一種纖維素復配水處理絮凝劑及其使用方法技術

一種纖維素復配水處理絮凝劑及其使用方法，涉及水處理技術。絮凝劑按質量比的組成：纖維素1～5，混凝劑1～3；混凝劑選自硫酸鋁、氯化鐵、聚合氯化鋁等中的一種。使用方法：先向水中加入混凝劑，在300～500r/min的轉速下攪拌30～60s；再加入纖維素，繼續在200～300r/min的轉速下攪拌1min后，繼續在100～200r/min的轉速下攪拌5min，最后在50～100r/min的轉速下攪拌10min，停止攪拌后，靜置沉淀15～20min。能降低常規混凝劑的用量，改良絮體的沉降性能，降低處理成本，縮短沉淀池停留時間，減小沉淀池的占地面積等，纖維素還能去除部分溶解性污染物。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及水處理技術，尤其是涉及將纖維素與傳統混凝劑復配的一種纖維素復 配水處理絮凝劑及其使用方法。
技術介紹
混凝沉淀是目前水處理過程中最常用的物理化學處理方法，是處理工藝流程中的 關鍵環節，其處理效果與混凝劑的種類和性能關系密切。混凝劑可分為無機低分子混凝劑、 無機高分子混凝劑和有機高分子混凝劑，這些類型的混凝劑在使用過程中都存在一定缺 陷，如鋁系和鐵系的混凝劑投藥量大、產泥量大、存在衛生安全隱患，聚丙烯酰胺使用成本 高、生產原料具有三致作用等。隨著水質標準的不斷提高，對成本低、效果好、無毒性的 新型混凝劑產品的開發和應用研究工作十分重要。 按混凝作用機理的不同，混凝劑可分為凝聚劑和絮凝劑兩類，分別起到脫穩和結 成絮體的作用。如硫酸鋁、三氯化鐵等即屬于凝聚劑。一般情況下，這類凝聚劑在投加后能 使膠體脫穩聚集，而后在水力攪拌作用下即可生成體積大、易沉降的礬花，無需另外投加絮 凝劑。但是，當前普遍存在的水污染問題導致水質成分更加復雜，使用傳統凝聚劑生成的絮 體不佳，沉降性差，處理效果并不理想。為了減小凝聚劑用量和保證處理效果，則需要另外 添加絮凝劑。如投加聚丙烯酰胺作為助凝劑，其具有的鏈狀高分子結構能起到吸附架橋作 用，能夠改良絮體結構，提高處理效果。但是聚丙烯酰胺的價格較高，生產過程中常出現有 毒物質殘留，因此其使用受到一定限制。 纖維素是自然界中存在量最大的天然可再生資源之一，它是由許多β-D-葡萄糖 基通過1 - 4甙鍵連接起來的線型高分子化合物，具有一定的吸附性，其化學結構和性能與 聚丙烯酰胺具有相似之處。使用纖維素替代聚丙烯酰胺與傳統絮凝劑復配制備混凝劑，能 夠發揮各自優勢，達到協同增效的目的。纖維素還具有來源廣泛、價格低廉、性質穩定等優 點。因此，將纖維素應用于混凝沉淀處理過程，有利于降低混凝沉淀的處理成本，提高處理 效果，保證水質安全性。 中國專利CN101172683A公開一種水處理復配混凝劑及其復配混凝方法；賀明和 等（賀明和，吳純德，金偉等.硅藻土與混凝劑復配處理城鎮生活污水的研究[J].工業水 處理，2005, 25 (5) :25-28)公開硅藻土與混凝劑復配處理城鎮生活污水的研究；李文樸等 (李文樸，郭曉玉，封娜等.氯化鎂復配硫酸鋁混凝性能及絮體特性[J].環境工程學報， 2014,8(3) :983-989)報道了氯化鎂復配硫酸鋁混凝性能及絮體特性；宋力（宋力，絮凝劑 在水處理中的應用與展望[J].工業水處理，2010, 30(6) :4-7)報道到絮凝劑在水處理中的 應用與展望；林聯君等（林聯君；侯黨社；高燕等.秸桿兩性纖維素絮凝劑的輻射法制備及 應用研究[J].應用化工，2013,42 (3) :497-500)報道了秸桿兩性纖維素絮凝劑的輻射法制 備及應用研究；何靜等（何靜，袁同琦，劉竹等.纖維素改性陽離子絮凝劑的制備及其絮凝 性能[J].北京林業大學學報，2009, 31(1) :43-46)報道了纖維素改性陽離子絮凝劑的制備 及其絮凝性能。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供能夠降低常規混凝劑的用量，改良絮體的沉降性能，從而 降低處理成本，縮短沉淀池停留時間，減小沉淀池的占地面積等，纖維素還能去除部分溶解 性污染物的。 所述纖維素復配水處理絮凝劑按質量比的組成如下： 纖維素1?5,混凝劑1?3 ;所述混凝劑選自硫酸鋁（Al2 (S04) 3)、氯化鐵（FeCl3)、 聚合氯化鋁等中的一種。 