CN107511138B - 用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂及其制备方法，该絮凝吸附剂包括以提纯处理后的废旧改性功能聚合物为原料、以垃圾渗滤液中的小分子量腐殖酸金属络合物为引发剂，经紫外光照、碱解处理制得的聚合物颗粒；所述提纯处理具体为去除废旧改性功能聚合物中的小分子有机助剂和无机填料。制备方法包括：(1)腐殖酸金属络合物的提取；(2)废旧改性功能聚合物的提取；(3)紫外光照射处理；(4)碱解处理。该絮凝吸附剂具有成本低、对渗滤液中复杂有机物及重金属离子絮凝吸附效率高等优点。

Description

用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂及其制备方法
技术领域
本发明属于垃圾渗滤液处理技术领域，尤其涉及一种用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂及其制备方法。
背景技术
在国内外，生活垃圾卫生填埋是垃圾处理的主流方式，而垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液一直困扰和影响环境。垃圾渗滤液由于水质复杂多变，色深味重，不仅含有难降解的腐殖酸，而且还含有各种不同浓度的重金属离子。因此，如何高效处理垃圾渗滤液的污染物一直是国内外环境保护的一道难题。现有的垃圾渗滤液处理技术主要有絮凝、吸附、深度氧化、膜滤以及生化处理等。对于生化处理，由于垃圾渗滤液中废水营养物质不均衡，生化系统不仅需补充碳源或其它营养物质，而且生化反应难以有效降解结构复杂的腐殖酸。膜滤(尤其是反渗透膜)能有效去除废水中的腐殖酸和重金属离子，但是垃圾渗滤液中的腐殖酸和金属离子易污染各种滤膜，从而影响膜的通透性，最后导致膜污堵现象。因此，有效去除垃圾渗滤液中的腐殖酸成为处理该废水的重中之重，絮凝是目前处理腐殖酸最简单、最有效的方法之一。
在现有垃圾渗滤液的絮凝工艺中，一般采用金属阳离子(包括含有铁离子或者铝离子)的无机盐及其聚合物复配聚丙烯酰胺类有机高分子混凝。絮凝剂与废水中的胶体或者有机物通过压缩双电层、电中和、吸附桥联以及网捕作用而絮凝沉降,如专利CN101767854A、CN102897881A等采用上述两类絮凝剂的复配对垃圾填埋场不同时期的渗滤液进行混凝处理，达到絮凝脱色的作用，这些絮凝剂对早期渗滤液的处理效果较为明显，随着中、晚期的渗滤液中有机物的复杂化和重金属离子的增加，絮凝对废水中有机物和重金属离子的去除效果逐步下降。为了提高絮凝的效果，通常采用改性絮凝剂的方法提高絮凝剂的絮凝效果，专利CN103204571A、CN104261543A、CN105152298A、CN104418416A等对无机或有机絮凝剂进行修饰改性。絮凝剂经选择性改性后其絮凝效果有所增加，但由于改性后的高分子聚合物活性基团比较单一，活性基团分布不均匀，其对垃圾渗滤液中的有机物或重金属离子的絮凝吸附仍有选择性，污染物质难以去除彻底。而且这些改性后的絮凝剂复配无机絮凝剂容易产生泡沫，导致后处理麻烦。
在垃圾渗滤液中，不同种类的腐殖酸是渗滤液中难降解和处理的特征污染物。无机絮凝剂对渗滤液中有机物分子量大小和有机物的官能团结构的絮凝有选择性，分子量较大的且分子中含有一定比例的羧基、羟基等活性基团的容易被絮凝，而分子量较小或者分子内活性基团比例不高，无机絮凝剂对其絮凝不完全而难以沉降。不同腐殖酸分子中含有大量羧基、羟基、羰基、环氧基、胺基、酰胺基、双键、酯基等活性基团。其中的一些基团具有光敏性，一些基团能与渗滤液中的金属离子进行络合反应形成腐殖酸金属络合物，在紫外光照射下，这些光敏性基团与金属相互作用，可以加速有机高分子聚合物的降解与老化。
不同有机高分子聚合物因其性能不同应用于不同领域，可以通过共聚、接枝或其他改性再生的方法在高分子链段中引入包括氰基、羧基、酯基、羟基(巯基)、酰胺基、胺基、脲基、磺酸基、卤素原子等不同的活性基团，形成改性功能聚合物拓展其应用领域。改性功能聚合物经多次改性再生后，随着再生次数的增加，物质种类和分子结构变得越来越复杂，聚合物分子量分布也越来越宽，其性能越来越不稳定，难以再次利用而最后变成固体废弃物。这些固体废弃物一般采用填埋、焚烧、热解等处理方法。填埋会直接造成“白色污染”；焚烧可产生热能，但也易产生二噁英、氮氧化物等大气污染物；热解产生可回收的物质但是耗能较大。如何充分利用这些固体废弃物中改性功能聚合物的活性基团，如何将其处理后进一步应用于其它领域，最后达到资源化合理利用是本领域亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低、对渗滤液中复杂有机物及重金属离子吸附率高的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，还相应提供该用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，包括以提纯处理后的废旧改性功能聚合物为原料、以垃圾渗滤液中的小分子量腐殖酸金属络合物为引发剂，经紫外光照、碱解处理制得的聚合物颗粒；所述提纯处理具体为去除废旧改性功能聚合物中的小分子有机助剂和无机填料。
上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，优选的，所述聚合物颗粒的数均分子量为5000～160000，所述聚合物颗粒中的活性基团主要为氰基、羧基、羟基，酯基、脲基、氨基甲酸酯基、酰胺基、环氧基、磺酸基和卤素原子。
上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，优选的，还包括无机絮凝剂；所述聚合物颗粒和无机絮凝剂的质量比为1∶5～15；所述无机絮凝剂包括铁离子或铝离子的无机盐溶液、铁离子或铝离子的无机盐聚合物溶液，所述无机絮凝剂中溶质质量浓度为10％～30％。
作为一个总的发明构思，本发明还提供一种上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)用Ca(OH)2调节垃圾渗滤液的pH值至碱性，加入氯化铁溶液，搅拌后静置、过滤；所得滤液中加入氯化亚铁溶液，搅拌后静置、过滤，所得滤渣水洗后干燥、粉碎，得到小分子量腐殖酸金属络合物；
