專利名稱：：氧化及二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合改性硅鐵混凝劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于水處理混凝劑，涉及氧化及二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合改性硅鐵混凝劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：工農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展使我國(guó)水資源受到了嚴(yán)重污染，且在不斷加劇。為了避免水資源持續(xù)短缺的局面，減輕廢水對(duì)環(huán)境造成的污染，加強(qiáng)水的社會(huì)循環(huán)，必須強(qiáng)化對(duì)工業(yè)廢水和生活污水的污染治理。在水處理工藝過(guò)程中，混凝沉降是應(yīng)用最廣泛且成本較低的關(guān)鍵技術(shù)單元，因而成為巿政工程及環(huán)境工程領(lǐng)域中重要的研究焦點(diǎn)之一。混凝劑的性能是決定混凝除污染效率高低的主要因素之一，因此開發(fā)新型高效混凝劑成為水處理領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要任務(wù)。無(wú)機(jī)混凝劑和有機(jī)混凝劑是水處理領(lǐng)域中應(yīng)用較廣泛的兩大類混凝劑。高分子硅鐵混凝劑是無(wú)機(jī)鐵鹽混凝劑中的最新品種，研制于20世紀(jì)90年代初的日本，但均以專利形式報(bào)道。該混凝劑的優(yōu)點(diǎn)反映在凈水效果好、投量少、絮體沉降性能好、pH適用范圍寬、無(wú)毒、污泥可農(nóng)田回用等，因此成為國(guó)內(nèi)外水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但高分子硅鐵混凝劑仍處于傳統(tǒng)鐵鹽與有機(jī)高分子混凝劑之間，其分子尺寸比有機(jī)混凝劑小很多，導(dǎo)致其架橋能力低于有機(jī)高分子混凝劑。另外，高分子硅鐵混凝劑在應(yīng)用過(guò)程中，投藥量比有機(jī)高分子混凝劑大，因此污泥產(chǎn)量大，加重了污泥的處理負(fù)擔(dān)。二甲基二烯丙基氯化銨是聚二甲基二烯丙基氯化銨混凝劑的單體，是常溫穩(wěn)定的陽(yáng)離子中間體，高效無(wú)毒。而聚二甲基二烯丙基氯化銨是國(guó)內(nèi)外在給水處理、廢水處理和污泥脫水處理中廣泛應(yīng)用的有機(jī)高分子混凝劑，其優(yōu)點(diǎn)在于它較無(wú)機(jī)高分子混凝劑的分子尺寸大、產(chǎn)品穩(wěn)定性好、對(duì)膠體物質(zhì)的吸附架橋能力強(qiáng)、混凝效果好、適用范圍廣、產(chǎn)生的污泥量少等，缺點(diǎn)是價(jià)格高、最佳投藥范圍窄、水處理成本高等。為克服上述無(wú)機(jī)、有機(jī)高分子混凝劑各自存在的缺限，強(qiáng)化混凝效能，提高凈水效果，有機(jī)改性的無(wú)機(jī)高分子混凝劑成為水處理領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。另外，為提高混凝劑的綜合除污染性能，多功能(如氧化性)混凝劑近來(lái)也成為水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。關(guān)于氧化性混凝劑的研究報(bào)道，參見一種氧化型聚硅酸鐵混凝劑的制備方法[P]，于水利，付英等，專利號(hào)ZL200510010426.6,國(guó)家發(fā)明專利；無(wú)機(jī)氧化性高分子硅鐵混凝劑及其制備工藝和應(yīng)用[P],付英，于水利等，申請(qǐng)?zhí)?00810015784.X，國(guó)家發(fā)明專利。前者以添加氧化劑方式(如高錳酸鉀或過(guò)氧化氫等)制備氧化型聚硅酸鐵，氧化劑的添加使該混凝劑成本較高，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)化有一定難度。后者是一種氧化改性的無(wú)機(jī)復(fù)合混凝劑。關(guān)于無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合混凝劑的研究報(bào)道，參見謝磊，胡勇有等，聚合氯化鋁與有機(jī)高分子復(fù)合絮凝劑形態(tài)分布研究,環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2003,2000(3)，15-16。魏錦程，高寶玉等，聚合鐵與季銨鹽復(fù)合絮凝劑處理造紙中段水的性能，精細(xì)化工，2007，24(3):278-281。但采用氧化共聚法并以二甲基二烯丙基氯化銨對(duì)高分子硅鐵混凝劑進(jìn)行有機(jī)改性，制備氧化有機(jī)復(fù)合改性硅鐵混凝劑，目前國(guó)內(nèi)未見文獻(xiàn)報(bào)道。在國(guó)外文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中，目前未見相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有混凝劑的缺陷，提供一種低成本的兼具氧化性、高正電荷密度及強(qiáng)絮凝能力的氧化及二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合改性硅鐵混凝劑及其制備方法。