CN106976941A - 一种新型阳离子复合型絮凝剂的制备方法 - Google Patents

一种新型阳离子复合型絮凝剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种新型阳离子复合型絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：按比例将聚氯硫酸铝铁、聚丙烯酰胺以及2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸加入水中混合均匀得混合液1；在混合液1中滴加酸调节pH至5‑6，得到混合液2；向混合液2中通入高纯氮气驱除体系中的氧气，并在高纯氮气保护下升温至70‑85℃后加入引发剂，在其温度条件下继续反应2‑3h得到胶状共聚物。本发明制备的絮凝剂对生活污水或造纸厂污水皆有明显的效果，试验结果表明：研制的絮凝剂具有很好的处理效果，除浊和除COD性能优异，具有很高的使用价值。

Description

一种新型阳离子复合型絮凝剂的制备方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种新型阳离子复合型絮凝剂的制备方法。
背景技术
我国属于一个水资源贫乏国家，而我国经济的高速发展，对水资源需求越来越大，特别是工业用水量逐年上升，随之而来的水污染现象与日俱增，大量工业废水，生活废水流入河流，造成可用的洁净水资源越发短缺。针对水体污染，目前可通过各种手段进行净化，包括物理，化学，生物手段，其中最被广泛使用的是化学法中的絮凝沉淀法，通过高效絮凝剂来处理污水。絮凝剂主要将带有正(负)电性的基团和水中带有负(正)电性的难于分离的一些粒子或者颗粒相互靠近，降低其电势，使其处于不稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，然后通过物理或者化学方法分离出来。
目前，絮凝剂的品种繁多，从低分子到高分子，从单一型到复合型。无机絮凝剂价格便宜，但对人类健康和生态环境会产生不利影响；有机高分子絮凝剂虽然用量少，浮渣产量少，絮凝能力强，絮体容易分离，除油及除悬浮物效果好，但这类高聚物的残余单体具有“三致”效应(致崎、致癌、致突变)，因而使其应用范围受到限制。因此，针对现有絮凝剂的缺点，需要开发一种性能更加优异的高效絮凝剂。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种新型阳离子复合型絮凝剂的制备方法，研制的絮凝剂具有很好的稳定性和较佳的处理效果。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种新型阳离子复合型絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将聚氯硫酸铝铁、聚丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸按摩尔比为1:(1.5-2):(5-7)比例混合置于烧瓶中，加水搅拌混合均匀；
2)向混合液1中边搅拌边滴加酸，调节pH至5-6，得到混合液2；
3)向混合液2中通入高纯氮气驱除体系中的氧气，并在高纯氮气保护下升温至70-85℃后加入引发剂，在其温度条件下继续反应2-3h得到胶状共聚物，其中，引发剂与聚氯硫酸铝铁的摩尔比为0.1：1。
在步骤1)中，所述加水量为原料总重量的20-30倍。
在步骤1)中，所述搅拌过程中，搅拌速率为150-200r/min，搅拌温度为20-40℃，搅拌时间为0.5-1h。
所述的聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺，平均分子量为200-1000万。
所述的酸选自盐酸、硫酸或者醋酸中的一种。
所述的引发剂选自偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐或者偶氮二异丙基咪唑啉。
所述阳离子复合型絮凝剂使用时，其投加量占所处理污水的体积分数为0.3％-0.8％。
本发明的有益效果：本发明制备的絮凝剂对生活污水或造纸厂污水皆有明显的效果，试验结果表明：研制的絮凝剂具有很好的处理效果，除浊和除COD性能优异，具有很高的使用价值。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。实施例中，聚氯硫酸铝铁、聚丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、醋酸、偶氮二异丙基咪唑啉为盖德化工网产品。
实施例1
一种新型阳离子复合型絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将聚氯硫酸铝铁、聚丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸按摩尔比为1:1.5:6比例混合置于烧瓶中，加入原料总重量的25倍量水搅拌混合均匀，其中，搅拌速率为150-200r/min，搅拌温度为20-40℃，搅拌时间为0.5-1h；
2)向混合液1中边搅拌边滴加醋酸，调节pH至5-6，得到混合液2；
3)向混合液2中通入高纯氮气驱除体系中的氧气，并在高纯氮气保护下升温至70-85℃后加入偶氮二异丙基咪唑啉，在其温度条件下继续反应2-3h得到胶状共聚物，其中，相对于1mol的聚氯硫酸铝铁，引发剂的加入量为0.1mol。
实施例2
一种新型阳离子复合型絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将聚氯硫酸铝铁、聚丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸按摩尔比为1:2:6比例混合置于烧瓶中，加入原料总重量的20-30倍量水搅拌混合均匀，其中，搅拌速率为150-200r/min，搅拌温度为20-40℃，搅拌时间为0.5-1h；
2)向混合液1中边搅拌边滴加醋酸，调节pH至5-6，得到混合液2；
3)向混合液2中通入高纯氮气驱除体系中的氧气，并在高纯氮气保护下升温至70-85℃后加入偶氮二异丙基咪唑啉，在其温度条件下继续反应2-3h得到胶状共聚物，其中，相对于1mol的聚氯硫酸铝铁，引发剂的加入量为0.1mol。
制备后的复合型絮凝剂可以通过实验证明其效果。其中，生活污水来自芜湖城南污水处理厂(浊度64.3NTU，COD为225mg/L，水温18-20℃)。
在500mL的烧杯中加入300mL生活污水水样，其加入制备的复合型絮凝剂的投入量占所处理污水的体积分数为0.5％，加完后搅拌水样10-15min后静置分层，静置15-20min后取上层清液对水中的COD和SS的去除率进行化验分析，计算浊度去除率。COD的测定采用COD自动消解回流仪进行煮沸消解，冷却后采用硫酸亚铁铵进行滴定。实验原水水样浊度为64.3，处理后水样浊度为6.1，去除率为90.5％；实验原水水样COD为225mg/L，处理后水样COD为39mg/L，去除率为82.7％；试验结果表明：研制的絮凝剂具有很好的处理效果，除浊和除COD性能优异，具有很高的使用价值。

Claims (6)

1.一种新型阳离子复合型絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将聚氯硫酸铝铁、聚丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸按摩尔比为1:(1.5-2):(5-7)比例混合置于烧瓶中，加水搅拌混合均匀；
2)向混合液1中边搅拌边滴加酸，调节pH至5-6，得到混合液2；
3)向混合液2中通入高纯氮气驱除体系中的氧气，并在高纯氮气保护下升温至70-85℃后加入引发剂，在其温度条件下继续反应2-3h得到胶状共聚物，其中，引发剂与聚氯硫酸铝铁的摩尔比为0.1：1。
2.根据权利要求1所述的一种新型阳离子复合型絮凝剂的制备方法，其特征在于：在步骤1)中，所述加水量为原料总重量的20-30倍。
3.根据权利要求1所述的一种新型阳离子复合型絮凝剂的制备方法，其特征在于：在步骤1)中，所述搅拌过程中，搅拌速率为150-200r/min，搅拌温度为20-40℃，搅拌时间为0.5-1h。
4.根据权利要求1所述的一种新型阳离子复合型絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述的聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺，平均分子量为200-1000万。
5.根据权利要求1所述的一种新型阳离子复合型絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述的酸选自盐酸、硫酸或者醋酸中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种新型阳离子复合型絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述的引发剂选自偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐或者偶氮二异丙基咪唑啉。
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