(2)将粉碎后的废旧改性功能聚合物加入由第一有机溶剂和盐酸组成的混合溶剂中，搅拌，加热回流，冷却后过滤，所得滤渣经第二有机溶剂洗涤后干燥、粉碎，得到提纯处理的废旧改性功能聚合物；
(3)经步骤(1)所得的小分子量腐殖酸金属络合物和步骤(2)所得的提纯处理的废旧改性功能聚合物混合，得混合物；将所述混合物经分步紫外光照射处理，使废旧改性功能聚合物链段发生自由基断裂和重组，得到混合改性功能聚合物；
(4)在步骤(3)所得的混合改性功能聚合物加入NaOH溶液和去离子水，得到碱性混合液，升温搅拌进行碱解反应，反应完毕后过滤，调节所得滤液的pH值至中性，加入第三有机溶剂，搅拌后静置、过滤，所得滤渣经第四有机溶剂洗涤后干燥，得到用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂。
上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，优选的，所述步骤(3)中，所述分步紫外光照射处理中，各分步的光固机功率呈梯度递增。
上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，优选的，所述分步紫外光照射处理为两步处理，光固机紫外光主波长为365nm，功率密度为20～100W/cm2，第一步中光固机功率为400W～800W，照射时间为20min～40min；第二步中光固机功率为1500W～2000W，照射时间为10min～30min。
上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，优选的，所述步骤(3)中，小分子量腐殖酸金属络合物的加入量为提纯处理的废旧改性功能聚合物质量的0.2％～1％。
上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，优选的，所述步骤(3)中，在分步紫外光照射处理前，还包括加入双氧水或有机过氧化氢物。
上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，优选的，双氧水的质量浓度为50％，双氧水或有机过氧化氢物的加入量为提纯处理的废旧改性功能聚合物质量的0.2％～1％。
上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，优选的，所述步骤(4)中，所述NaOH溶液的质量百分浓度均为20％～30％，所述NaOH溶液的加入量为混合改性功能聚合物质量的15％～22.5％；所述混合液的pH值为12.5～13，碱解反应温度为100℃～120℃，时间为2～4h。
上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，优选的，所述步骤(4)中，所述第三有机溶剂为甲基异丁基甲酮、丁酮、丁醇、异丁醇中的两种；所述第四有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮中的一种。
上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，优选的，所述步骤(1)中，所述氯化铁溶液和氯化亚铁溶液的质量浓度均为10％～30％；所述氯化铁溶液的加入量为垃圾渗滤液的0.5wt％～1.5wt％；所述氯化亚铁溶液的加入量为滤液的0.5wt％～1.5wt％。
上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，优选的，所述步骤(2)中，所述混合溶剂的质量为废旧改性功能聚合物质量的200％～300％，所述第一溶剂为甲苯、二甲苯，丙酮、环己烷、N,N-二甲基酰胺中的一种或两种；所述盐酸的物质的量浓度为2～4mol/L；所述第一溶剂和盐酸的质量比为1∶1；所述加热回流温度为50～100℃，回流时间为2～6h。
上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，优选的，所述步骤(2)中，所述第二有机溶剂的质量为废旧改性功能聚合物质量的50％～150％，所述第二有机溶剂为丙酮、乙醇、甲醇、乙腈中的一种。
上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，优选的，所述废旧改性功能聚合物为丙烯腈共聚物、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、丙烯酸酯共聚物、丙烯酸共聚物、马来酸酐共聚物、马来酸共聚物、马来酸酐接枝聚合物、聚氨酯、聚氨酯共混物、聚酯、聚酯共混物、改性苯乙烯共聚物、环氧树脂中的多种。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，以难以再生应用的废旧改性功能聚合物的提纯处理物为原料，所优选的废旧改性功能聚合物，综合考虑芳香族和脂肪族聚合物合理搭配，聚合物中各种活性基团的合理分布，以从垃圾渗滤液中提取出来的低分子量的腐殖酸金属络合物为光敏剂，它们混合后经光固机紫外光(UV)照射、碱解反应处理，制备出脂肪族与芳香族交替，各种活性基团均匀分布的多功能亲水、亲油的两性聚合物。具体地，提纯处理的废旧改性功能聚合物在紫外光照射和光敏性物质引发下，其高分子链段成为激发态而不断断裂，产生自由基，不同功能聚合物高分子链段之间不断结合和重组,重组后的聚合物的碱解反应，是改性功能聚合物活性基团的转化调整过程，活性基团部分氰基转化为酰胺基和羧基，部分酯基、氨基甲酸酯基、酰胺基、环氧基、卤素原子等基团转化成对应的亲水基团。改性功能聚合物碱解处理后通过水溶性筛选分离，最后得到多功能亲水、亲油的两性聚合物，该两性聚合物其高分子链段多种活性基团有序排列，链烃和芳香烃结构交替分布，特别适用于垃圾渗滤液中复杂有机物絮凝和重金属离子的络合吸附处理。
另外，小分子量的腐殖酸金属络合物既是光敏剂也是自由基聚合反应的链头，腐殖酸的加入有利于提高絮凝吸附剂在垃圾渗滤液中的相容性，提高对垃圾渗滤液中小分子腐殖酸和和重金属离子的絮凝吸附效率。小分子量腐殖酸金属络合物的的加入量优选为混合物质量的0.2％～1％。