本發(fā)明的復(fù)合改性硅鐵混凝劑的組分及含量為(所有百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù))水玻璃12.5%24%29%580/0稀硫酸15%~27%七水硫酸亞鐵9%~28%氧化劑0.6%20/0添加劑1.60/0~2.5%穩(wěn)定劑0.010/00.3%所提到的水坡璃特性是二氧化硅質(zhì)量含量為23%~28%,模數(shù)為3.13.4，工業(yè)級(jí)，液體。所提到的稀硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%,工業(yè)級(jí)，液體。所提到的七水硫酸亞鐵為工業(yè)副產(chǎn)品，全鐵含量大于80%，固體。所提到的氧化劑為氯酸鈉，工業(yè)級(jí)，固體。所提到的添加劑為二甲基二烯丙基氯化銨，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56.3%,工業(yè)級(jí)。所提到的穩(wěn)定劑為工業(yè)級(jí)的酒石酸鈉(固體)與次氯酸鈉，酒石酸鈉(固體):次氯酸鈉=1:6(重量比)。將上述各組分制成本發(fā)明復(fù)合改性硅鐵混凝劑的制備方法為a、用29°/。~58%的水將12.5%~24%的水玻璃稀釋到所需濃度。b、在溫度為2(TC50。C及300轉(zhuǎn)/分鐘500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件下，將上述稀釋的水玻璃加入到3.5°/。~6.5%的稀硫酸(40%)溶液中，控制pH值為1.84.0,6分鐘后停止攪拌，聚合1小時(shí)4小時(shí)，制得活化硅酸，待用。c、在溫度為35。C60'C下，將9%28%的七水硫酸亞鐵加入到11.5%~20.5%的稀硫酸(40%)溶液中，以200轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌10分鐘，制得硫酸亞鐵溶液。d、在溫度為35。C6(TC及200轉(zhuǎn)/分鐘500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，將待用的活化硅酸、1.6%~2.5%的二甲基二烯丙基氯化銨及0.6%~2%的氧化劑同時(shí)加入到上述硫酸亞鐵溶液中，15分鐘后停止攪拌，制得復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品。e、將上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品在2(TC4(rC溫度下靜置10分鐘后，在100轉(zhuǎn)/分鐘~200轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，加入0.01°/。~0.3°/。的穩(wěn)定劑，IO分鐘后停止攪拌，常溫下靜置熟化30分鐘60分鐘，制得黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液，然后稀釋3倍7倍，制成淺黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑液體產(chǎn)品。f、釆用轉(zhuǎn)桶式烘干或逆向接觸式噴霧干燥方法將上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液制備成淺黃色固形產(chǎn)品，前者熱空氣進(jìn)口溫度為12(TC15(TC,后者熱空氣進(jìn)口溫度為120°C~200°C、熱空氣流量為140m3/h800m3/h?；蛘邔⒐袒瘎┘尤氲缴鲜龅膹?fù)合改性硅鐵混凝劑原液中，晾干，或不加固化劑將上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液自然晾干，粉碎，制成淺黃色的粉末狀固體產(chǎn)品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、本發(fā)明以工業(yè)級(jí)產(chǎn)品或工業(yè)級(jí)副產(chǎn)品為制備原料，價(jià)格低廉，來(lái)源廣泛。氧化劑釆用氧化能力強(qiáng)、氧化速度快的工業(yè)級(jí)氯酸鈉，其酸性氧化還原電位為1.21V，用量少。2、本發(fā)明的復(fù)合改性硅鐵混凝劑中二甲基二烯丙基氯化銨的添加量較低，制備成本較無(wú)機(jī)硅鐵混凝劑提高較少。3、本發(fā)明的復(fù)合改性硅鐵混凝劑兼具氧化性和高正電荷密度及強(qiáng)絮凝能力，是一種多功能水處理混凝劑，其去除色度、藻類及有機(jī)物等污染物的效率較高。對(duì)于二級(jí)生化處理后的印染廢水，COD降到80~120mg/L，色度降到30~50,pH為6~9。4、本發(fā)明的復(fù)合改性硅鐵混凝劑，可應(yīng)用于城巿給水與污水、工業(yè)給水與廢水處理等領(lǐng)域，尤其適用于高色度或含有難降解有機(jī)物的造紙、紡織印染、日用化工等廢水。5、本發(fā)明的復(fù)合改性硅鐵混凝劑的制備方法采用"氧化共聚法"(氧化是指釆用氯酸鈉將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵的氧化過(guò)程)，并通過(guò)添加二甲基二烯丙基氯化銨，對(duì)無(wú)機(jī)硅鐵混凝劑進(jìn)行氧化有機(jī)復(fù)合改性。