專利名稱：一種由成套混凝藥劑及配套設備組合的水處理工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及工業水處理技術，為一種由成套混凝藥劑及配套設備組合的水處理工藝，這種組合處理工藝適用于海水預處理、飲用水處理、工業用水處理、廢水處理等環境工程各個領域。
背景技術：
水的混凝處理是海水預處理、飲用水處理、工業用水處理、廢水處理等環境工程各個領域中的基本單元之一，起去濁除污的作用。因該方法具有簡單、方便的特點而在水處理工藝中普遍采用。優良的混凝成套藥劑及配套設備的組合處理工藝是水的高效混凝處理的關鍵因素，因此，開發研制高效混凝成套藥劑及配套設備的組合處理工藝對水處理領域具有重要意義。
目前，聚鋁、聚鐵是水處理市場中絮凝劑、混凝劑的主流品種之一，但是他們在低溫低濁度時去除濁度的效果差，同時生產過程中會嚴重污染環境，越來越不適合環保的要求。
發明內容
本發明提供一種由成套混凝藥劑及配套設備組合的水處理工藝，適用于海水預處理、飲用水處理、工業用水處理、廢水處理等環境工程各個領域的濁度的去除和污染物的混凝去除，并方便、快捷地將混凝沉降的雜質移除。
本發明的基本構思和原理是新型的混凝成套藥劑由磁性金屬氧化物(包括四氧化三鐵、三氧化二鐵、氧化鐵和氧化錳混合物，氧化鐵和氧化鋁混合物等)；高分子酰胺類聚合物(包括淀粉接枝聚丙烯酰胺、纖維素接枝聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺等)；無機聚合物(包括聚合噴霧型硫酸鐵、聚合氯化鋁)來組成。
混凝成套藥劑在常溫常壓下配制；把高分子聚合物的水溶液不斷攪拌，再加入磁性金屬氧化物混合均勻，然后在高速攪拌中加入聚合噴霧型硫酸鐵或聚合氯化鋁，經過一段時間的攪拌反應和熟化過程，制成穩定的多核磁性改性絡合物。這種多核磁性改性絡合物在水溶液中對帶負電荷的膠體等懸浮物起電性中和及壓縮雙電層作用，使膠體等懸浮物脫穩后凝聚形成微小顆粒。這種改性絡合物具有較高的分子量，分子中帶有羧基、羥基親水集團，具有鏈狀結構。水解后分子鏈上帶有的部分負電荷產生靜電斥力使高分子鏈充分伸展。伸展的改性絡合物鏈在多核磁性鐵之間起吸附、架橋的作用，促進顆粒變大，顆粒相互聚集。在顆粒的凝聚過程中，形成鏈網結構。這種結構對擬去除的雜質起到了吸附、網捕的作用。其綜合結果，形成的絮體大而密實，沉降迅速。
本發明的配套設備為旋流分離裝置，能夠將沉降后的絮體通過磁性吸附、旋轉分離而被迅速移走，以回收再利用。
本發明為一種由成套混凝藥劑及配套設備組合的水處理工藝，其特征在于混凝成套藥劑由磁性金屬氧化物，高分子酰胺類聚合物，無機聚合物來組成；磁性金屬氧化物其中包括四氧化三鐵、三氧化二鐵、氧化鐵和氧化錳摩爾比為1∶1-5的混合物，氧化鐵和氧化鋁摩爾比為1∶1-5的混合物；高分子酰胺類聚合物其中包括淀粉接枝聚丙烯酰胺、纖維素接枝聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺；無機聚合物其中包括聚合噴霧型硫酸鐵、聚合氯化鋁；組成中磁性金屬氧化物、高分子酰胺類聚合物、無機聚合物三者之間的質量比為10-70∶1-20∶40-80，配套設備是旋流分離裝置，其中包括泵1，加藥箱2，旋流筒3，收集槽4；旋流筒分旋流外筒31，旋流內筒32，旋流外筒上部為直筒形，下部為錐形，旋流內筒為直筒形，且內筒中裝有沉降槽33