所述纖維素復配水處理絮凝劑的使用方法如下： 先向水中加入混凝劑，在300?500r/min的轉速下攪拌30?60s ;再加入纖維 素，繼續在200?300r/min的轉速下攪拌lmin后，繼續在100?200r/min的轉速下攪拌 5min，最后在50?100r/min的轉速下攪拌lOmin，停止攪拌后，靜置沉淀15?20min。 toon] 本專利技術根據不同的水質特點和復配藥劑的性能，選擇不同混凝劑與纖維素進行復 配并應用于水的混凝沉淀處理，通過實驗優化了復配比例和攪拌方式，以發揮各自的優勢， 適應不同類型水的處理需要。實驗結果表明，將紙纖維與硫酸鋁、氯化鐵和聚合氯化鋁等傳 統藥劑進行復配使用，在保證處理效果的前提下能減少投藥量，且生成的礬花大而密實，沉 降速度快，同時還能去除部分水溶性有機物。 本專利技術的有益效果如下： (1)相比傳統混凝工藝，應用本專利技術的纖維素復配水處理絮凝劑進行水處理，能夠 強化混凝過程，提高處理效果，降低處理成本，減少傳統藥劑的投加量，提升水處理的安全 性。采用本專利技術的纖維素復配水處理絮凝劑處理低濁度水，當纖維素和混凝劑投加量均為 20mg/L時，處理后的出水水質優于單獨使用濃度為40mg/L的混凝劑的處理效果。在降低投 藥量和處理成本的同時，使用本專利技術的纖維素復配水處理絮凝劑還能減少出水中的余鋁和 余鐵，提1?水質安全性。 (2)在纖維素復配水處理絮凝劑的使用過程中，借助于多孔、表面積大、具有親和 吸附性等優點，纖維素能夠幫助去除水中的溶解性污染物質。實驗表明，利用本專利技術處理后 的水，其耗氧量相比傳統工藝可再降低20 %?36%。 (3)使用纖維素復配水處理絮凝劑進行混凝沉淀處理，所產生的礬花顆粒大，結構 相對密實，沉速較快。相比使用硫酸鋁作為混凝劑，礬花的沉降速度提升1倍以上，達到相 同濁度水平所需的時間極大縮短，由此可減小沉淀池的停留時間，從而實現減小沉淀池的 占地面積和建設費用的目的。 (4)在混凝沉淀處理技術中，高效、無毒、廉價、適用范圍廣和易生物降解為特點的 新型混凝劑，越來越受到人們的重視。天然纖維素來源廣泛、價格低廉、性質穩定，能夠降低 處理成本，產生的污泥易生物降解，不會造成二次污染問題，屬于環境友好型水處理材料， 適應行業和社會發展的需求。 (5)利用本專利技術纖維素復配水處理絮凝劑所形成的絮體顆粒大而密實，利于后續 的沉淀和過濾等處理環節，避免了原傳統混凝工藝中因外界的擾動而使礬花浮起和濾池頻 繁堵塞等問題。使用本專利技術纖維素復配水處理絮凝劑能取得較好的處理水質（如較低的剩 余濁度、耗氧量、余鐵、余鋁等指標），還可有效降低后續加氯消毒的藥耗，保證管網水質安 全。 【附圖說明】 圖1為本專利技術纖維素復配水處理絮凝劑中的纖維素用量對低濁水混凝沉淀處理 效果的影響。 圖2為本專利技術纖維素復配水處理絮凝劑中纖維素用量對水源水混凝沉淀處理效 果的影響。 圖3為沉淀時間對纖維素和硫酸鋁復配的纖維素復配水處理絮凝劑處理低濁水 的影響。 圖4為纖維素用量對余鋁、余鐵的影響。 圖5為使用硫酸鋁（左）和纖維素/硫酸鋁復配（右）生成絮體的比較（40倍）。 圖6為使用氯化鐵（左）和纖維素/氯化鐵復配（右）生成絮體的比較（100倍）。 【具體實施方式】 實施例1 以南方地區湖水為處理對象，當水溫為22°C，濁度為17. 63NTU，屬于低濁度水源 水。先向水中加入硫酸錯，濃度為20mg/L，在300r/min的轉速下快速攪拌60s，停止攪拌， 加入纖維素，濃度為50mg/L，繼續快速攪拌60s，在100r/min的轉速下中速攪拌5本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種纖維素復配水處理絮凝劑，其特征在于按質量比的組成如下：纖維素1～5，混凝劑1～3；所述混凝劑選自硫酸鋁、氯化鐵、聚合氯化鋁中的一種。

【技術特征摘要】
1. 一種纖維素復配水處理絮凝劑，其特征在于按質量比的組成如下： 纖維素1?5,混凝劑1?3 ;所述混凝劑選自硫酸鋁、氯化鐵、聚合氯化鋁中的一種。2. 如權利要求1所述纖維素復配水處理絮凝劑的使用方法，其特征在于具體步驟如 下： 先向水中加入混凝劑，在300...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃金陽，盧昌義，
申請(專利權)人：廈門大學，
類型：發明
國別省市：福建;35