該混凝劑屬于氧化性無(wú)機(jī)-有機(jī)高分子復(fù)合混凝劑，不涉及鋁的毒性問(wèn)題，并且二甲基二烯丙基氯化銨是常溫穩(wěn)定的有機(jī)陽(yáng)離子中間體，高效無(wú)毒。6、本發(fā)明的復(fù)合改性硅鐵混凝劑，生產(chǎn)過(guò)程為常壓，反應(yīng)釜溫度要求為20'C6(TC，能耗低；生產(chǎn)過(guò)程無(wú)二次污染。生產(chǎn)設(shè)備和工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、適用。其固體產(chǎn)品制備的固化工藝很多，可以根據(jù)實(shí)際要求和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件具體選擇合適的固化工藝。具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例1用65L的水將20L的水玻璃稀釋到所需濃度。在溫度為2(TC5(TC及300轉(zhuǎn)/分鐘500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件下，將上述稀釋的水玻璃加入到5L的稀硫酸(40%)溶液中，控制pH值為4，6分鐘后停止攪拌，聚合1小時(shí)，制得活化硅酸，待用。在溫度為35'C6(TC下，將57kg的七水硫酸亞鐵加入到31L的稀硫酸(40%)溶液中，以200轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌10分鐘，制得硫酸亞鐵溶液。在溫度為35'C6(TC及200轉(zhuǎn)/分鐘500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，將待用的活化硅酸、4.2L的二甲基二烯丙基氯化銨及3.5kg的氧化劑同時(shí)加入到上述硫酸亞鐵溶液中，15分鐘后停止攪拌，制得復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品。將上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品在20°C4(TC溫度下靜置IO分鐘后，在100轉(zhuǎn)/分鐘~200轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，加入0.05kg的穩(wěn)定劑，IO分鐘后停止攪拌，常溫下靜置熟化30分鐘，制得黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液，然后稀釋3倍，制成淺黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑液體產(chǎn)品。實(shí)施例2用80L的水將20L的水玻璃稀釋到所需濃度。在溫度為2(TC5(TC及300轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件下，將上述稀釋的水玻璃加入到5L的稀硫酸(40%)溶液中，控制pH值為3，6分鐘后停止攪拌，聚合2小時(shí)，制得活化硅酸，待用。在溫度為35。C6(TC下，將30kg的七水硫酸亞鐵加入到18L的稀硫酸(40%)溶液中，以200轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌10分鐘，制得硫酸亞鐵溶液。在溫度為35。C60。C及200轉(zhuǎn)/分鐘500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，將待用的活化硅酸、3.8L的二甲基二烯丙基氯化銨及2.5kg的氧化劑同時(shí)加入到上述硫酸亞鐵溶液中，15分鐘后停止攪拌，制得復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品。將上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品在20°C4(TC溫度下靜置IO分鐘后，在100轉(zhuǎn)/分鐘~200轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，加入0.17kg的穩(wěn)定劑，IO分鐘后停止攪拌，常溫下靜置熟化40分鐘，制得黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液，然后稀釋4倍，制成淺黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑液體產(chǎn)品。實(shí)施例3用90L的水將20L的水玻璃稀釋到所需濃度。在溫度為2(TC5(TC及300轉(zhuǎn)/分鐘500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件下，將上述稀釋的水玻璃加入到5L的稀硫酸(40%)溶液中，控制pH值為2.5,6分鐘后停止攪拌，聚合3小時(shí)，制得活化硅酸，待用。在溫度為35。C6(TC下，將16kg的七水硫酸亞鐵加入到13.3L的稀硫酸(40%)溶液中，以200轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌10分鐘，制得硫酸亞鐵溶液。在溫度為35"C6(TC及200轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，將待用的活化硅酸、2.8L的二甲基二烯丙基氯化銨及1.4kg的氧化劑同時(shí)加入到上述硫酸亞鐵溶液中，15分鐘后停止攪拌，制得復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品。