CN107651760A - 一种工业污水处理剂的制备方法 - Google Patents

一种工业污水处理剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种工业污水处理剂的制备方法，原料为：去离子水、花生壳、四硼酸钠、磺酸琥珀二辛酯盐、乙酰胺、甲基二乙醇胺、对苯乙烯磺酸钠、巯基苯并噻唑钠、葡萄糖酸钠、丙烯酸乙酯、硫酸亚铁、氯化铵、甲基橙、硫化钠和双氧水；在80℃加量10‑15mg/L，阻垢率达到100%，50℃以下阻垢率可达94‑98%；能使淡水中270‑300mg/L的钙离子稳定存在，对金属能起到很好的保护作用，锡黄铜在70℃下腐蚀速度为0.0013‑0.0017mm/a，远远优于国际标准的0.005mm/a；各个组分之间产生协同作用，投药周期高达10‑14d，当pH为10时、工业污水处理剂浓度为6mg/L时阻垢率仍达到90‑95%。

Description

一种工业污水处理剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种环保材料，尤其涉及一种工业污水处理剂的制备方法。
背景技术
工业污水处理剂，污水排放导致水资源、生活环境受到了严重污染，为了阻止这种现象的恶化，水处理行业研制了多款大型水处理设备，使其应用在人们生产生活污水治理中。有很多企业排放的污水中含有大量难降解物质通过单一的水处理设备是无法有效去除的，所以很多时候要依据污水水质的特殊性合理添加工业污水处理剂，使其处理后的污水符合国家排放标准。
聚丙烯酰胺分类聚丙烯酰胺产品简介：聚丙烯酰胺（PAM）为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。
絮凝性：PAM能使悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用，起絮凝作用。粘合性：能通过机械的、物理的、化学的作用，起粘合作用。降阻性：PAM能有效地降低流体的摩擦阻力，水中加入微量PAM就能降阻50—80%。增稠性：PAM在中性和酸条件下均有增稠作用，当PH值在10以上PAM易水解。呈半网状结构时，增稠将更明显。
聚合氯化铝（简称聚合铝）别名碱式氯化铝;多氯化铝;羟基氯化铝;PAC等，外观：白色、金黄色、黄褐色、红褐色颗粒状/片状；CAS NO：1327-41-9，也是污水处理剂的一种。对于净化后的水质优于硫酸铝絮凝剂，净水成本与之相比低15－30%。絮凝体形成快、沉降速度快，比硫酸铝等传统产品处理能力大。消耗水中碱度低于各种无机絮凝剂，因而可不投或少投碱剂。适应的源水PH5.0-9.0范围均可凝聚。腐蚀性小，操作条件好。溶解性优于硫酸铝。处理水中盐分增加少，有利于离子交换处理和高纯制水。对源水温度的适应性优于硫酸铝等无机絮凝剂。
硫酸铝性质：极易溶于水，硫酸铝在纯硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中与硫酸共同溶解于水，所以硫酸铝在硫酸中溶解度就是硫酸铝在水中的溶解度。常温析出含有18分子结晶水，为18水硫酸铝，工业上生产多为18水硫酸铝。含无水硫酸铝51.3%，即使100℃也不会自溶（溶于自身结晶水）；不易风化而失去结晶水，比较稳定，加热会失水，高温会分解为氧化铝和硫的氧化物。加热至770℃开始分解为氧化铝、三氧化硫、二氧化硫和水蒸气。溶于水、酸和碱，不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氢氧化铝。水溶液长时间沸腾可生成碱式硫酸铝。工业品为灰白色片状、粒状或块状，因含低铁盐而带淡绿色，又因低价铁盐被氧化而使表面发黄。粗品为灰白色细晶结构多孔状物。无毒，粉尘能刺激眼睛。
造纸工业中作为松香胶、蜡乳液等胶料的沉淀剂，水处理中作絮凝剂，还可作泡沫灭火器的内留剂，制造明矾、铝白的原料，石油脱色、脱臭剂、某些药物的原料等。还可制造人造宝石及高级铵明矾。砷含量不大于5mg/kg的产品可用于水处理絮凝剂。造纸工业中用作纸张施胶剂，以增强纸张的抗水、防渗性能；溶于水后能使水中的细小微粒和自然胶粒凝聚成大块絮状物，从而自水中除去，故用作供水和废水的混凝剂；用作浊水净化剂，也用作沉淀剂、固色剂、填充剂等。在化妆品中用作抑汗化妆品原料（收敛剂）；消防工业中，与小苏打、发泡剂组成泡沫灭火剂；分析试剂，媒染剂，鞣革剂，油脂脱色剂，木材防腐剂；白蛋白巴氏杀菌的稳定剂(包括液体或冷冻全蛋、蛋白或蛋黄)；可作原料，用于制造人造宝石和高级铵明矾，其他铝酸盐；燃料工业中，在生产铬黄和色淀染料时作沉淀剂，同时又起固色和填充剂作用。