，內筒下部設有可旋轉的磁性轉盤34，磁性轉盤上設有開口341、342、343、344；混凝成套藥劑的制備方法是先將高分子酰胺類聚合物配成1％-20％的水溶液，攪拌非常均勻，在常溫常壓下，以水溶液質量為基準，以10-70％的比例將磁性金屬氧化物加入到配好的水溶液中，在大于1000r/min的快速攪拌下，將聚合噴霧型硫酸鐵或聚合氯化鋁加到溶液中，通過控制調整反應體系中所投入的聚合噴霧型硫酸鐵或聚合氯化鋁，使混凝成套藥劑中的高分子酰胺類聚合物與鐵元素或鋁元素間的最終質量比在0.001-0.1之間。
這種新型的混凝成套藥劑及配套設備的組合水處理工藝，其特征在于在海水預處理及環境工程水處理領域中，實際應用加藥量范圍在10ppm-100ppm。能夠很好的去除懸浮物等雜質和降低COD、懸浮物等雜質易移出、混凝劑能夠重復利用、無毒、無污染。
本發明的組合水處理工藝的優選方案，其特征在于混凝成套藥劑組成中磁性金屬氧化物、高分子酰胺類聚合物、無機聚合物三者之間的質量比為20-60∶3-16∶50-70，混凝成套藥劑的制備方法是先將高分子酰胺類聚合物配成3％-18％的水溶液，攪拌非常均勻，在常溫常壓下，以水溶液質量為基準，以15-65％的比例將磁性金屬氧化物加入到配好的水溶液中，在大于1000r/min的快速攪拌下，將聚合噴霧型硫酸鐵或聚合氯化鋁加到溶液中，通過控制調整反應體系中所投入的聚合噴霧型硫酸鐵或聚合氯化鋁，使混凝成套藥劑中的高分子酰胺類聚合物與鐵元素或鋁元素間的最終質量比在0.002-0.08之間；在海水預處理及環境工程水處理領域中，實際應用加藥量范圍在20ppm-80ppm。
本發明對
如下圖1為配套設備旋流分離裝置結構示意圖1、泵，2、加藥箱，3、旋流筒，31、旋流外筒，32、旋流內筒，33、沉降槽，34、磁性轉盤341、342、343、344為磁性轉盤34上的開口，4、收集槽。
實施方式實施例1采用本發明產品TS-500，與國內水處理市場廣泛采用的主流產品聚鋁對渤海海水混凝效果的比較實驗，情況如下先將高分子酰胺類聚合物淀粉接枝聚丙烯酰胺配成1％的水溶液，攪拌非常均勻，在常溫常壓下，將磁性金屬氧化物四氧化三鐵以10％比例，加入到配好的溶液中，在大于1000r/min的快速攪拌下，將聚合噴霧型硫酸鐵加到溶液中，通過控制調整反應體系中所投入的聚合噴霧型硫酸鐵，使其混合液中的高分子聚合物與鐵元素間的最終質量比為0.001。當混凝劑投加量足夠時，TS-500去除懸浮物的能力明顯優于聚鋁，并且形成的絮體密實，沉降迅速，通過配套的旋流分離器能夠方便、快捷的移走，處理后再利用。
實施例2先將高分子酰胺類聚合物陰離子聚丙烯酰胺配成20％的水溶液，攪拌非常均勻，在常溫常壓下，將磁性金屬氧化物三氧化二鐵以70％的比例，加入到配好的溶液中，在大于1000r/min的快速攪拌下，將聚合噴霧型硫酸鐵加到溶液中，通過控制調整反應體系中所投入的聚合噴霧型硫酸鐵，使其混合液中的高分子聚合物與鐵元素間的最終質量比為0.1。
實施例3先將高分子酰胺類聚合物聚丙烯酰胺配成10％的水溶液，攪拌非常均勻，在常溫常壓下，將磁性金屬氧化物氧化鐵和氧化錳摩爾比為1∶1-5的混合物，以40％比例，加入到配好的溶液中，在大于或等于1000r/min的快速攪拌下，將聚合氯化鋁加到溶液中，通過控制調整反應體系中所投入的聚合氯化鋁，使其混合液中的高分子聚合物與鋁元素間的最終質量比為0.01。
