[发明专利]纳米超高效絮凝剂

说明书

本发明涉及水处理化学药剂，进一步是指用于废水处理的絮凝剂。

在废水处理的诸种方法中，采用药物为主的净水方法具有设备投资少、占地小，流程短和污泥沉降快、运行费用相对较低等优点。尽管如此，该种方法还是普遍存在药效发挥不完全的问题，其投药量大、运行费用仍较高，且带来二次污染的可能性大；对于废水成分变化的操作弹性要求高，导致出水排放指标不稳定，难以达到国家排放标准。

本发明的目的是，提供出纳米超高效絮凝剂，其药剂能超常发挥，使药剂投放量减小，从而大幅降低废水处理成本，同时彻底消除二次污染，出水达到国家排放标准。

本发明的技术方案是，所述纳米超高效絮凝剂的一种重量百分比原料组成是：

纳米极氧化物         1-10％，

聚丙烯酰胺          20-50％，

阳离子型聚丙烯酰胺  25-50％，

非离子型聚丙烯酰胺  10-40％；

本发明的第二种重量百分比原料组成是：

纳米级氧化物         1-10％

聚丙烯酰胺          10-40％，

阴离子型聚丙烯酰胺  25-50％，

非离子型聚丙烯酰胺  10-30％，

TXY高分子絮凝剂     10-30％；

上述二种组成中的纳米级氧化物是指粒度为25-100nm的二氧化硅、三氧化二铝、氧化锆、氧化铈四种原料之一或一种以上。所述聚丙烯酰胺(polyacrylamide或PAM)、阳离子型聚丙烯酰胺(cationic[type]polyacrylamide)、非离子型聚丙烯酰胺(non-ionic[type]polyacrylamide)、阴离子型聚丙烯酰胺(anionic[type]polyacrylamide或PHP)、TXY高分子絮凝剂(MacromolecularFlocculant TXY)均可选用市售产品。

本发明絮凝剂的一种制取过程(以上述第一种组成为例)是，将原料纳米极氧化物、聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、非离子型聚丙烯酰胺按比例一次性投放到双螺旋搅拌器中混合1-2小时即得絮凝剂；还可再将上述混合料一次性投至反应釜中，按混合料重量与水之比为1∶80-120的比例加水，启动搅拌(转速60rpm)，反应釜夹套通蒸汽加热，保持温度75-85℃并搅拌3-4小时，即得溶液型絮凝剂。所述第二种成分絮凝剂的制取方法和与上述方法相同。本发明的絮凝剂实际使用时以溶液状态按常规滴加方式加至被处理的废水中。

本发明将纳米级氧化物用于药剂中，由于纳米级粉体的比表面积大，其表面能量高，由此使药剂改性，即极大地提高了药剂的活性，使其在水处理中的反应速度加快，药效超常发挥，从而导致药剂利用率高、用药量大大降低；所述其它组分的配合使用，使药剂处理综合废水(如城市污水)的性能显著增强；而适当调整药剂组分的比例，又可处理不同成分的废水。本发明经深入研究和反复试验，完成了筛选纳米粉体使之改性的单一絮凝剂、由单一絮凝剂组成的效果叠加的复合絮凝剂、纳米氧化物粉体添加剂复合絮凝剂中的比例的任务，使加入纳米氧化物粉体后絮凝剂的絮凝效果较加入(改性)前提高50倍以上。

由以上可知，本发明为纳米超高效絮凝剂，它的特点有：(1)絮凝速度快、矾花大，10分钟内可达到完全沉淀；(2)投药量小，最大用量为1吨废水加入有效成份0.01公斤，可节省药物费用40％；(3)由于絮凝效果好、沉淀完全，所处理废水的排放指标稳定，运行可靠。

实施例1：取硅基氧化物(二氧化硅粉碎物)纳米粉体5％、聚丙烯酰胺45％、阳离子型聚丙烯酰胺40％、非离子型聚丙烯酰胺10％，一次性投放到双螺旋搅拌器中混合1-2小时；将混合料一次性投放到反应釜中，按混合料重量与水重量之比为1∶100加水，反应釜夹套通蒸汽加热到75-85℃，搅拌3-4小时，即得溶液型絮凝剂。

实施例2：取硅基氧化物(二氧化硅粉碎制得)纳米粉体10％、聚丙烯酰胺25％、阴离子型聚丙烯酰胺25％、非离子型聚丙烯酰胺20％、TXY高分子絮凝剂20％，按实施例所述制取方法制取。