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    重庆时时彩万能投注: 纳米氧化铁阳离子聚电解质耦合多元复合絮凝剂.pdf

    关 键 词:
    纳米 氧化铁 阳离子 电解质 耦合 多元 复合 絮凝
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110102105.4

    申请日:

    2011.04.22

    公开号:

    CN102153183A

    公开日:

    2011.08.17

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C02F 1/56申请公布日:20110817|||实质审查的生效IPC(主分类):C02F 1/56申请日:20110422|||公开
    IPC分类号: C02F1/56 主分类号: C02F1/56
    申请人: 中国科学院生态环境研究中心
    发明人: 田秉晖; 王秀; 辛丽花; 王国田; 贾大伟; 苏敏; 刘徽; 马玉涛
    地址: 100085 北京市海淀区双清路18号
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110102105.4

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2013.06.26|||2011.09.28|||2011.08.17

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明为纳米氧化铁-阳离子聚电解质耦合多元复合絮凝剂,涉及一种无机-有机复合絮凝剂。本发明是由纳米氧化铁、阳离子聚电解质复配而成的新型高效复合絮凝剂。纳米氧化铁:纳米α-FeOOH、Fe3O4、α-Fe2O3、γ-Fe2O3等;阳离子聚电解质:聚胺、聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、壳聚糖等。本发明适用于微污染水源强化处理,对有毒有害污染物(重金属、毒害有机物等),腐殖酸,色度具有较高的处理效果,且具有分离效果好、沉降快、出水浊度小、pH适用范围广等优点。

    权利要求书

    1.一种高效的纳米材料-阳离子聚电解质耦合多元复合絮凝剂。絮凝剂高效稳定,在絮凝去除工艺中,纳米材料分离效果好,沉降快,出水浊度小于3NTU,沉降时间小于30分钟,对有机或有毒有害污染物的去除率通过耦合协同作用提高50%以上。2.根据权利要求1所述的一种高效的纳米材料-阳离子聚电解质耦合多元复合絮凝剂,其特征是:以纳米氧化铁和阳离子聚电解质耦合而成多元复合絮凝剂按重量百分比进行制备,纳米氧化铁:5-60%、聚合有机物:0.1-2%,余量为水。3.根据权利要求1所述的一种高效的纳米材料-阳离子聚电解质耦合多元复合絮凝剂,其特征是:在纳米氧化铁如纳米α-FeOOH、Fe3O4、α-Fe2O3、γ-Fe2O3等制备过程中加入阳离子聚电解质,反应完毕后经洗涤、精制等工艺制得多元复合絮凝剂(或再经干燥、研磨等工艺制得多元复合絮凝剂干粉)。4.根据权利要求1所述的一种高效的纳米材料-阳离子聚电解质耦合多元复合絮凝剂,其特征是:水处理絮凝过程为将纳米氧化铁与阳离子聚电解质分别加入,纳米氧化铁加入后,进行混凝搅拌,混凝条件为:快搅:100-1000r/min,0.5-30min。慢搅:20-120r/min,5-60min??旖?.2-10min后加入阳离子聚电解质,混凝温度:4-60℃。5.根据权利要求1所述的一种高效的纳米材料-阳离子聚电解质耦合多元复合絮凝剂,其特征是:纳米氧化铁:α-FeOOH、Fe3O4、α-Fe2O3、γ-Fe2O3等;阳离子聚电解质:聚胺、聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、壳聚糖等。6.根据权利要求1所述的一种高效的纳米材料-阳离子聚电解质耦合多元复合絮凝剂,其特征是:沉降时间小于30min、出水浊度小于3NTU、pH适用范围广4.0-10.0,对腐殖酸的去除率达65%以上;浊度去除率达90%以上;色度去除率达93%以上。

    说明书

    纳米氧化铁-阳离子聚电解质耦合多元复合絮凝剂

    技术领域

    本发明涉及一种无机-有机复合絮凝剂,特别涉及一种用于饮用水中有机物、浊度、色度去除效果较好的复合絮凝剂。

    背景技术

    面对水源水质的变化和对水质要求的提高,常规的混凝工艺已不能满足要求。国内外的试验研究和实际生产结果表明常规的混凝、沉淀及过滤只能去除水中有机物的20%~30%,且由于溶解性有机物的存在,不利于破坏胶体的稳定性除浊效果显著下降,因此,对复合絮凝剂的研究越来越受到关注,如专利CN1821114A公开了一种硫酸铝、熟石灰等复合絮凝剂的制备方法;专利CN1393410A通过水解反应、聚合反应及缩聚反应将二氰二胺与甲醛的聚合物、聚硫氯化铝和/或聚硫氯化铝钙制成一种有机无机复合型絮凝剂;专利CN101327977A将铝盐、铁盐、聚丙烯酰胺及淀粉复合成双层或多层絮凝剂,经多层缓释的结构增加了药剂的作用效率,提高了药剂的效能;专利CN101717144A将聚硅酸铝铁与壳聚糖按适当比例混合之后得到性能稳定、储存性能好、使用方便等优点。目前制备复合絮凝剂使用的为铁盐、铝盐及聚合铝盐与高分子有机物复合成絮凝剂,增强混凝效果;或者用增加混凝剂投加量的方法来改善混凝效果不仅增加处理成本,也可能使出水中的金属离子浓度增加。纳米材料具有独特的纳米效应:小尺寸效应、界面效应、量子效应、宏观量子隧道效应,将其应用于环境领域的研究越水越多。氧化铁具有储量大,提取简单,治污设备简易,治理效果好,作为环保材料前景十分看好。阳离子聚电解质作为有机絮凝剂,与无机絮凝剂相比,它用量少,絮凝速度快,受共存盐类、pH值及温度影响小,生成污泥量少而易处理,对节约用水、废水处理和回用有重要作用。而强化混凝通过对药剂的匹配改善和混凝工艺的优化,增大絮体对水中超微颗粒的碰撞、吸附、和脱除作用,降低出水浊度,提高对有机物的去除率。这种不需大量资金投入便可解决水源水微污染问题的处理技术,可为?;と死嘁踩?,解决水质型缺水问题,促进社会经济的进步发挥作用。