將上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品在20'C4(TC溫度下靜置10分鐘后，在100轉(zhuǎn)/分鐘200轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，加入0.31kg的穩(wěn)定劑，IO分鐘后停止攪拌，常溫下靜置熟化50分鐘，制得黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液，然后稀釋5倍，制成淺黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑液體產(chǎn)品。實(shí)施例4用100L的水將20L的水玻璃稀釋到所需濃度。在溫度為20。C5(TC及300轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件下，將上述稀釋的水玻璃加入到5L的稀硫酸(40°/。)溶液中，控制pH值為1.8,6分鐘后停止攪拌，聚合4小時(shí)，制得活化硅酸，待用。在溫度為35。C6(TC下，將15kg的七水硫酸亞鐵加入到8.6L的稀硫酸(40°/。)溶液中，以200轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌10分鐘，制得硫酸亞鐵溶液。在溫度為35"C60。C及200轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，將待用的活化硅酸、1.8L的二甲基二烯丙基氯化銨及0.9kg的氧化劑同時(shí)加入到上述硫酸亞鐵溶液中，15分鐘后停止攪拌，制得復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品。將上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品在2(TC4(TC溫度下靜置10分鐘后，在100轉(zhuǎn)/分鐘~200轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，加入0.23kg的穩(wěn)定劑，IO分鐘后停止攪拌，常溫下靜置熟化60分鐘，制得黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液，然后稀釋7倍，制成淺黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑液體產(chǎn)品。實(shí)施例5用65L的水將20L的水玻璃稀釋到所需濃度。在溫度為2(TC5(TC及300轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件下，將上述稀釋的水玻璃加入到5L的稀硫酸(40%)溶液中，控制pH值為4，6分鐘后停止攪拌，聚合l小時(shí)，制得活化硅酸，待用。在溫度為35C6(TC下，將57kg的七水硫酸亞鐵加入到31L的稀硫酸(40%)溶液中，以200轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌10分鐘，制得硫酸亞鐵溶液。在溫度為35。C6(TC及200轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，將待用的活化硅酸、4.2L的二甲基二烯丙基氯化銨及3.5kg的氧化劑同時(shí)加入到上述硫酸亞鐵溶液中，15分鐘后停止攪拌，制得復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品。將上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品在2trc4(TC溫度下靜置IO分鐘后，在100轉(zhuǎn)/分鐘200轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，加入0.05kg的穩(wěn)定劑，10分鐘后停止攪拌，常溫下靜置熟化30分鐘~50分鐘，制得黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液，然后稀釋3倍，制成淺黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑液體產(chǎn)品。采用轉(zhuǎn)桶式烘干方法將上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液制備成淺黃色固形產(chǎn)品，熱空氣進(jìn)口溫度為12(TC15(TC。實(shí)施例6,用80L的水將20L的水玻璃稀釋到所需濃度。在溫度為2(TC5(TC及300轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn))分鐘的攪拌條件下，將上述稀釋的水玻璃加入到5L的稀硫酸(40%)溶液中，控制pH值為3，6分鐘后停止攪拌，聚合2小時(shí)，制得活化硅酸，待用。在溫度為35。C6(TC下，將30kg的七水硫酸亞鐵加入到18L的稀硫酸(40%)溶液中，以200轉(zhuǎn)/分鐘500轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌10分鐘，制得硫酸亞鐵溶液。在溫度為35。C60。