絮凝沉淀法是选用无机絮凝剂(如硫酸铝)和有机阴离子型絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)配制成水溶液加入废水中，便会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物，从而达到水处理的效果。为提高分离效果，可适时、适量加入助凝剂。处理后的污水在色度、含铬、悬浮物含量等方面基本上可达到排放标准，可以外排或用作人工注水采油的回注水。
发明内容
本发明提供一种工业污水处理剂的制备方法，解决现有工业污水处理剂阻垢率低、腐蚀率高、容忍度小和投药周期短等技术问题。
本发明采用以下技术方案：一种工业污水处理剂的制备方法，步骤为：
第一步：按照组份的质量份数配比称取去离子水100份、花生壳2-8份、四硼酸钠16-20份、磺酸琥珀二辛酯盐1.2-1.8份、乙酰胺5-25份、甲基二乙醇胺30-50份、对苯乙烯磺酸钠30-50份、巯基苯并噻唑钠4-8份、葡萄糖酸钠6-10份、丙烯酸乙酯20-30份、硫酸亚铁2-6份、氯化铵1-5份、甲基橙0.1-2份、硫化钠3-7份、双氧水10-30份；
第二步：将去离子水、花生壳、四硼酸钠、乙酰胺和甲基二乙醇胺投入带有温度计、加热装置、回流冷凝器和搅拌装置的反应釜中，升温至50-70℃，搅拌30-50min，搅拌速度100-110 r/min；
第三步：用滴液漏斗逐滴滴加丙烯酸乙酯，升温至88-98℃，加入对苯乙烯磺酸钠、巯基苯并噻唑钠、磺酸琥珀二辛酯盐、硫酸亚铁、氯化铵和甲基橙，恒温反应60-80min；
第四步：用滴液漏斗逐滴滴加双氧水，升温至130-140℃，加入剩余原料，调节搅拌速度为300-400r/min，搅拌90-120min后静置冷却即得。
作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份、花生壳2份、四硼酸钠16份、磺酸琥珀二辛酯盐1.2份、乙酰胺5份、甲基二乙醇胺30份、对苯乙烯磺酸钠30份、巯基苯并噻唑钠4份、葡萄糖酸钠6份、丙烯酸乙酯20份、硫酸亚铁2份、氯化铵1份、甲基橙0.1份、硫化钠3份、双氧水10份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份、花生壳8份、四硼酸钠20份、磺酸琥珀二辛酯盐1.8份、乙酰胺25份、甲基二乙醇胺50份、对苯乙烯磺酸钠50份、巯基苯并噻唑钠8份、葡萄糖酸钠10份、丙烯酸乙酯30份、硫酸亚铁6份、氯化铵5份、甲基橙2份、硫化钠7份、双氧水30份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份、花生壳5份、四硼酸钠18份、磺酸琥珀二辛酯盐1.5份、乙酰胺15份、甲基二乙醇胺40份、对苯乙烯磺酸钠40份、巯基苯并噻唑钠6份、葡萄糖酸钠8份、丙烯酸乙酯25份、硫酸亚铁4份、氯化铵3份、甲基橙1份、硫化钠5份、双氧水20份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第二步中的反应温度为60℃，搅拌速度为105r/min。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第三步中的反应温度为93℃，反应时间为105min。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第四步中的反应温度为135℃，搅拌速度为350 r/min，搅拌时间为105min。
本发明所述一种工业污水处理剂的制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、原料来源广泛，水溶性好，可抑制结焦积垢，对油田污水有很好的阻垢效果，在80℃加量10-15mg/L，阻垢率达到100%，50℃以下阻垢率可达94-98%；2、本品是环境友好的绿色污水处理剂，能使淡水中270-300mg/L的钙离子稳定存在，能够阻止成垢盐分的晶体生长过程和颗粒物的凝聚沉积；3、可抑制催化裂化具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，对金属能起到很好的保护作用，锡黄铜在70℃下腐蚀速度为0.0013-0.0017mm/a，远远优于国际标准的0.005mm/a；4、低剂量，高效节能，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，投药周期高达10-14d，当pH为10时、工业污水处理剂浓度为6mg/L时阻垢率仍达到90-95%，使用方便，成本低廉，合成工艺简单，适合于大规模生产可以广泛使用。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：
实施例1：
