[发明专利]一种絮体沉淀物脱水性优异的絮凝剂

说明书

本发明提供了一种絮体沉淀物脱水性优异的絮凝剂及其制备方法，应用于污水处理行业，属于环保技术领域。该方法以壳聚糖、正硅酸乙酯、硝酸铝、氯化铁为原料，经过取代反应、聚合反应最终形成一种网络状分子结构的混合物，以其作为絮凝剂，具有絮体形成速度快、絮团大且不返溶、形成的污泥易脱水且易降解的特点，悬浮物去除率高达97%，毛细吸水时间24秒以下。优势在于该絮凝剂及其形成的絮体微观上为多孔结构，孔与孔之间从体内到体表相互贯通，污泥中的水分可以由孔道自然渗透而出，导致其形成的污泥具有优异的脱水性。

技术领域

本发明涉及一种絮体沉淀物脱水性优异的絮凝剂，应用于污水处理行业，属于环保技术领域。

背景技术

人口持续增长、资源逐渐短缺、环境不断恶化早已经成为全球共同面对的问题。我国水污染问题异常严峻，82%的江河湖泊受到不同程度的污染，严重威胁着人类以及动植物的生存，亟待持续深入研究与推广各种水污染防治及治理技术。目前被广泛研究与应用的水处理技术有絮凝沉降法、吸附法、物理化学氧化法、生物氧化法、膜过滤法、蒸发等方法，其中，絮凝沉降法具有絮体形成以及沉降速度快、固体悬浮物去除率高等优势，被广泛用来处理市政污水以及工业污水。絮凝剂是絮凝沉降法的核心材料，主要有无机高分子絮凝剂、合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂、微生物絮凝剂，各有其优缺点。研发絮体形成速度快、絮团大且不返溶、形成的污泥易脱水且易降解的絮凝剂对水污染控制具有非常重要的意义。

水体中悬浮的污染物微粒大多数为表面负电荷，表面的负电荷导致微粒之间产生相互电荷斥力而无法靠近，在水体中形成稳定的均匀分散体系。絮凝剂通常为带正电荷的聚合物，为大分子物质，将其加入到污水中，所带正电荷和水体悬浮物所带负电荷会发生中和，使得悬浮物呈现电中性，从而导致悬浮物微粒相互靠近而形成小的絮团，小絮团在絮凝剂的吸附、络合、桥架、交联等物理化学作用下，与絮凝剂形成大尺寸的絮体并在重力作用下沉淀到水体底部，从而实现悬浮污染物与水的分离，达到净化水体的目的。

目前为止，已经研发并应用的絮凝剂品种繁多，在应用中各有优劣势。如文献”One-step green synthesis of non-hazardous dicarboxyl cellulose flocculant andits flocculation activity evaluation”, Journal of Hazardous Materials, Volume296, 15 October 2015, Pages 1-8，报道的一种絮凝剂，其由纤维素为原料合成，具有可生物降解、无二次污染、形成的絮体稳定的优势，但其在文献中只提到在高岭土悬浊液与造纸厂废水中的絮凝效果，未见其对污泥脱水效果的研究。另一篇文献”Optimisation ofextraction and sludge dewatering efficiencies of bio-flocculants extractedfrom Abelmoschus esculentus (okra)”, Journal of Environmental Management,Volume 157, 1 July 2015, Pages 320-325，Chai Siah Lee等人以黄秋葵为原料提取出一种植物基生物絮凝剂，具有污水悬浮物去除率高、污泥脱水率高、絮凝剂制造过程以及后续使用对环境无污染的优势。