，克服了傳統(tǒng)絮凝劑產(chǎn)品存在的可分離程度差、去除效率偏低等不足，最終產(chǎn)品的效果是：通過模擬泥水分離試驗(yàn)，不加混凝劑時(shí)70min達(dá)到泥水分離平衡，混凝去除率達(dá)到49%;按0.725g/L加入新型磁性混凝劑時(shí)30min達(dá)到平衡，反應(yīng)速率很快，經(jīng)磁性分離后混凝去除率達(dá)到95%。