C及200轉(zhuǎn)/分鐘500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，將待用的活化硅酸、3.8L的二甲基二烯丙基氯化銨及2.5kg的氧化劑同時(shí)加入到上述硫酸亞鐵溶液中，15分鐘后停止攪拌，制得復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品。將上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品在2(TC4(TC溫度下靜置10分鐘后，在100轉(zhuǎn)/分鐘~200轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，加入0.17kg的穩(wěn)定劑，IO分鐘后停止攪拌，常溫下靜置熟化40分鐘，制得黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液，然后稀釋4倍，制成淺黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑液體產(chǎn)品。釆用逆向接觸式噴霧干燥方法將上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液制備成淺黃色固形產(chǎn)品，熱空氣進(jìn)口溫度為120°C~200。C、熱空氣流量為6000m3/h。實(shí)施例7用90L的水將20L的水玻璃稀釋到所需濃度。在溫度為20。C5(TC及300轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件下，將上述稀釋的水玻璃加入到5L的稀硫酸(40%)溶液中，控制pH值為2.5,6分鐘后停止攪拌，聚合3小時(shí)，制得活化硅酸，待用。在溫度為35匸6(TC下，將16kg的七水硫酸亞鐵加入到13.3L的稀硫酸(40%)溶液中，以200轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘的速度撹拌10分鐘，制得硫酸亞鐵溶液。在溫度為35'C60。C及200轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，將待用的活化硅酸、2.8L的二甲基二烯丙基氯化銨及1.4kg的氧化劑同時(shí)加入到上述硫酸亞鐵溶液中，15分鐘后停止攪拌，制得復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品。將上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品在2(TC4(TC溫度下靜置10分鐘后，在100轉(zhuǎn)/分鐘200轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，加入0.31kg的穩(wěn)定劑，IO分鐘后停止攪拌，常溫下靜置熟化50分鐘，制得黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液，然后稀釋5倍，制成淺黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑液體產(chǎn)品。將固化劑加入到上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液中，晾干，粉碎，制成淺黃色的粉末狀固體產(chǎn)品。實(shí)施例8用100L的水將20L的水玻璃稀釋到所需濃度。在溫度為20。C5(TC及300轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件下，將上述稀釋的水玻璃加入到5L的稀硫酸(40%)溶液中，控制pH值為1.8,6分鐘后停止攪拌，聚合4小時(shí)，制得活化硅酸，待用。在溫度為35。C6(TC下，將15kg的七水硫酸亞鐵加入到8.6L的稀硫酸(40%)溶液中，以200轉(zhuǎn)/分鐘500轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌10分鐘，制得硫酸亞鐵溶液。在溫度為35'C6(TC及200轉(zhuǎn)/分鐘500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，將待用的活化硅酸、1.8L的二甲基二烯丙基氯化銨及0.9kg的氧化劑同時(shí)加入到上述硫酸亞鐵溶液中，15分鐘后停止攪拌，制得復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品。將上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品在20'C4(TC溫度下靜置10分鐘后，在100轉(zhuǎn)/分鐘~200轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，加入0.23kg的穩(wěn)定劑，IO分鐘后停止攪拌，常溫下靜置熟化60分鐘，制得黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液，然后稀釋7倍，制成淺黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑液體產(chǎn)品。不加固化劑將上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液自然晾干，粉碎，制成淺黃色的粉末狀固體產(chǎn)品。本發(fā)明制備的氧化及二甲基二烯丙基氣化銨復(fù)合改性硅鐵混凝劑與聚硅鐵混凝劑(見申請(qǐng)?zhí)枮?00810015784.X的國(guó)家發(fā)明專利)的傲觀性質(zhì)的對(duì)比見附困。