天然有机高分子 QH 絮凝技术处理污 / 废水

作者：重庆清源环保集团有限公司 李显贵 李 莎

摘 要：污水处理厂、工业废水采用 QH 絮凝技术工艺特点，进行分析、论证，从理论上证明本技术能够为环境保护可持续发展作出贡献

关键词： QH 絮凝技术 污水处理 反应机理

1. 产品的主要技术内容基本原理

1.1 基本原理

　　天然有机高分子 QH 絮凝剂在废水中迅速压缩污染物胶体微粒的双电层，同时架桥形成网捕，快速将废水中污染物凝集成密度较大的絮状体，并与水分离、沉淀，从而去除废水中污染物。

1.2 关键技术内容

1.2.1 从天然植物中提取高分子长链化合物技术和接枝反应技术，以及中温干燥技术，解决了高分子长链化合物在提取和接枝反应过程中易被分解的难题，使高分子长链化合物在提取和接枝反应过程中含量高，提高吸收率，因此具有高效絮凝、凝聚作用和可规模化生产的价值。

1.2.2 采用干燥、球磨，减小粒度及防潮膜技术，解决了天然有机高分子 QH 絮凝剂的稳定性；采用加外包装等特殊工艺，解决了天然有机高分子 QH 絮凝剂的贮存期问题。

2. 项目技术创新点

2.1 原理

2.1.1 原材料

　　本项目主要原料为重庆和四川地区普遍生长的丛生草本植物，生长范围广，适应性强，再生速度快，原料来源丰富稳定，原料价格低，不受外部市场影响，并且所需化合物的含量充足。

2.1.2 产品生产原理

　　开创性的以我国极为丰富资源的丛生草本植物（如：从葫芦科中提取有机酸，从马鞭草类提取生物碱、黄酮类和挥发油等有机物）为原料，从中提取有用的高分子长链化合物，引上羟基、胺基、羧基、羧甲基生成两性高分子物质机理及絮凝机理，通过接枝反应，引上亲水基团的两性高分子物质，再和无机物复配制成“天然有机高分子 QH 絮凝剂”。

2.1.3 污水处理原理

　　利用天然高分子的长链化合物凝聚机理，压缩污水中污染胶体微粒的双电层，架桥形成网捕，将污染物包囊起来，形成密度较大的絮状体，从而使污水中的污染物 COD 、 BOD 、悬浮物等去掉，达到污水处理的目的。

2.2 生产工艺流程

　　本项目产品利用有机化工技术，采用先进的接枝反应，真空过滤，红外干燥等技术，用水对天然植物进行提取，将所得到的混合液进行接枝反应，对过滤所得物进行干燥后复配，熟化形成成品。在产品生产工艺上进行创新。这套工艺操作简单，适应现代工业化生产管理，生产出的产品质量稳定。生产工艺流程图如下：

天然植物→

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3. 本项目国内外发展现状

3.1 国外

　　采用絮凝剂处理废水最早始于英国，进入七十年代，新型絮凝剂开发呈明显的发展势头，在加拿大、美国、德国、日本等国，根据本国的天然高分子资源情况，通过化学改性制得的高分子絮凝剂占了不小比重，如：

3.1.1PETROLITE CORP 申请的美国专利报导了兼具絮凝、缓浊等到多种功能的合成有机高分子处剂。例聚比啶和聚喹林的季铵衍生物，聚表齿代醇噻嗪季铵盐等药剂具有良好的絮凝、缓浊、杀菌作用。

3.1.2WESTVACO CORP 分别以木质素为原料合成了季铵型阳离子表面剂。

3.1.3ABMckague 将硫酸盐木质素按 mannich 反应，与二甲胺和甲醛作用，进行甲基化和甲基化后生成的木质素季铵盐衍生物可用作硫酸浆广漂白废水的絮凝剂。

3.2 国内

絮凝却是一种新技术与发展趋势。由查新文献表明，目前仍处于实验阶段，去污能力未见报道，如：

3.2.1 上海华超电器科技有限公司的“复合絮凝剂及其制造”方法从天然食海河植物中提取液态海藻酸作为天然有机物，并以液态铁盐作为无机物在≤ 6 5℃条件下搅拌混合均匀即成液态复合絮凝剂，再行脱水即成固态，适用于饮用水的净化和部分工业废水的处理。