2、该多功能亲水、亲油的两性聚合物协同无机絮凝剂(无机絮凝剂优选为含有铁离子或者铝离子无机盐及其聚合物)絮凝吸附处理垃圾渗滤液，可大幅度提高无机絮凝剂的絮凝吸附效果，它与无机阳离子协同废水中的重金属离子、不同分子量的腐殖酸络合絮凝，不仅絮凝絮体大，易沉降；而且垃圾渗滤液中复杂有机物和重金属离子去除效率高，可将废水的CODcr去除率由40％～50％提高至80％～90％。
3、本发明的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂制备方法中，采用分步紫外光照射处理的方法使经提纯处理的废旧改性功能聚合物链段发生自由基断裂和重组，为了控制紫外线照射的温度梯度上升，调整提纯处理的废旧改性功能聚合物链段断裂、重组反应速度，各分步的光固机功率呈梯度递增，有利于不同聚合物物料相态变化和混合物的相互融合反应。
4、进一步地，在进行分步紫外照射之前，还可依据废旧改性功能聚合物的性质，可选择性是否在小分子量腐殖酸金属络合物和提纯处理的废旧改性功能聚合物组成的混合物中加入双氧水或有机过氧化氢物，有利于不同废旧改性功能聚合物链段在紫外光照射处理时的断裂和链段重新组合。有机过氧化氢物优选为叔丁基过氧化氢或异丙苯过氧化氢的一种，双氧水的质量浓度优选为50％，双氧水和有机过氧化氢物的加入量优选为混合物质量的0.2％～1％，投加比例不宜过大，会导致最终聚合物分子量偏小。
5、本发明的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂制备方法中，在碱解阶段，通过控制混合液的pH值，碱解转化温度和反应时间，确保提纯处理的废旧改性功能聚合物中的氰基部分转化为酰胺基和羧基，一些活性基团部分转化为亲水基团，有利于不同性能的活性基团的合理交替分布。
6、进一步地，在中性条件下采用水溶性不高有机溶剂(优选为甲基异丁基甲酮、丁酮、丁醇、异丁醇等)对碱解所得的滤液进行水溶性筛选分离，最终得到多功能亲水、亲油的两性聚合物。
7、本发明的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂制备方法中，采用对废旧改性功能聚合物溶胀性较好的有机溶剂(优选甲苯，二甲苯、丙酮)和对废旧改性功能聚合物无机填料较好溶解破坏的盐酸组成的混合溶剂在加热回流过程中洗脱废旧改性功能聚合物中的小分子有机助剂和无机填料，所得滤渣再用亲水性有机溶剂洗脱残留的有机、无机小分子，所得提纯处理的废旧改性功能聚合物疏松多孔，比表面积较洗涤前大大提高，有利于提纯处理的废旧改性功能聚合物与腐殖酸金属络合物的相互填充和混合，提高混合物紫外光照射处理的效率。而现有的对废旧改性功能聚合物通常采用的酸洗、碱洗工艺，若没有有机溶剂溶胀洗涤，很难将其中的小分子有机物和无机填料清洗干净，影响下一步的紫外光照射处理时聚合物链段的断裂和重新组合。
8、本发明的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂制备方法中，先在碱性条件下采用氯化铁溶液分离去除垃圾渗滤液中分子量较大的腐殖酸金属络合物，所得滤液再在中性条件下采用氯化亚铁溶液进行沉淀，提炼出小分子量的腐殖酸金属络合物，小分子腐殖酸和亚铁有利于紫外光照射处理的自由基引发和传递。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
以下实施案例中用于腐殖酸金属络合物提取用的氯化铁溶液、硫酸亚铁溶液的溶质质量浓度均为10％～30％。制备过程中所用NaOH溶液溶质质量浓度均为20％～30％，无机絮凝剂中的氯化铁溶液、聚合氯化铝溶液和聚合硫酸铁溶液的溶质质量浓度均为30％。
实施例1：
一种本发明的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，包括以提纯处理的废旧改性功能聚合物和垃圾渗滤液中的小分子量腐殖酸金属络合物为原料，经紫外光照照射、碱解处理制得的聚合物颗粒。
上述聚合物颗粒的数均分子量为9000～60000，该聚合物颗粒中的活性基团主要为氰基、羧基、羟基、酯基、磺酸基、酰胺基、卤素原子等基团。
上述本实施例的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂中的聚合物颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)腐殖酸金属络合物的提取：
取2000g垃圾渗滤液置入5L的烧杯中，再加入5g的Ca(OH)2搅拌10min，调节渗滤液的pH＝10，加入10g氯化铁溶液，缓慢搅拌30min，静置过滤，滤液加入10g氯化亚铁溶液，缓慢搅拌30min，静置过滤，滤渣用400g去离子水洗涤一次，洗涤后的滤渣置入60℃真空干燥箱干燥24h至恒重，粉碎后过40目筛得到小分子量的腐殖酸金属络合物粉末10g。
(2)废旧改性功能聚合物的提取：
选取废旧的丙烯腈/丁二烯/苯乙烯三元共聚物100g，废旧丙烯酸酯/苯乙烯共聚物100g，废旧聚甲基丙烯酸甲酯100g，废旧马来酸酐接枝聚丙烯50g，废旧聚对磺酸基苯乙烯接枝马来酸酐聚合物50g，混合加入粉碎机中混合粉碎，过40目筛形成废旧混合改性功能聚合物粉末，粉末加入2L的四口瓶中，再加入400g甲苯和400g浓度为2mol/L盐酸溶液，搅拌加热回流4h，冷却至室温过滤，滤渣用200g丙酮洗涤两次，置入60℃真空干燥箱干燥24h至恒重，粉碎后过40目筛得到提纯处理的废旧改性功能聚合物310g。
(3)紫外光照射处理：
取步骤(2)所得的提纯处理的废旧改性功能聚合物300g，步骤(1)所得的小分子量腐殖酸金属络合物3g，高速搅拌混合后加入紫外线反应装置光固机中，在紫外线照射下进行聚合物高分子链段聚合重组反应，光固机紫外光主波长365nm，功率密度为20～100W/cm2，通过功率调节器调整光固化机功率：先将光固机功率调节至400W照射40min，再调节光固机功率至2000W照射30min。再冷却至室温，粉碎得到紫外光照射处理的混合改性功能聚合物粉末。
(4)碱解处理：
将步骤(3)所得的紫外光照射处理的混合改性功能聚合物粉末100g置入碱解反应釜中，加入15g浓度为30％的NaOH溶液，再加入520g去离子水调节溶液pH＝12.5，升温至100℃搅拌反应4h，冷却至室温，过滤；滤液加入11mL浓度为12mol/L的盐酸溶液调节溶液pH＝7，溶液加入200g质量比为1∶1的甲基异丁基甲酮/异丁醇混合溶剂搅拌30min，析出固体，静置过滤，滤渣用50g乙醇洗涤1次，置入60℃的真空干燥箱中干燥24h，得到聚合物颗粒78g，作为专用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂A。
