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