[发明专利]一种杂化絮凝剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种杂化絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：S1、称取凝胶剂于烧杯中，加入去离子水搅拌溶解，配制成凝胶剂溶液；S2、将凝胶剂溶液在80℃下边搅拌边加入碱性溶液，得到盐基度为0.25~2.5的聚合溶胶溶液；S3、将聚合溶胶溶液的温度降至30~80℃，并向聚合溶胶溶液中边搅拌边加入由链拓展剂、骨架剂组成的有机单体，再在惰性气体气氛下加入凝胶剂质量0.03~5%的引发剂、凝胶剂质量0.1~1%的活化剂、凝胶剂质量0.1~1%的助溶剂，密封反应装置，以150~300r/min搅拌反应1~6h，得到的稀凝胶状的产物即为杂化絮凝剂。本发明制备的杂化絮凝剂为共价键形式的杂化絮凝剂，具有无机、有机絮凝剂的优势，对纳米颗粒废水中纳米颗粒及浊度的去除效率均能达到80%以上。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种杂化絮凝剂的制备方法。

背景技术

随着纳米科技快速发展，大量纳米颗粒不可避免地进入到污水处理系统中。纳米颗粒存在于污水系统中的形式包括：直接悬浮在污水中的纳米颗粒、与水中胶体吸附形成的纳米胶体，以及与水中胶体碰撞形成的胶体与纳米颗粒的混合物。由于尺寸细小，因此在污水中会导致难以沉降、浊度去除困难、处理成本高等问题。目前针对去除纳米颗粒物的技术主要有活性污泥法、超滤法、混凝法等。活性污泥法的去除能有限，常出现少量的纳米颗粒逸出废水系统等问题。超滤在去除纳米颗粒方面表现出优势，但却面临膜污染严重，成本高等诸多问题。混凝法因其去除效率高、适用范围广等优点，在处理纳米颗粒方面已被证明是一种行之有效的方法。

目前，水处理絮凝剂主要有无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂两大类。无机絮凝剂具有电中和能力强，絮体密度大，絮体生长快，使用成本低等特点，但其仍然存在投加量大，去除效果不稳定、容易受外部因素干扰等缺点。有机高分子絮凝剂具有用量少，吸附架桥能力强，絮凝速度快，产品稳定等优点，但是其原料价格昂贵，成本高。通常情况下，将有机、无机絮凝剂混合制成杂化絮凝剂，使无机絮凝剂的高电荷密度和有机高分子絮凝剂的架桥作用结合，充分发挥两者的絮凝优势，提高污染物的去除效果，因此，针对杂化絮凝剂的制备展开研究是有必要的且有意义的。

目前已有部分学者对杂化絮凝剂的制备展开了深入探索，如利用聚合氯化铝和单体二甲基二烯丙基氯化铵在引发剂作用下生成离子型杂化絮凝剂，但其制备杂化絮凝过程中使用的无机絮凝剂为纯度较高的成品，因此制备的成本较高，实用性不强。又如将粉煤灰原料经酸提、碱提、洗涤中性后，在氮气氛围下加入丙烯酰胺得到杂化絮凝剂，该工艺中涉及到的粉煤灰含杂质较多，有效成分较低，影响杂化絮凝剂中无机部分的絮凝作用，并且粉煤灰经过酸提、碱提后的部分滤渣经常被丢弃，造成浪费。

因此，如何需要通过合理选用原料、改进制备方法，得到絮凝性能良好、实用性的杂化絮凝剂，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种杂化絮凝剂的制备方法，解决现有技术制备的成本较高、实用性不强的问题，并且巧妙地结合了无机、有机絮凝剂的优势。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种杂化絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取凝胶剂于烧杯中，加入去离子水搅拌溶解，配制成浓度为0.1～1mol/L的凝胶剂溶液；

S2、将凝胶剂溶液在80℃下边搅拌边加入浓度为0.5～2.0mol/L的碱性溶液，得到盐基度为0.25～2.5的聚合溶胶溶液；

S3、将聚合溶胶溶液的温度降至30～80℃，并向聚合溶胶溶液中边搅拌边加入由链拓展剂、骨架剂组成的有机单体，再在惰性气体气氛下加入凝胶剂质量0.03～5％的引发剂、凝胶剂质量0.1～1％的活化剂、凝胶剂质量0.1～1％的助溶剂，密封反应装置，以150～300r/min搅拌反应1～6h，得到的稀凝胶状的产物即为杂化絮凝剂；其中，所述有机单体中，链拓展剂与凝胶剂的质量比为1：5～30，骨架剂与凝胶剂的质量比为1：10～40。