CN101139115A - 一种复合破乳净化剂及其制备方法 - Google Patents

一种复合破乳净化剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于ABS化工生产线废水净化处理的复合破乳净化剂，由A、B两剂组成，按重量百分比计，A剂由16－18％甲基丙烯酸十八脂、2－4％阴离子聚丙烯酰胺、22－25％脂肪醇聚氧乙烯醚和水组成，B剂由2－4％阳离子聚丙烯酰胺、36－38％聚合硫酸铁、20－22％聚合氯化铝和水组成。A剂和B剂分别存放、配合使用，将ABS化工生产线排放的白色乳状液废水进行破乳分离，使ABS原料呈白色絮状物分离出来，实现原料回收使用；排出的水呈无色透明状清水，可回收利用或达标排放。本发明的使用可以节约化工厂成本，消除化工厂排放水的环境污染，从而获得良好的经济效益、社会效益和环保效益，宜于推广应用。

Description

一种复合破乳净化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种化工生产中用于废水净化处理的复合破乳净化剂及其制备方法，属于精细化工领域。
背景技术
在ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene，丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，其中A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯)的生产过程中，为维持正常生产，需要大量的水，这些水和一定量的高分子材料乳化到一起，排放时形成了白色乳状液，其中含有1-5％左右的ABS原料。多年来，为了处理ABS废水，国内外应用过膜技术分离法、过滤法，也应用过絮凝剂、净水剂化学处理法，然而这些方法均未获得明显的效果。这些含有高分子材料的白色乳状液废水排放到河水中，不但浪费了原料，而且造成了严重的环境污染。因此，回收这些宝贵的原料，消除环境污染，就成了国内外一大攻关难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于ABS化工生产线废水净化处理的复合破乳净化剂及其制备方法。
本发明的复合破乳净化剂由A剂和B剂组成，A剂和B剂分别存放、配合使用，它们的组分及重量百分比如下：
复合破乳净化剂A剂组分及重量百分比：
甲基丙烯酸十八脂                   16-18％
阴离子聚丙烯酰胺                   2-4％
脂肪醇聚氧乙烯醚                   22-25％
水                                 53-60％
复合破乳净化剂B剂组分及重量百分比：
阳离子聚丙烯酰胺                   2-4％
聚合硫酸铁                         36-38％
聚合氯化铝                         20-22％
水                                 36-42％
本发明采用的主要原料及其性能分述如下：
1、甲基丙烯酸十八脂
本发明所应用的甲基丙烯酸十八脂分子式：C21H40O2，分子量324，为无色透明液体，无刺激性气味，具有良好的疏水性，有利于乳化液中聚乙烯原料与水的分离。
2、阴离子聚丙烯酰胺
分子式：(CH2CH)nCONH2，分子量优选100-200万单位，含有亲水性的羟基官能团，溶于水，带电菏，能吸附悬浮颗粒形成大块絮凝团，有净化水质，促进沉降作用。
3、阳离子聚丙烯酰胺
属絮凝剂系列高分子材料，阴离子型聚合物，分子量优选1000-1600万单位，分子式(CH2CHCH2CH)nCONH2，外观为白色粉末，易溶于水。特别对酸性和偏酸性水中的有机悬浮物起絮凝沉淀及固液分离作用。
4、聚合硫酸铁
本发明所应用的聚合硫酸铁属于新型高效无机高分子材料，分子式[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m，分子量为优选8-10万单位，淡黄色无定型粉状固体，极易溶于水，当加入水中，能产生带正电的聚合态络合离子，对水中胶体细颗粒等杂质悬浮物作用，使之凝聚而沉淀。
5、脂肪醇聚氧乙烯醚
分子式C12H25O(CH2CH2O)7H，分子量494.7，属于非离子表面活性剂，溶于水，白色膏状物，界面润湿性能良好，用于ABS乳液的破乳。
6、聚合氯化铝
分子式[Al2(OH)nC16-n]m，分子量优选为70-100万单位左右，为无机高分子化合物，是介于氯化铝和氢氧化铝之间的产物，通过羟基而架桥聚合，分子中带有数量不等的羟基。无色或黄色树脂状固体。其溶液为无色或黄褐色透明液体，固有较强的架桥吸附性能，易溶于水，水解过程中伴随有电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理化学过程，在搅拌过程中产生越来越大的絮凝物团，使固、液分离。