多种絮凝剂(单一氯化铁溶液、单一氯化铝溶液、单一聚合硫酸铁溶液、单一聚合氯化铝溶液絮凝，氯化铁溶液和聚丙烯酰胺溶液混凝、以及氯化铁溶液、氯化铝溶液、聚合硫酸铁溶液、聚合氯化铝溶液分别与上述制备的絮凝吸附剂A混凝)处理垃圾渗滤液的试验对比如下：
将4500g垃圾渗滤液置入5L的烧杯中，加入11.25g NaOH溶液搅拌10min，调节渗滤液的pH＝10，把该渗滤液平均分成9份，第1份加入12g氯化铁溶液；第2份加入12g氯化铝溶液；第3份加入12g聚合硫酸铁溶液(PFS)；第4份加入12g聚合氯化铝溶液(PAC)；分别缓慢搅拌30min絮凝，静置过滤；
第5份加入10g氯化铁溶液，再加入10g聚丙烯酰胺(PAM)溶液，缓慢搅拌30min，静置过滤；
第6份加入10g氯化铁溶液，再加入2g上述本实施例制备的絮凝吸附剂A；第7份加入10g氯化铝溶液，再加入2g上述本实施例制备的絮凝吸附剂A；第8份加入10g聚合硫酸铁溶液(PFS)，再加入2g上述本实施例制备的絮凝吸附剂A；第9份加入10g聚合氯化铝(PAC)溶液，再加入上述本实施例制备的絮凝吸附剂A；分别缓慢搅拌30min絮凝，静置过滤。
分析渗滤液和9份经处理滤液的CODcr、总有机碳(TOC)、总氮(TN)，结果如表1所示。
表1：几种絮凝方式处理垃圾渗滤液的效果对比
Figure BDA0001416076670000071
Figure BDA0001416076670000081
实验结果表明：四种单一无机盐絮凝处理垃圾渗滤液，CODcr去除率均低于50％；而聚丙烯酰胺与无机絮凝剂FeCl3溶液混凝的效果比单一无机絮凝剂絮凝略有提高，本发明制备的聚合物颗粒与四种无机絮凝剂复配的絮凝效果非常显著。四种无机絮凝剂与聚合物颗粒的复配效果比较，氯化铁溶液与絮凝吸附剂A的混凝效果最佳。
实施例2
一种本发明的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，包括以提纯处理的废旧改性功能聚合物和垃圾渗滤液中的小分子量腐殖酸金属络合物为原料，经紫外光照照射、碱解处理制得的聚合物颗粒，以及质量浓度均为10％的氯化铁溶液。氯化铁溶液和聚合物颗粒的质量比为15∶1。
上述聚合物颗粒的数均分子量为20000～160000，该聚合物颗粒中的活性基团主要为氰基、羧基、羟基、酯基、氨基甲酸酯基、酰胺基、脲基、卤素原子等基团。
上述本实施例的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂中的聚合物颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)腐殖酸金属络合物的提取：方法同实施例1。
(2)废旧改性功能聚合物的处理：
选取废旧的丙烯腈/苯乙烯二元共聚物200g，废旧丙烯酸酯共聚物100g，废旧马来酸酐接枝聚对氯甲基苯乙烯50g，废旧聚酯型聚氨酯50g一起加入粉碎机中混合粉碎，过40目筛形成废旧混合改性功能聚合物粉末，粉末加入2L的四口瓶中，加入400g二甲苯，200gN,N-二甲基酰胺，600g浓度为2mol/L的盐酸溶液，搅拌加热回流6h，冷却至室温过滤，滤渣用600g甲醇洗涤两次，置入60℃真空干燥箱干燥24h至恒重，粉碎后过40目筛得到提纯处理的废旧改性功能聚合物300g。
(3)紫外光照射处理：
取步骤(2)所得的提纯处理的废旧改性功能聚合物300g，步骤(1)所得的小分子量腐殖酸金属络合物0.6g，高速搅拌混合后加入紫外线反应装置光固机中，在紫外线照射下进行聚合物高分子链段聚合重组反应。光固机紫外光主波长365nm，通过功率调节器调整光固化机功率：先将光固机功率调节至800W照射20min，再调节光固机功率至1500W照射30min。冷却至室温，粉碎得到紫外光照射处理的混合改性功能聚合物粉末。
(4)碱解处理：
将步骤(3)所得的紫外光照射处理的混合改性功能聚合物粉末100g置入碱解反应釜中，加入22.5g质量浓度为20％的NaOH溶液，再加入300g去离子水调节溶液pH＝13，升温至120℃搅拌反应2h，冷却至室温，过滤，滤液加入10.9ml浓度为12mol/L的盐酸溶液调节溶液pH＝7，溶液加入200g质量比为1∶1的丁酮/异丁醇混合溶剂搅拌30min，析出固体，静置过滤，滤渣用50g甲醇洗涤1次,后置入60℃的真空干燥箱中干燥24h至恒重，得到聚合物颗粒81g，作为专用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂B。
将本实施例的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂处理垃圾渗滤液，试验过程如下：
将500g垃圾渗滤液置入2L的烧杯中，再加入1.25g浓度为30％的NaOH溶液搅拌10min，调节渗滤液的pH＝10，加入30g浓度为10％的氯化铁溶液，再加入2g上述絮凝吸附剂B，缓慢搅拌30min，静置过滤。分析渗滤液和经本实施例的絮凝吸附剂处理后的滤液的CODcr、总有机碳(TOC)、总氮(TN)，结果如表2所示。
实施例3
一种本发明的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，包括以提纯处理的废旧改性功能聚合物和垃圾渗滤液中的小分子量腐殖酸金属络合物为原料，经紫外光照照射处理、碱解处理制得的聚合物颗粒，以及质量浓度均为30％的氯化铁溶液。氯化铁溶液和聚合物颗粒的质量比为5∶1。
上述聚合物颗粒的数均分子量为15000～80000，该聚合物颗粒中的活性基团主要为氰基、羧基、羟基、酯基、脲基、酰胺基、环氧基、磺酸基等基团。
上述本实施例的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂中的聚合物颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)腐殖酸金属络合物的提取：方法同实施例1。
(2)废旧改性功能聚合物的提取：