應用效果表1 本發明產品TS-500與聚鋁的對海水預處理的混凝效果比較
某印染廢水，其廢水主要指標如下COD300.6mg/L，色度260倍(稀釋倍數)，采用本發明產品TS-500，與國內水處理市場廣泛采用的主流產品的比較實驗，情況如下
表2 本發明產品TS-500與聚鋁處理印染廢水的結果比較。
當混凝劑在常規投加量的范圍內，TS-500對色度和COD的去除效果優于聚鋁，尤其是對COD的去除率比聚鋁有顯著提高。
權利要求
1.一種由成套混凝藥劑及配套設備組合的水處理工藝，其特征在于混凝成套藥劑由磁性金屬氧化物，高分子酰胺類聚合物，無機聚合物來組成；磁性金屬氧化物其中包括四氧化三鐵、三氧化二鐵、氧化鐵和氧化錳摩爾比為1∶1-5的混合物，氧化鐵和氧化鋁摩爾比為1∶1-5的混合物；高分子酰胺類聚合物其中包括淀粉接枝聚丙烯酰胺、纖維素接枝聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺；無機聚合物其中包括聚合噴霧型硫酸鐵、聚合氯化鋁；組成中磁性金屬氧化物、高分子酰胺類聚合物、無機聚合物三者之間的質量比為10-70∶1-20∶40-80，配套設備是旋流分離裝置，其中包括泵1，加藥箱2，旋流筒3，收集槽4；旋流筒分旋流外筒31，旋流內筒32，旋流外筒上部為直筒形，下部為錐形，旋流內筒為直筒形，且內筒中裝有沉降槽33，內筒下部設有可旋轉的磁性轉盤34，磁性轉盤上設有開口341、342、343、344；混凝成套藥劑的制備方法是先將高分子酰胺類聚合物配成1％-20％的水溶液，攪拌非常均勻，在常溫常壓下，以水溶液質量為基準，以10-70％的比例將磁性金屬氧化物加入到配好的水溶液中，在大于1000r/min的快速攪拌下，將聚合噴霧型硫酸鐵或聚合氯化鋁加到溶液中，通過控制調整反應體系中所投入的聚合噴霧型硫酸鐵或聚合氯化鋁，使混凝成套藥劑中的高分子酰胺類聚合物與鐵元素或鋁元素間的最終質量比在0.001-0.1之間；在海水預處理及環境工程水處理領域中，實際應用加藥量范圍在10ppm-100ppm。
2.按照權利要求1所述的水處理工藝，其特征在于混凝成套藥劑組成中磁性金屬氧化物、高分子酰胺類聚合物、無機聚合物三者之間的質量比為20-60∶3-16∶50-70，混凝成套藥劑的制備方法是先將高分子酰胺類聚合物配成3％-18％的水溶液，攪拌非常均勻，在常溫常壓下，以水溶液質量為基準，以15-65％的比例將磁性金屬氧化物加入到配好的水溶液中，在大于1000r/min的快速攪拌下，將聚合噴霧型硫酸鐵或聚合氯化鋁加到溶液中，通過控制調整反應體系中所投入的聚合噴霧型硫酸鐵或聚合氯化鋁，使混凝成套藥劑中的高分子酰胺類聚合物與鐵元素或鋁元素間的最終質量比在0.002-0.08之間；在海水預處理及環境工程水處理領域中，實際應用加藥量范圍在20ppm-80ppm。
全文摘要
本發明為一種由成套混凝藥劑及配套設備組合的水處理工藝，藥劑配方包括磁性金屬氧化物，高分子酰胺類聚合物，聚合噴霧型硫酸鐵或聚合氯化鋁等，設備是由沉降槽、磁性轉盤、收集槽、泵、加藥箱組成的旋流分離裝置。這套處理工藝可以應用到海水預處理及環境工程等水處理領域中。
文檔編號C02F1/52GK1994908SQ20061012967
公開日2007年7月11日 申請日期2006年11月29日 優先權日2006年11月29日
發明者滕厚開, 黃占凱, 鄭書忠, 陳軍, 王超 申請人:天津化工研究設計院