上述这些原料经本发明的巧妙组合，获得了效果良好的复合破乳净化剂，其中的A剂和B剂可以通过下列方法进行配制：
配制A剂前最好先把甲基丙烯酸十八脂、脂肪醇聚氧乙烯醚放在75-85℃的加热室内加热，使这两种药剂呈较好的流动状态。配制时先将水加入反应釜中，加热到40-50℃时，先把称好重量的阴离子聚丙烯酰胺白色粉末缓慢而均匀的混合于水中，边搅拌边加药，再把称好重量的甲基丙烯酸十八脂、脂肪醇聚氧乙烯醚加入反应釜中，升高温度至75-85℃，保持该温度搅拌3-4小时，然后停止搅拌，稳定1-2小时后装罐，储存备用。
配制B剂时先将水加入反应釜中，加热到40-50℃时，先把称好重量的阳离子聚丙烯酰胺白色粉末缓慢而均匀的混合于水中，边搅拌边加药，再把称好重量的聚合硫酸铁、聚合氯化铝加入反应釜中，温度控制在40-50℃，搅拌3-4小时，然后停止搅拌，稳定1-2小时后装罐，储存备用。
本发明的复合破乳净化剂是A剂和B剂配合使用的，使用的顺序和用量可根据所处理废水的实际情况，通过进行预实验来确定。一种优选的使用方式是：
使用时按A-B-A的顺序加入废水中，一般情况下三次加药比是A∶B∶A＝6-7∶4-5∶3-4，通常1000kg的废水消耗9-11kg的A剂和4-5kg的B剂，由于废液的pH和温度等不同，根据现场用药的实际情况可适当调节加药比。
本发明提供的的复合破乳净化剂分为A剂和B剂，由甲基乙烯酸十八脂、阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚合氯化铝和水按一定重量配比混料、加热、稳定制备而成。该复合破乳净化剂将ABS化工生产线排放的白色乳状液废水进行破乳分离，使ABS原料呈白色絮状物分离出来，实现原料回收使用；排出的水呈无色透明状清水，可回收利用或达标排放。本发明的使用可以节约化工厂成本，消除化工厂排放水的环境污染，从而获得良好的经济效益、社会效益和环保效益，宜于推广应用。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明：
实施例1
准备甲基丙烯酸十八脂160kg、阴离子聚丙烯酰胺20kg、脂肪醇聚氧乙烯醚220kg、水600kg，配制A剂前先把甲基丙烯酸十八脂、脂肪醇聚氧乙烯醚加热到75-85℃，使这两种药剂呈很好的流动状态。配制时先将水加入到1吨专用反应釜中，加热到40-50℃时，先把称好重量的阴离子聚丙烯酰胺白色粉末缓慢而均匀的混合于水中，边搅拌边加药，再把称好重量的甲基丙烯酸十八脂、脂肪醇聚氧乙烯醚依次加入反应釜中。温度控制在75-85℃，搅拌3小时以后停止，稳定1小时后即可制得1000kgA剂，分装在50kg标准桶内，储存备用；。
再准备阳离子聚丙烯酰胺20kg、聚合硫酸铁360kg、聚合氯化铝200kg、水420kg，配制B剂时先将水加入到1吨专用反应釜中，加热到40-50℃时，先把称好重量的阳离子聚丙烯酰胺白色粉末缓慢而均匀的混合于水中，边搅拌边加药，再把称好重量的聚合硫酸铁、聚合氯化铝依次加入反应釜中，温度控制在40-50℃，搅拌3小时以后停止，稳定1小时后即可制得1000kgB剂，分装在50kg标准桶内，储存备用。
实施例2
准备甲基丙烯酸十八脂180kg、阴离子聚丙烯酰胺40kg、脂肪醇聚氧乙烯醚250kg、水530kg，配制A剂前先把甲基丙烯酸十八脂、脂肪醇聚氧乙烯醚加热到75-85℃，使这两种药剂呈很好的流动状态。配制时先将水加入到1吨专用反应釜中，加热到40-50℃时，先把称好重量的阴离子聚丙烯酰胺白色粉末缓慢而均匀的混合于水中，边搅拌边加药，再把称好重量的甲基丙烯酸十八脂、脂肪醇聚氧乙烯醚依次加入反应釜中。温度控制在75-85℃，搅拌3小时以后停止，稳定1小时后即可制得1000kgA剂，分装在50kg标准桶内，储存备用。
再准备阳离子聚丙烯酰胺40kg、聚合硫酸铁380kg、聚合氯化铝220kg、水360kg，配制B剂时，先将水加入到1吨专用反应釜中，加热到40-50℃时，先把称好重量的阳离子聚丙烯酰胺白色粉末缓慢而均匀的混合于水中，边搅拌边加药，再把称好重量的聚合硫酸铁、聚合氯化铝依次加入反应釜中，温度控制在40-50℃，搅拌3小时以后停止，稳定1小时后即可制得1000kgB剂，分装在50kg标准桶内，储存备用。
实施例3
ABS化工生产线排放的白色乳状液废水1000kg，按A-B-A的顺序加药，用药量分别是A剂7kg、B剂5kg和A剂3kg，但根据现场废水pH值、温度等实际情况可调节加药比。处理温度即是ABS生产线排放废水的温度，一般在50℃左右。先将A剂和白色乳状液废水进行混合，再与B剂混合，3-5秒钟的时间白色乳状液就会实现破乳分离，并使ABS原料聚集成白色絮状物团，再加入适量的A剂，水色变得无色透明，整个处理时间仅为2-3分钟。处理后的白色絮状物原料团和清水一起进入分离器分离，原料可以重复利用，水可以达标排放或回收利用。
以上通过实施例对本发明进行了详细的描述，本领域的技术人员应当理解，在不超出本发明的精神和实质的范围内，对本发明做出一定的修改和变动，比如A剂、B剂各成分重量比的调整，现场应用加药比的调整，仍有可能实现本发明所述之结果。