选取废旧的丙烯腈/苯乙烯二元共聚物100g，废旧甲基丙烯酸甲酯100g，废旧聚酯型聚氨酯100g，废旧环氧树脂50g，废旧对磺酸基苯乙烯共聚物50g一起加入粉碎机中混合粉碎，过40目筛形成废旧功能塑料粉末，粉末加入2L的四口瓶中，加入200g二甲苯，200g丙酮和400g浓度为4mol/L的盐酸溶液，搅拌加热回流5h，冷却至室温过滤，滤渣用400g乙醇洗涤两次，置入60℃真空干燥箱干燥24h至恒重，粉碎后过40目筛得到提纯处理的改性功能聚合物粉末332g。
(3)紫外光照射处理：
取步骤(2)所得的提纯处理的废旧改性功能聚合物300g，步骤(1)所得的小分子量腐殖酸金属络合物1g，叔丁基过氧化氢0.6g于高速搅拌混合后加入紫外线反应装置光固机中，在紫外线照射下进行聚合物高分子链段聚合重组反应，光固机紫外光主波长365nm。功率密度为20～100W/cm2，通过功率调节器调整光固化机功率：先将光固机功率调节至500W照射30min，再调节光固机功率至2000W照射30min。冷却后至室温，得到紫外光照射处理的混合改性功能聚合物粉末。
(4)碱解处理：
将步骤(3)所得的紫外光照射处理后的混合改性功能聚合物提取物粉末100g置入碱解反应釜中，再加入15g质量浓度为30％的NaOH溶液，再加入350g去离子水调节pH＝12.7，升温至110℃搅拌反应3h，冷却至室温，过滤，滤液加入10.6ml浓度为12mol/L的盐酸溶液调节溶液pH＝7，溶液加入200g质量比为1:1的甲基异丁基甲酮/丁醇混合溶剂搅拌30min，析出固体，静置过滤，滤渣用50g丙酮洗涤1次,置入60℃的真空干燥箱中干燥24h至恒重，得到聚合物颗粒67g，作为专用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂C。
将本实施例的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂处理垃圾渗滤液，试验过程如下：
将500g垃圾渗滤液置入2L的烧杯中，再加入1.25g浓度为30％的NaOH溶液搅拌10min，调节渗滤液的pH＝10，加入10g氯化铁溶液，再加入2g上述专用絮凝吸附剂C，缓慢搅拌30min，静置过滤。分析渗滤液和经本实施例絮凝吸附剂处理后的滤液的CODcr、总有机碳(TOC)、总氮(TN)，结果如表2所示。
实施例4
一种本发明的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，包括以提纯处理的废旧改性功能聚合物和垃圾渗滤液中的小分子量腐殖酸金属络合物为原料，经紫外光照射处理、碱解处理制得的聚合物颗粒，以及质量浓度均为30％的氯化铁溶液。氯化铁溶液和聚合物颗粒的质量比为5∶1。
上述聚合物颗粒的数均分子量为5000～60000，该聚合物颗粒中的活性基团主要为氰基、羧基、羟基、酯基、脲基、酰胺基、环氧基、氨基甲酸酯基等基团。
上述本实施例的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂中的聚合物颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)腐殖酸金属络合物的提取：方法同实施例1。
(2)废旧改性功能聚合物的提取：
选取废旧的丙烯腈/丁二烯/苯乙烯三元共聚物100g，废旧丙烯酸/苯乙烯共聚物100g，废聚酯型聚氨酯100g，废旧环氧树脂50g，废旧苯乙烯/马来酸酐/马来酸三元共聚物50g一起加入粉碎机中混合粉碎，过40目筛形成废旧功能塑料粉末，粉末加入2L的四口瓶中，加入200g环己烷，200g甲苯和400g浓度为2mol/L的盐酸溶液，搅拌加热回流4h，冷却至室温过滤，滤渣用200g乙腈洗涤两次，置入60℃真空干燥箱干燥24h至恒重，粉碎后过40目筛得到提纯处理的废旧改性功能聚合物粉末321g。
(3)紫外光照射处理：
取步骤(2)所得的提纯处理的废旧改性功能聚合物300g，步骤(1)所得的小分子量腐殖酸金属络合物1g，浓度为50％的双氧水3g于高速搅拌混合后加入紫外线反应装置光固机中，在紫外线照射下进行聚合物高分子链段聚合重组反应，光固机紫外光主波长365nm，功率密度为20～100W/cm2，通过功率调节器调整光固化机功率：先将光固机功率调节至800W照射20min，再调节光固机功率至1800W照射30min。冷却至室温，得到紫外光照射处理的混合改性功能聚合物粉末。
(4)碱解处理：
将步骤(3)所得的紫外光照射处理后的混合改性功能聚合物粉末100g置入碱解反应釜中，加入15g质量浓度为30％的NaOH溶液，再加入260g去离子水调节pH＝12.8，升温至120℃搅拌反应3h，冷却至室温，过滤，滤液加入10.2ml浓度为12mol/L的盐酸溶液调节溶液pH＝7，溶液加入200g质量比为1∶1的丁酮/异丁醇混合溶剂搅拌30min，静置过滤，滤渣用50g甲醇洗涤1次，后置入60℃的真空干燥箱中干燥24h至恒重，得到聚合物颗粒78g，作为专用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂D。
将本实施例的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂处理垃圾渗滤液，试验过程如下：
将500g垃圾渗滤液置入2L的烧杯中，再加入1.25g浓度为30％的NaOH溶液搅拌10min，调节渗滤液的pH＝10，加入10g氯化铁溶液，加入2g上述专用絮凝吸附剂D，缓慢搅拌30min，静置过滤。分析渗滤液和经本实施例絮凝吸附剂处理滤液的CODcr、总有机碳(TOC)、总氮(TN)，结果如表2所示。
实施例5
一种本发明的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，包括以提纯处理的废旧改性功能聚合物和垃圾渗滤液中的小分子量腐殖酸金属络合物为原料，经紫外光照照射处理、碱解处理制得的聚合物颗粒，以及质量浓度均为30％的氯化铁溶液。氯化铁溶液和聚合物颗粒的质量比为5∶1。
上述聚合物颗粒的数均分子量为12000～140000，该聚合物颗粒中的活性基团主要为氰基、羧基、羟基、酯基、脲基、酰胺基、氨基甲酸酯基、卤素原子等基团。
上述本实施例的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂中的聚合物颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)腐殖酸金属络合物的提取：方法同实施例1。
