一種用于去除Mn與Mn-DOM的混凝劑的制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于去除礦山廢水中Μη與Mn-DOM的 混凝劑的制備方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬礦區(qū)水環(huán)境重金屬污染是我國(guó)生態(tài)環(huán)境面臨的重大問題。當(dāng)重金屬通過地表 徑流、下滲進(jìn)入礦區(qū)周邊地表及地下水體過程中，容易與水環(huán)境、土壤中溶解有機(jī)質(zhì)(D0M) 結(jié)合，形成毒性更大的重金屬-D0M復(fù)合污染物，加大重金屬治理難度。
[0003]混凝沉淀法作為傳統(tǒng)水處理工藝，在眾多的水處理技術(shù)當(dāng)中以其操作更為簡(jiǎn)單、 處理效果更好等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛運(yùn)用。因此，針對(duì)新型污染物質(zhì)以及復(fù)合污染物開發(fā)制備新 型高效環(huán)保絮凝劑是水處理劑的重要發(fā)展方向。根據(jù)軟硬酸堿理論以及復(fù)合混凝劑的優(yōu) 點(diǎn)，及紫外與微波技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，將上述技術(shù)與理論相結(jié)合，能制備出針對(duì)Μη與Mn-DOM復(fù)合污 染物的高效混凝劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的之一在于提供一種用于去除Μη與Mn-DOM的混凝劑的制備方法。
[0005] 本發(fā)明用于去除Μη與Mn-DOM的混凝劑的制備方法，包括如下步驟：
[0006] (1)室溫條件下，取一定質(zhì)量的聚丙烯酰胺配成濃度為1~10%的溶液，取該溶液 100mL于三頸燒瓶中，并調(diào)節(jié)其pH值在1~3之間；
[0007] (2)將三頸燒瓶置于20~50 °C的水浴鍋中，待溫度穩(wěn)定后，將1.0~3.0ml甲醛通過 滴液漏斗緩慢滴加至三頸燒瓶中，再調(diào)節(jié)體系pH值為1.5~3之間，反應(yīng)1~4h;
[0008] (3)再通過滴液漏斗將50mg/ml的谷胱甘肽溶液10~30ml滴加至三頸燒瓶中，將三 頸燒瓶轉(zhuǎn)移至紫外反應(yīng)裝置中進(jìn)行引發(fā)，常溫下照射30~90min，得到有機(jī)聚合產(chǎn)物聚丙烯 酰胺-谷胱甘肽；
[0009] (4)將步驟(3)制得的聚丙烯酰胺-谷胱甘肽與無機(jī)混凝劑聚合硫酸鋁鐵混合后再 轉(zhuǎn)移至微波反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)微波功率為20~100W，再反應(yīng)2~10min使其聚合，在微波反應(yīng)器 中反應(yīng)完畢后將其取出，置于20~60°C水浴條件下，聚合反應(yīng)1~5h;
[0010] (5)待步驟(4)的反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)混合溶液常溫下放置熟化12h，即可得到聚合 物丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫酸鋁鐵復(fù)合混凝劑。
[0011] 具體的，步驟(3)的紫外反應(yīng)裝置中，紫外燈是100~2000w的高壓汞燈，主波長(zhǎng)為 365nm〇
[0012] 具體的，步驟(1)至(3)中，有機(jī)單體聚丙烯酰胺與谷胱甘肽質(zhì)量比為1~100:1。
[0013] 具體的，步驟(4)中，聚丙烯酰胺-谷胱甘肽與無機(jī)混凝劑聚合硫酸鋁鐵的質(zhì)量比 控制在1~5:100。
[0014] 具體的，步驟(5)所得的聚丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫酸鋁鐵復(fù)合混凝劑，其堿化度為 0 · 2~0·6〇
[0015]本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供上述方法制備的用于去除Μη與Mn-DOM的混凝劑的 應(yīng)用，它包括如下步驟：
[0016] (1)分析待處理水中Mn(II)、Mn-D0M的含量；
[0017] (2)根據(jù)水中Mn(II)、Mn-D0M的含量計(jì)算復(fù)合混凝劑聚丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫酸 鋁鐵的投加量，水中所含投加的混凝劑聚丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫酸鋁鐵的量為5.0~ 100.0mL/L；