Claims (6)

1.一种用于废水处理的复合破乳净化剂，由A剂和B剂组成，A剂和B剂分别存放、配合使用，其中，A剂的各组分及其重量百分比含量为：
甲基丙烯酸十八脂  16-18％
阴离子聚丙烯酰胺  2-4％
脂肪醇聚氧乙烯醚  22-25％
水                53-60％
B剂的各组分及其重量百分比含量为：
阳离子聚丙烯酰胺  2-4％
聚合硫酸铁        36-38％
聚合氯化铝        20-22％
水                36-42％。
2.如权利要求1所述的复合破乳净化剂，其特征在于：所述的阴离子聚丙烯酰胺分子量为100-200万。
3.如权利要求1所述的复合破乳净化剂，其特征在于：所述的阳离子聚丙烯酰胺分子量为1000-1600万。
4.如权利要求1所述的复合破乳净化剂，其特征在于：所述的聚合硫酸铁分子量为8-10万。
5.如权利要求1所述的复合破乳净化剂，其特征在于：所述的聚合氯化铝分子量为70-100万。
6.权利要求1所述的复合破乳净化剂的配制方法，配制A剂是先将水加热到40-50℃，在搅拌下把阴离子聚丙烯酰胺缓慢而均匀地混合于水中，再加入甲基丙烯酸十八脂和脂肪醇聚氧乙烯醚，升高温度至75-85℃，保持该温度搅拌3-4小时，然后停止搅拌，稳定1-2小时即可；配制B剂是先将水加热到40-50℃，在搅拌下把阳离子聚丙烯酰胺缓慢而均匀的混合于水中，再加入聚合硫酸铁、聚合氯化铝，温度控制在40-50℃，搅拌3-4小时，然后停止搅拌，稳定1-2小时即可。
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