(2)废旧改性功能聚合物的提取：
选取废旧的丙烯腈/苯乙烯二元共聚物100g，废旧甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯二元共聚物100g，废旧聚酯型聚氨酯100g，马来酸酐接枝聚丙烯共混物50g，废旧聚对氯甲基苯乙烯与马来酸酐接枝聚丙烯共混物50g一起加入粉碎机中混合粉碎，过40目筛形成混合废旧改性功能聚合物，粉末加入2L的四口瓶中，加入300g N,N-二甲基酰胺，300g二甲苯和600g浓度为3mol/L的盐酸溶液，搅拌加热回流4h，冷却至室温过滤，滤渣用400g乙醇洗涤两次，置入60℃真空干燥箱干燥24h至恒重，粉碎后过40目筛得到提纯处理的废旧改性功能聚合物粉末348g。
(3)紫外光照射处理：
取步骤(2)所得的提纯处理的废旧改性功能聚合物粉末300g，步骤(1)所得的小分子量腐殖酸金属络合物1.5g，高速搅拌混合后加入紫外线反应装置光固机中，在紫外线照射下进行聚合物高分子链段聚合重组反应，光固机紫外光主波长365nm，功率密度为20～100W/cm2，通过功率调节器调整光固化机功率：先将光固机功率调节至400W照射40min，再调节光固机功率至1500W照射30min。冷却至室温，粉碎后得到紫外光照射处理的混合改性功能聚合物粉末。
(4)碱解处理：
将步骤(3)所得的紫外光照射处理的混合改性功能聚合物100g置入碱解反应釜中，加入15g质量浓度为30％的NaOH溶液，再加入352g去离子水调节pH＝12.7，升温至110℃搅拌反应4h，冷却至室温，过滤，滤液加入10.8ml浓度为12mol/L的盐酸溶液调节溶液pH＝7，溶液加入200g质量比为1∶1的甲基异丁基甲酮/异丁醇混合溶剂搅拌30min，析出固体，静置过滤，滤渣用50g乙醇洗涤1次,后置入60℃的真空干燥箱中干燥24h至恒重，得到聚合物颗粒75g，作为专用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂E。
将本实施例的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂处理垃圾渗滤液，试验过程如下：
将500g垃圾渗滤液置入2L的烧杯中，再加入1.25g浓度为30％的NaOH溶液搅拌10min，调节渗滤液的pH＝10，加入10g氯化铁溶液，再加入2g上述专用絮凝吸附剂E，缓慢搅拌30min，静置过滤。分析渗滤液和经本实施例絮凝吸附剂处理滤液的CODcr、总有机碳(TOC)、总氮(TN)，结果如表2所示。
实施例6
一种本发明的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，包括以提纯处理的废旧改性功能聚合物和垃圾渗滤液中的小分子量腐殖酸金属络合物为原料，经紫外光照照射处理、碱解处理制得的聚合物颗粒，以及质量浓度均为30％的氯化铁溶液。氯化铁溶液和聚合物颗粒的质量比为5∶1。
上述聚合物颗粒的数均分子量为7000～70000，该聚合物颗粒中的活性基团主要为氰基、羧基、羟基、酯基、脲基、酰胺基、氨基甲酸酯基、卤素原子等基团。
上述本实施例的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂中的聚合物颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)腐殖酸金属络合物的提取：方法同实施例1。
(2)废旧改性功能聚合物的提取：
选取废旧的丙烯腈/苯乙烯二元共聚物100g，废旧甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯二元共聚物100g，废旧聚丙烯酸酯改性聚氨酯100g，废旧马来酸酐接枝聚丙烯共混物50g，废旧聚对氯甲基苯乙烯与马来酸酐接枝聚丙烯共混物50g一起加入粉碎机中混合粉碎，过40目筛形成混合废旧改性功能聚合物，粉末加入2L的四口瓶中，加入300g甲苯、100g环己烷和400g浓度为2mol/L的盐酸溶液，搅拌加热回流4h，冷却至室温过滤，滤渣用300g甲醇洗涤两次，置入60℃真空干燥箱干燥24h，粉碎后过40目筛得到提纯处理的废旧改性功能聚合物348g。
(3)紫外光照射处理：
取步骤(2)所得的提纯处理的废旧改性功能聚合物粉末300g，步骤(1)所得的小分子量腐殖酸金属络合物3g，异丙苯过氧化氢3g于高速搅拌混合后加入紫外线反应装置光固机中，在紫外线照射下进行聚合物高分子链段聚合重组反应，光固机紫外光主波长365nm，功率密度为20～100W/cm2，通过功率调节器调整光固化机功率：先将光固机功率调节至800W照射20min，再调节光固机功率至2000W照射10min。冷却至室温，粉碎后得到紫外光照射处理的混合改性功能聚合物粉末。
(4)碱解处理：
将步骤(3)所得的紫外光照射处理的混合改性功能聚合物粉末100g置入碱解反应釜中，加入15g质量浓度为30％NaOH溶液，再加入260g去离子水调节pH＝12.8，升温至110℃搅拌反应4h，冷却至室温，过滤，滤液加入10.1ml浓度为12mol/L的盐酸溶液调节溶液pH＝7，溶液加入200g质量比为1∶1的甲基异丁基甲酮/丁醇混合溶剂搅拌30min，静置过滤，滤渣用50g甲醇洗涤1次,后置入60℃的真空干燥箱中干燥24h，得到聚合物颗粒75g，作为专用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂F。
将本实施例的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂处理垃圾渗滤液，试验过程如下：
将500g垃圾渗滤液置入2L的烧杯中，再加入1.25g浓度为30％的NaOH溶液搅拌10min，调节渗滤液的pH＝10，加入10g氯化铁溶液，再加入2g上述专用絮凝吸附剂F，缓慢搅拌30min，静置过滤。分析渗滤液和经絮凝吸附剂处理滤液的CODcr、总有机碳(TOC)、总氮(TN)，结果如表2所示。
表2：实施例1～6的絮凝方式处理垃圾渗滤液的效果对比
Figure BDA0001416076670000141
对比应用例：