圖1是粉末狀聚硅鐵混凝劑的SEM圖(見申請(qǐng)?zhí)枮?00810015784.X的國(guó)家發(fā)明專利)(放大3000倍)。圖2是本發(fā)明制備的粉末狀氧化及二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合改性硅鐵混凝劑的SEM圖(放大5000)。圖1表明，粉末狀聚硅鐵混凝劑的表面形貌由許多具有方向性的片狀結(jié)構(gòu)組成，片狀結(jié)構(gòu)的尺寸及片狀結(jié)構(gòu)之間的距離較小。圖2表明，本發(fā)明制備的粉末狀氧化及二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合改性硅鐵混凝劑的表面形貌也是由許多具有方向性的片狀結(jié)構(gòu)組成，但片狀結(jié)構(gòu)的尺寸大小不均，大尺寸的片狀結(jié)構(gòu)占多數(shù)，并且其厚度較薄。.小尺寸的片狀結(jié)構(gòu)粘附在大尺寸的片狀結(jié)構(gòu)上，說(shuō)明該樣品具有很強(qiáng)的黏性，因?yàn)樵摲勰顦悠分糜谑覝叵路胖脭?shù)天，所以小顆粒的黏附屬于自然團(tuán)聚的結(jié)果，體現(xiàn)了復(fù)合改性硅鐵混凝劑固有的吸附性質(zhì)。而圖1中聚硅鐵混凝劑沒(méi)有顯示黏性性質(zhì)，說(shuō)明聚硅鐵樣品的黏性小于復(fù)合改性硅鐵混凝劑。應(yīng)用實(shí)例之一將以上實(shí)施例1、2、3、4制備的No.1、2、3、4復(fù)合改性硅鐵混凝劑產(chǎn)品用于腐殖酸模擬配水的混凝除有機(jī)物處理，同時(shí)與無(wú)機(jī)聚硅鐵混凝劑作對(duì)比。原水樣濁度為28-38NTU,pH值7.68,11￥254值OJM-OW^m-1,水溫17t:。投藥量以鐵計(jì)，單位為mg鐵/L水樣。處理結(jié)果列于表l。表l復(fù)合改性硅鐵混凝劑的混凝除溶解性有機(jī)物效果<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>從以上處理結(jié)果可見，復(fù)合改性硅鐵混凝劑的混凝除溶解性有機(jī)物效果明顯優(yōu)于聚硅鐵混凝劑。應(yīng)用實(shí)例之二將以上實(shí)施例1、2、3、4制備的No.1、2、3、4復(fù)合改性硅鐵混凝劑產(chǎn)品用于生化處理之后的印染廢水的混凝除有機(jī)物處理，同時(shí)與無(wú)機(jī)聚硅鐵混凝劑作對(duì)比。原水樣pH值8.36，色度48倍，SS為42~48mg/L，COD值170~210mg/L。投藥量以鐵計(jì)，單位為mg鐵/L水樣。處理結(jié)果列于表2。表2復(fù)合改性硅鐵混凝劑印染廢水深度處理的混凝除有機(jī)物效能<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>從以上處理結(jié)果可見，復(fù)合改性硅鐵混凝劑對(duì)印染廢水進(jìn)行深度處理的混凝除有機(jī)物效能明顯優(yōu)于聚硅鐵混凝劑。權(quán)利要求1、一種氧化及二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合改性硅鐵混凝劑，其特征在于復(fù)合改性硅鐵混凝劑的組分及含量為(所有百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù))水玻璃12.5％～24％水29％～58％稀硫酸15％～27％七水硫酸亞鐵9％～28％氧化劑0.6％～2％添加劑1.6％～2.5％穩(wěn)定劑0.01％～0.3％。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑，其特征在于所提到的水玻璃特性是二氧化硅質(zhì)量含量為23%~28%，模數(shù)為3.1~3.4，工業(yè)級(jí)，液體。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑，其特征在于所提到的稀硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，工業(yè)級(jí)，液體。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑，其特征在于所提到的七水硫酸亞鐵為工業(yè)副產(chǎn)品，全鐵含量大于80%,固體。5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑，其特征在于所提到的氧化劑為氯酸鈉，工業(yè)級(jí)，固體。6、根據(jù)權(quán)利要求l所述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑，其特征在于所提到的添加劑為二甲基二烯丙基氯化銨，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56.3%，工業(yè)級(jí)。7、根據(jù)權(quán)利要求l所述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑，其特征在于所提到的穩(wěn)定劑為工業(yè)級(jí)的酒石酸鈉(固體)與次氯酸鈉，酒石酸鈉(固體)次氯酸鈉=1:6(重量比)。