    发明内容

    本发明的目的是通过纳米氧化铁-阳离子聚电解质耦合形成的多元复合絮凝剂,纳米氧化铁具有专属吸附作用,但由于纳米材料独特的效应,在水中不易分散,会团聚成大颗粒,形成稳定的胶体,使絮凝作用受影响。将纳米氧化铁与阳离子聚电解质耦合,利用阳离子聚电解质使纳米颗粒能更好的分散,同时发挥阳离子聚电解质的“聚电络合效应”,形成易于沉降的絮体,同时能对水中有机质、重金属和有毒污染物很好的去除。本发明的制备方法,具体说明如下:

    1、一种高效的纳米材料-阳离子聚电解质耦合多元复合絮凝剂,以纳米氧化铁和阳离子聚电解质耦合而成多元复合絮凝剂按重量百分比进行制备,纳米氧化铁:5-60%、聚合有机物:0.1-2%,余量为水。

    2、所述的一种高效的纳米材料-阳离子聚电解质耦合多元复合絮凝剂,其特征是:在纳米氧化铁如纳米α-FeOOH、Fe3O4、α-Fe2O3、γ-Fe2O3等制备过程中加入阳离子聚电解质,反应完毕后经洗涤、精制等工艺制得多元复合絮凝剂(或再经干燥、研磨等工艺制得多元复合絮凝剂干粉)。

    3、所述的一种高效的纳米材料-阳离子聚电解质耦合多元复合絮凝剂,其特征是:水处理絮凝过程为将纳米氧化铁与阳离子聚电解质分别加入,纳米氧化铁加入后,进行混凝搅拌,混凝条件为:快搅:100-1000r/min,0.5-30min。慢搅:20-120r/min,5-60min??旖?.2-10min后加入阳离子聚电解质,混凝温度:4-60℃。

    4、所述的一种高效的纳米材料-阳离子聚电解质耦合多元复合絮凝剂,其特征是:纳米氧化铁:α-FeOOH、Fe3O4、α-Fe2O3、γ-Fe2O3等;阳离子聚电解质:聚胺、聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、壳聚糖等。

    本发明制备的纳米氧化铁-阳离子聚电解质耦合多元复合絮凝剂的特点是:

    1、采用的原材料方便易得,无任何有机化合物,在常温常压下进行制备,可以降低生产成本且绿色环保。

    2、该新型高效复合絮凝剂对水中的有机物质、浊度、色度的去除受水质pH影响较小,相对于传统絮凝剂和聚铁更具有优势。

    3、该新型高效复合絮凝剂,适用于微污染水源强化处理,对有毒有害污染物(重金属、毒害有机物等),腐殖酸,色度具有较高的处理效果,且具有分离效果好、沉降快、出水浊度小、pH适用范围广等优点。

    4、工艺操作简单可进行工业化的应用。

    具体实施方式

    下面给出本发明的几个具体实施例,以对本发明进行更加详细的说明

    实施例1

    将侧田水库原水水样1000mL加入到一系列250mL烧杯中,分别加入50mg/L、100mg/L、200mg/L、300mg/L、400mg/L、600mg/L纳米Fe3O4絮凝剂进行混凝搅拌,快搅1分钟后加入1mg/LPDADMAC,取混凝搅拌后,静置沉降后的上清液,过0.45μm的滤膜于50mL离心管中,腐殖酸的去除用TOC仪测定其总有机碳含量表示,并测定处理前后水浊度、色度的变化,结果表明:腐殖酸的去除率:49%;浊度去除率:77%;色度去除率:88%。

    实施例2

    在1000mL烧杯中,将浓度分别为50mg/L、100mg/L、200mg/L、300mg/L、400mg/L、600mg/L纳米α-FeOOH絮凝剂于一系列1000mL烧杯中,将事先调节好的pH值分别为5、6、7、8,初始浓度为10mg/L的腐殖酸溶液1000mL加入到烧杯中,进行混凝搅拌,快搅1分钟后加入5mL浓度为400mg/LPDADMAC溶液?;炷露任?5℃。取静置沉降后的溶液上清液,过0.45um滤膜过滤到50mL样品管中,腐殖酸的去除用TOC仪测定其总有机碳含量表示,并测定处理前后水浊度、色度的变化,结果表明:投加阳离子后结果表明在不同的pH值条件下,对腐殖酸的去除率不断增加,在75%-95%;浊度去除率:60%-90%;色度去除率:80%-95%。

    实施例3

    称取纳米α-FeOOH与PDADMAC的复合絮凝剂样品分别为5.0、10.0、15.0、20.0、30.0和50mg/L,PFOS初始浓度为2mg/L,pH值为3.0,在25℃的恒温条件下振荡,取上清液,测定PFOS的浓度,结果表明,去除率:70%-93%。

    实施例4

    取400mL水样加入到一系列500mL烧杯中,分别投加质量浓度为50、100、200、300、400和600mg/L的α-FeOOH与PDADMAC的复合絮凝剂样品进行混凝搅拌,混凝温度为25℃,混凝搅拌后取静置沉降后的溶液的上清液,测定水中Mn2+变化,结果表明,Mn2+去除率:65%-83%。

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