为了对比本发明专用于处理垃圾渗滤液絮凝吸附剂与商业垃圾渗滤液改性剂处理垃圾渗滤液的效果，优选了两种工业化应用的垃圾渗滤液絮凝吸附改性剂，一种是聚(二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺/丙烯酸-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠，简称垃圾渗滤液改性剂A)，该聚合物是几种单体二甲基二烯丙基氯化铵、丙稀酰胺、丙烯酸-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠按一定比例聚合的共聚物，共聚物数均分子量10000～20000；另一种是聚(马来酸/丙烯酸钠，简称垃圾渗滤液改性剂B)，该聚合物是单体马来酸和丙烯酸钠的共聚物，数均分子量为3000～5000。上述两种垃圾渗滤液改性剂既是絮凝剂，也是重金属离子的吸附剂。
选择上述两种垃圾渗滤液改性剂、本发明两种垃圾渗滤液絮凝吸附剂分别与质量浓度为30％的氯化铁溶液混凝处理垃圾渗滤液的实验对比如下：
将2000g垃圾渗滤液置入5L的烧杯中，再加入5g浓度为30％的NaOH溶液搅拌10min，调节渗滤液的pH＝10，再将该渗滤液平均分成四份，第一份加入10g氯化铁溶液和2g上述制备的絮凝吸附剂A，缓慢搅拌30min，静置过滤；第二份加入10g氯化铁溶液2g上述制备的絮凝吸附剂B，第三份加入10g氯化铁溶液和2g购买的垃圾渗滤液改性剂A，缓慢搅拌30min，静置过滤。第四份加入10g氯化铁溶液和2g购买的垃圾渗滤液改性剂B，缓慢搅拌30min，静置过滤。分析渗滤液和4份处理后的滤液的CODcr、总有机碳(TOC)、总氮(TN)以及重金属Pb、Cr、Cu的含量，结果分别如表3和表4所示。
表3：几种絮凝方式处理垃圾渗滤液的效果对比
原水及其絮凝方式 COD<sub>cr</sub>/mg/L TOC/mg/L TN/mg/L
垃圾渗滤液原水 3520 1896 2102
FeCl<sub>3</sub>+絮凝吸附剂A混凝 387 188 983
FeCl<sub>3</sub>+絮凝吸附剂B混凝 598 239 1005
FeCl<sub>3</sub>+垃圾渗滤液改性剂A 1584 765 1643
FeCl<sub>3</sub>+垃圾渗滤液改性剂B 1798 783 1659
表4：几种絮凝吸附剂对垃圾渗滤液重金属离子吸附处理的效果对比
原水及其絮凝吸附 Cr/mg/L Pb/mg/L Cu/mg/L
垃圾渗滤液原水 0.387 1.35 3.581
FeCl<sub>3</sub>+絮凝吸附剂A混凝 0.025 0.068 0.086
FeCl<sub>3</sub>+絮凝吸附剂B混凝 0.031 0.079 0.16
FeCl<sub>3</sub>+垃圾渗滤液改性剂A 0.098 0.831 1.172
FeCl<sub>3</sub>+垃圾渗滤液改性剂B 0.126 0.928 1.388
排放标准 ≤0.1 ≤0.1 ≤0.5
由表3和表4可知，通过氯化铁与上述制备的两种絮凝剂吸附剂的混凝，氯化铁与上述两种商业垃圾渗滤液改性剂的混凝实验结果对比，氯化铁与本发明的絮凝吸附剂对垃圾渗滤液中的复杂有机物和重金属离子的絮凝吸附效果更佳，而垃圾渗滤液改性剂对渗滤液的复杂有机物去除效果不明显，对重金属离子的吸附也有选择性，吸附处理后废水难以达标排放。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，其特征在于，包括以提纯处理后的废旧改性功能聚合物为原料、以垃圾渗滤液中的小分子量腐殖酸金属络合物为引发剂，经紫外光照、碱解处理制得的聚合物颗粒；所述提纯处理具体为去除废旧改性功能聚合物中的小分子有机助剂和无机填料；所述聚合物颗粒的数均分子量为5000～160000，所述聚合物颗粒中的活性基团主要为氰基、羧基、羟基，酯基、脲基、氨基甲酸酯基、酰胺基、环氧基、磺酸基和卤素原子；所述废旧改性功能聚合物为丙烯腈共聚物、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、丙烯酸酯共聚物、丙烯酸共聚物、马来酸酐共聚物、马来酸共聚物、马来酸酐接枝聚合物、聚氨酯、聚氨酯共混物、聚酯、聚酯共混物、改性苯乙烯共聚物、环氧树脂中的多种。
2.根据权利要求1所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，其特征在于，还包括无机絮凝剂；所述聚合物颗粒和无机絮凝剂的质量比为1∶5～15；所述无机絮凝剂包括铁离子或铝离子的无机盐溶液、铁离子或铝离子的无机盐聚合物溶液，所述无机絮凝剂中溶质质量浓度为10%～30%。
3.一种如权利要求1或2所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）用Ca(OH)2调节垃圾渗滤液的pH值至碱性，加入氯化铁溶液，搅拌后静置、过滤；所得滤液中加入氯化亚铁溶液，搅拌后静置、过滤，所得滤渣水洗后干燥、粉碎，得到小分子量腐殖酸金属络合物；
（2）将粉碎后的废旧改性功能聚合物加入由第一有机溶剂和盐酸组成的混合溶剂中，搅拌，加热回流，冷却后过滤，所得滤渣经第二有机溶剂洗涤后干燥、粉碎，得到提纯处理的废旧改性功能聚合物；
（3）经步骤（1）所得的小分子量腐殖酸金属络合物和步骤（2）所得的提纯处理的废旧改性功能聚合物混合，得混合物；将所述混合物经分步紫外光照射处理，使废旧改性功能聚合物链段发生自由基断裂和重组，得到混合改性功能聚合物；
（4）在步骤（3）所得的混合改性功能聚合物加入NaOH溶液和去离子水，得到碱性混合液，升温搅拌进行碱解反应，反应完毕后过滤，调节所得滤液的pH值至中性，加入第三有机溶剂，搅拌后静置、过滤，所得滤渣经第四有机溶剂洗涤后干燥，得到用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂。
4.根据权利要求3所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述分步紫外光照射处理中，各分步的光固机功率呈梯度递增。