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化及二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合改性硅鐵混凝劑的制備方法，該方法依次包括下述步驟a、用29%~58%的水將12.5%24%的水玻璃稀釋到所需濃度。b、在溫度為2(TC5(TC及300轉(zhuǎn)/分鐘500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件下，將上述稀釋的水玻璃加入到3.5%~6.5%的稀硫酸(40%)溶液中，控制pH值為I.84.0,6分鐘后停止攪拌，聚合1小時(shí)4小時(shí)，制得活化硅酸，待用。c、在溫度為35。C6(TC下，將9%28%的七水硫酸亞鐵加入到II.5%~20.5%的稀硫酸(40%)溶液中，以200轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌10分鐘，制得硫酸亞鐵溶液。d、在溫度為35。C6(TC及200轉(zhuǎn)/分鐘500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，將待用的活化硅酸、1.6%2.5%的二甲基二烯丙基氯化銨及0.6%2%的氧化劑同時(shí)加入到上述硫酸亞鐵溶液中，15分鐘后停止攪拌，制得復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品。e、將上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑半成品在2(TC4(TC溫度下靜置10分鐘后，在100轉(zhuǎn)/分鐘~200轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，加入0.01%~0.3%的穩(wěn)定劑，IO分鐘后停止攪拌，常溫下靜置熟化30分鐘60分鐘，制得黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液，然后稀釋3倍7倍，制成淺黃褐色的復(fù)合改性硅鐵混凝劑液體產(chǎn)品。f、采用轉(zhuǎn)桶式烘干或逆向接觸式噴霧干燥方法將上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液制備成淺黃色固形產(chǎn)品，前者熱空氣進(jìn)口溫度為12(TC15(TC,后者熱空氣進(jìn)口溫度為12(TC20(TC、熱空氣流量為140m3/h800mVh。或者將固化劑加入到上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液中，晾干，或不加固化劑將上述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑原液自然晾干，粉碎，制成淺黃色的粉末狀固體產(chǎn)品。9、根據(jù)權(quán)利要求l所述的復(fù)合改性硅鐵混凝劑，其特征在于混凝劑兼具氧化性和高正電荷密度及強(qiáng)絮凝能力，是一種多功能水處理混凝劑，其去除色度、藻類及有機(jī)物等污染物的效率提高很多。10、根據(jù)權(quán)利要求8所述的氧化及二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合改性硅鐵混凝劑的制備方法，其特征在于生產(chǎn)過(guò)程為常壓，反應(yīng)釜溫度要求為2(TC6(TC,能耗低；生產(chǎn)過(guò)程無(wú)二次污染。生產(chǎn)設(shè)備和工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、適用。其固體產(chǎn)品制備的固化工藝很多，可以根據(jù)實(shí)際要求和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件具體選擇合適的固化工藝。全文摘要本發(fā)明提供一種氧化及二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合改性硅鐵混凝劑及其制備方法。該混凝劑采用工業(yè)級(jí)或工業(yè)副產(chǎn)品為制備原料以及二甲基二烯丙基氯化銨為添加劑，外觀為淺黃褐色液體或淺黃色固體產(chǎn)品，兼具氧化性、高正電荷密度及強(qiáng)絮凝能力，復(fù)合功能增加，除色、藻類及有機(jī)物等效率提高。制備工藝采用氧化共聚法，生產(chǎn)過(guò)程為常壓，反應(yīng)釜溫度為20℃～60℃，無(wú)二次污染。生產(chǎn)設(shè)備和工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、適用。其固體產(chǎn)品制備的固化工藝很多，可根據(jù)實(shí)際要求和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件具體選擇合適的固化工藝。對(duì)于二級(jí)生化處理后的印染廢水，COD降到80～120mg/L以下，色度降到30～50以下。本發(fā)明的復(fù)合改性硅鐵混凝劑可應(yīng)用于城市給水與污水、工業(yè)給水與廢水處理等領(lǐng)域，尤其適用于高色度或含有難降解有機(jī)物的造紙、紡織印染、日用化工等廢水。文檔編號(hào)C02F1/52GK101525173SQ20091001458公開日2009年9月9日申請(qǐng)日期2009年3月17日優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日發(fā)明者英付,付旻舸,高寶玉申請(qǐng)人:濟(jì)南大學(xué);付英