3.2.2 化南工大造纸与环境工程式学院王杰等以天然植物粉 F691为原料，通过羧甲基化接枝共聚和曼尼希反应合成出两性天然高分子改性絮凝剂。

3.2.3 大连理工大学徐秋以淀粉为基材，以丙烯酰胺为单体的接枝共聚反应并进行羟甲基化、胺化和季胺化反应，合成出季胺盐型天然高分子接枝丙烯酰胺絮凝剂。

4. QH 絮凝剂适用范围

QH 絮凝剂为系列产品，可根据不同废水水质的变化，即污染物种类及浓度大小、有机和无机污染物浓度高低进行针对性生产。因此适用范围广，不受气温限制，对城镇污水处理厂、溪流、河流和工业废水（医院废水、电镀废水、造纸废水、酿造废水、印染废水、制药废水、含乳化剂活性剂废水、肉类食品加工废水）等，具有独特的絮凝去除效果。

5. QH 絮凝技术工艺特点

QH 絮凝技术处理污（废）水，具有投资省（比生化法省 40 ％）、占地少（比生化法少 50 ％）、操作简便、运行费用低、除磷效果特别突出等特点。采用该技术处理污（废）水污染物去除率高，水力停留时间短（ 3 小时），经处理后的中水利用率可达 75 ％～ 90 ％。污泥易脱水、无粘性、无臭气、无二次污染，城市生活污水污泥可作为植物肥利用。工艺流程图如下：

6. 主要技术参数

　　对污（废）水中污染物去除率： CO D≥85％；BOD≥80％；SS≥90％；TP≥98％；Cr 6+ ≥99%。修建城市污水处理厂：采用 QH 絮凝技术处理 1 吨污水投资只需 700 元，占地 0.25m 2 ～ 0.3 m 2 。运行费用 0.30元/吨。

　　综上所述，所检文献经分析比较，得出结论：所检文献范围及时限内，从植物中提取各种高分子絮凝剂的研究与应用，国内已见相关报道。但涉及本项目从普通植物中提取高分子化合物，与无机物复配制成的新型絮凝剂，并用于 2000 m 3 /d以上综合污水处理，国内外未见相关报道。

7. 项目的成熟性和可靠性论述

　　产品技术已于 2002 年用于重庆桃花溪污水处理工程，水质经国家法定部门监测，达到 GB8978 —— 1996 《污水综合排放标准》中城镇二级污水场所要求的一级排放标准。 2002 年 1 月由重庆市科委、市环保局组织专家进行成果鉴定： QH 絮凝技术达到国内领先水平（证书号：渝科委鉴字［ 2002 ］第 14 号）。产品使用效果达到了预定要求，说明产品生产工艺可靠，质量稳定，产品、工艺技术已用于重庆万州天立酒业酒槽废液处理、重庆华夏食品厂屠宰废水、重庆毛条厂印染废水、重庆达隆机械电镀废水、四川广安华威纸业造纸废水治理。实践应用证明，采用本产品及工艺技术治理工业废水、城镇污水、被污染的溪流、河流其治理效果很好。治理后的污水无色、透明、无臭，达到一级排放标准。本产品无毒（经重庆市疫病预防控制中心卫生检疫结果：该抽检样品所检测项目均符合 Q/QYH1-2003 企业标准。卫生学评价书号：渝疫控公评字［（ 2003 ） 021 号］），对人、畜无害，使用安全可靠，存放时间长，不受温度变化影响，由此表明本项目技术具有较高的成熟性和可靠的稳定性。

　　本项目成功的开发和应用，为环境保护污水治理产业开辟了新的途径；在技术上突破了天然有机絮凝剂与无机物复合配制，兼有综合性能的絮凝剂新产品；填补了采用该技术日处理城市综合污水 2000 m 3 的国内空白；解决了污泥的二次污染，并合理的利用污泥变废为宝而使污染物得到根治；本工艺技术及产品适用于造纸、重金属、制革、屠宰、酒精、垃圾渗透液等综合废水的治理；污 /废水治理工艺简单，具有投资省、占地少、操作简单、运行费用低、无二次污染的特点；是治理城市污水、工业废水较理想的新技术新产品。

8.获得荣誉证书

　　2002年7月天然有机高分子 QH 絮凝剂获国家科技部、国家环保总局、国家税务总局、国家质监总局、国家外贸部颁发“国家重点新产品”证书，编号： 2002ED811027 ；

2003 年 2 月天然有机高分子 QH 絮凝技术获国家环保总局颁发“国家重点环境保护实用技术”推广证书，编号： 2003-B-046 ；

2003 年 12 月天然有机高分子 QH 絮凝剂获重庆市九龙坡区科委“科技进步一等奖”；

2005 年 8 月“天然有机高分子 QH 絮凝技术”被国家建设部列为二 00 五年建设行业科技成果推广项目，证书编号： 20050860 。

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