5.根据权利要求4所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，其特征在于，所述分步紫外光照射处理为两步处理，光固机紫外光主波长为365nm，功率密度为20～100W/cm2，第一步中光固机功率为400W～800W，照射时间为20min～40min；第二步中光固机功率为1500W～2000W，照射时间为10min～30min。
6.根据权利要求3～5任一项所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，小分子量腐殖酸金属络合物的加入量为提纯处理的废旧改性功能聚合物质量的0.2%～1%。
7.根据权利要求3～5任一项所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，在分步紫外光照射处理前，还包括加入双氧水或有机过氧化氢物。
8.根据权利要求7所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，其特征在于，双氧水的质量浓度为50%，双氧水或有机过氧化氢物的加入量为提纯处理的废旧改性功能聚合物质量的0.2%～1%。
9.根据权利要求3～5、8任一项所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，所述NaOH溶液的质量百分浓度为20%～30%，所述NaOH溶液的加入量为混合改性功能聚合物质量的15%～22.5%；所述混合液的pH值为12.5～13，碱解反应温度为100℃～120℃，时间为2～4h。
10.根据权利要求9所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，所述第三有机溶剂为甲基异丁基甲酮、丁酮、丁醇、异丁醇中的两种；所述第四有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮中的一种。
11.根据权利要求3～5、8、10任一项所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述氯化铁溶液和氯化亚铁溶液的质量浓度均为10%～30%；所述氯化铁溶液的加入量为垃圾渗滤液的0.5wt%～1.5wt%；所述氯化亚铁溶液的加入量为滤液的0.5wt%～1.5wt % 。
12.根据权利要求3～5、8、10任一项所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述混合溶剂的质量为废旧改性功能聚合物质量的200%～300%，所述第一有机溶剂为甲苯、二甲苯，丙酮、环己烷、N,N-二甲基酰胺中的一种或两种；所述盐酸的物质的量浓度为2～4mol/L；所述第一有机溶剂和盐酸的质量比为1∶1；所述加热回流温度为50～100℃，回流时间为2～6h。
13.根据权利要求12所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述第二有机溶剂的质量为废旧改性功能聚合物质量的50%～150%，所述第二有机溶剂为丙酮、乙醇、甲醇、乙腈中的一种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109455776A (zh) * 2018-11-14 2019-03-12 陈云 一种污水用净化材料及其制备方法
CN109650599A (zh) * 2019-01-31 2019-04-19 艾西姆(辽宁)环境技术有限公司 一种非膜法垃圾渗滤液纳滤浓缩液处理工艺方法
CN112811656B (zh) * 2020-12-29 2022-05-17 科之杰新材料集团有限公司 一种洗砂水用絮凝剂及其制备方法
CN114044703B (zh) * 2021-12-01 2022-12-13 西南大学 一种基于大分子组分的有机肥料及其用于钝化土壤重金属的应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1196062A (zh) * 1995-07-21 1998-10-14 诺瓦蒂斯有限公司 不含光聚合性官能团的光化学交联的多糖衍生物
KR20000074257A (ko) * 1999-05-19 2000-12-15 이한종 환경친화성 응집제의 제조방법
CN1566170A (zh) * 2003-06-12 2005-01-19 中国科学院化学研究所 一种功能化聚烯烃嵌段共聚物的制备方法
CN103831134A (zh) * 2014-03-21 2014-06-04 中国科学院新疆理化技术研究所 一种改性膨润土型固相光催化剂制备方法及其用途

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1196062A (zh) * 1995-07-21 1998-10-14 诺瓦蒂斯有限公司 不含光聚合性官能团的光化学交联的多糖衍生物
KR20000074257A (ko) * 1999-05-19 2000-12-15 이한종 환경친화성 응집제의 제조방법
CN1566170A (zh) * 2003-06-12 2005-01-19 中国科学院化学研究所 一种功能化聚烯烃嵌段共聚物的制备方法
CN103831134A (zh) * 2014-03-21 2014-06-04 中国科学院新疆理化技术研究所 一种改性膨润土型固相光催化剂制备方法及其用途

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Recent Advancement of Coagulation-Flocculation and Its Application in Wastewater Treatment";Chee Yang Teh et al.;《Industrail & Engineering Chemistry Research》;20160304;第55卷;第4363-4389页 *
"聚合物光老化、光稳定机理与光稳定剂";吴茂英;《高分子通报》;20060430(第4期);第76-83页 *
"腐殖酸及其不同级分和铁的络合物对阿特拉津光降解的影响";欧晓霞;《中国博士学位论文全文数据库 工程科技I辑》;20090515;B027-1 *

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