[0018] (3)將含有Μη(II)或Μη(II)與Mn-DOM的水輸送至反應(yīng)器中，按上述反應(yīng)比例，通過 加藥管向反應(yīng)器中投加混凝劑聚丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫酸鋁鐵；同時(shí)，啟動(dòng)攪拌器將上述 水體和所述混凝劑充分?jǐn)嚢瑁?00r/min的速度攪拌3.0分鐘，然后再以50r/min的速度攪 拌10.0分鐘，通過混凝劑的絮凝作用從而使水環(huán)境當(dāng)中的Mn( II)離子濃度、Mn-DOM下降 80.0%以上；
[0019] (4)將混凝攪拌處理的水體，靜置0.5~5h;通過絮凝沉降作用使水中聚丙烯酰胺- 谷胱甘肽-硫酸鋁鐵及其吸附物沉降到底部。
[0020] 本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0021] (1)本發(fā)明提供的制備聚丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫酸鋁鐵的方法，步驟簡(jiǎn)單，聚合時(shí) 間短。
[0022] (2)本發(fā)明方法所制備的復(fù)合混凝劑聚丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫酸鋁鐵，具有無機(jī) 混凝劑與有機(jī)混凝劑的優(yōu)點(diǎn)，因此通過本發(fā)明方法制備出的復(fù)合絮凝劑對(duì)水體中Mn(II)以 及Mn-DOM復(fù)合污染物有很好的去除效果。
【具體實(shí)施方式】 [0023] 實(shí)施例1:
[0024] (1)室溫條件，取5g聚丙烯酰胺配成濃度為1.0%的溶液，取該溶液100mL于三頸燒 瓶中，并調(diào)節(jié)pH為1.5;
[0025] (2)將三頸燒瓶置于25°C水浴鍋中，待溫度穩(wěn)定后，將1.5ml甲醛通過滴液漏斗緩 慢滴加至三頸燒瓶中，再調(diào)節(jié)體系pH為3.0，反應(yīng)4h;
[0026] (3)再通過滴液漏斗將10ml濃度為50mg/ml的谷胱甘肽溶液滴加至三頸燒瓶中，將 其置于紫外反應(yīng)裝置中，用400w汞紫外燈照射，反應(yīng)30min后得到有機(jī)聚合產(chǎn)物聚丙烯酰 胺-谷胱甘肽；
[0027] (4)將制備的聚丙烯酰胺-谷胱甘肽與無機(jī)混凝劑聚合硫酸鋁鐵(質(zhì)量比控制在1: 100)混合后再轉(zhuǎn)移至微波反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)微波功率為40W，微波條件下反應(yīng)5min使其聚合， 微波完成后將三頸燒瓶置于45 °C水浴條件下，聚合反應(yīng)3h;
[0028] (5)最后將混合溶液常溫下放置熟化12h，即可得到聚合物丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫 酸鋁鐵復(fù)合混凝劑。
[0029] 實(shí)施例2:
[0030] (1)室溫條件，取5g聚丙烯酰胺配成濃度為1.0%的溶液，取該溶液100mL于三頸燒 瓶中，并調(diào)節(jié)pH為1.5
[0031] (2)將三頸燒瓶置于30°C水浴鍋中，待溫度穩(wěn)定后，將1.5ml甲醛通過滴液漏斗緩 慢滴加至三頸燒瓶中，再調(diào)節(jié)體系pH為3.0，反應(yīng)3h;
[0032] (3)再通過滴液漏斗將15ml濃度為50mg/ml的谷胱甘肽溶液滴加至三頸燒瓶中，將 其置于紫外反應(yīng)裝置中，用400w汞紫外燈照射，反應(yīng)50min后得到有機(jī)聚合產(chǎn)物聚丙烯酰 胺-谷胱甘肽；
[0033] (4)將制備的聚丙烯酰胺-谷胱甘肽與無機(jī)混凝劑聚合硫酸鋁鐵(質(zhì)量比控制在3: 100)混合后再轉(zhuǎn)移至微波反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)微波功率為40W，微波條件下反應(yīng)5min使其聚合， 微波完成后將三頸燒瓶置于45 °C水浴條件下，聚合反應(yīng)3h;
[0034] (5)最后將混合溶液常溫下放置熟化12h，即可得到聚合物丙烯酰胺-谷胱甘肽-硫 酸鋁鐵復(fù)合混凝劑。
[0035] 實(shí)施例3:
[0036] (1)室溫條件，取5g聚丙烯酰胺配成濃度為1.0%的溶液，取該溶液100mL于三頸燒 瓶中，并調(diào)節(jié)pH為1.5;
[0037] (2)將三頸燒瓶置于25°C水浴鍋中，