第一步：按质量份数配比称取：去离子水100份、花生壳2份、四硼酸钠16份、磺酸琥珀二辛酯盐1.2份、乙酰胺5份、甲基二乙醇胺30份、对苯乙烯磺酸钠30份、巯基苯并噻唑钠4份、葡萄糖酸钠6份、丙烯酸乙酯20份、硫酸亚铁2份、氯化铵1份、甲基橙0.1份、硫化钠3份、双氧水10份。
第二步：将去离子水、花生壳、四硼酸钠、乙酰胺和甲基二乙醇胺投入带有温度计、加热装置、回流冷凝器和搅拌装置的反应釜中，升温至50℃，搅拌30min，搅拌速度100 r/min。
第三步：用滴液漏斗逐滴滴加丙烯酸乙酯，升温至88℃，加入对苯乙烯磺酸钠、巯基苯并噻唑钠、磺酸琥珀二辛酯盐、硫酸亚铁、氯化铵和甲基橙，恒温反应60min；
第四步：用滴液漏斗逐滴滴加双氧水，升温至130℃，加入剩余原料，调节搅拌速度为300r/min，搅拌90min后静置冷却即得。
原料来源广泛，水溶性好，可抑制结焦积垢，对油田污水有很好的阻垢效果，在80℃加量10mg/L，阻垢率达到100%，50℃以下阻垢率可达94%；本品是环境友好的绿色污水处理剂，能使淡水中270mg/L的钙离子稳定存在，能够阻止成垢盐分的晶体生长过程和颗粒物的凝聚沉积；可抑制催化裂化具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，对金属能起到很好的保护作用，锡黄铜在70℃下腐蚀速度为0.0017mm/a，远远优于国际标准的0.005mm/a；低剂量，高效节能，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，投药周期高达10d，当pH为10时、工业污水处理剂浓度为6mg/L时阻垢率仍达到90%，使用方便，成本低廉，合成工艺简单，适合于大规模生产可以广泛使用。
实施例2：
第一步：按质量份数配比称取：去离子水100份、花生壳8份、四硼酸钠20份、磺酸琥珀二辛酯盐1.8份、乙酰胺25份、甲基二乙醇胺50份、对苯乙烯磺酸钠50份、巯基苯并噻唑钠8份、葡萄糖酸钠10份、丙烯酸乙酯30份、硫酸亚铁6份、氯化铵5份、甲基橙2份、硫化钠7份、双氧水30份。
第二步：将去离子水、花生壳、四硼酸钠、乙酰胺和甲基二乙醇胺投入带有温度计、加热装置、回流冷凝器和搅拌装置的反应釜中，升温至70℃，搅拌50min，搅拌速度110 r/min。
第三步：用滴液漏斗逐滴滴加丙烯酸乙酯，升温至98℃，加入对苯乙烯磺酸钠、巯基苯并噻唑钠、磺酸琥珀二辛酯盐、硫酸亚铁、氯化铵和甲基橙，恒温反应80min；
第四步：用滴液漏斗逐滴滴加双氧水，升温至140℃，加入剩余原料，调节搅拌速度为400r/min，搅拌120min后静置冷却即得。
原料来源广泛，水溶性好，可抑制结焦积垢，对油田污水有很好的阻垢效果，在80℃加量12mg/L，阻垢率达到100%，50℃以下阻垢率可达96%；本品是环境友好的绿色污水处理剂，能使淡水中290mg/L的钙离子稳定存在，能够阻止成垢盐分的晶体生长过程和颗粒物的凝聚沉积；可抑制催化裂化具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，对金属能起到很好的保护作用，锡黄铜在70℃下腐蚀速度为0.0015mm/a，远远优于国际标准的0.005mm/a；低剂量，高效节能，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，投药周期高达12d，当pH为10时、工业污水处理剂浓度为6mg/L时阻垢率仍达到93%，使用方便，成本低廉，合成工艺简单，适合于大规模生产可以广泛使用。
实施例3：
第一步：按质量份数配比称取：去离子水100份、花生壳5份、四硼酸钠18份、磺酸琥珀二辛酯盐1.5份、乙酰胺15份、甲基二乙醇胺40份、对苯乙烯磺酸钠40份、巯基苯并噻唑钠6份、葡萄糖酸钠8份、丙烯酸乙酯25份、硫酸亚铁4份、氯化铵3份、甲基橙1份、硫化钠5份、双氧水20份。
第二步：将去离子水、花生壳、四硼酸钠、乙酰胺和甲基二乙醇胺投入带有温度计、加热装置、回流冷凝器和搅拌装置的反应釜中，升温至60℃，搅拌40min，搅拌速度105r/min。
第三步：用滴液漏斗逐滴滴加丙烯酸乙酯，升温至94℃，加入对苯乙烯磺酸钠、巯基苯并噻唑钠、磺酸琥珀二辛酯盐、硫酸亚铁、氯化铵和甲基橙，恒温反应70min；
第四步：用滴液漏斗逐滴滴加双氧水，升温至135℃，加入剩余原料，调节搅拌速度为350r/min，搅拌105min后静置冷却即得。
原料来源广泛，水溶性好，可抑制结焦积垢，对油田污水有很好的阻垢效果，在80℃加量15mg/L，阻垢率达到100%，50℃以下阻垢率可达98%；本品是环境友好的绿色污水处理剂，能使淡水中300mg/L的钙离子稳定存在，能够阻止成垢盐分的晶体生长过程和颗粒物的凝聚沉积；可抑制催化裂化具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，对金属能起到很好的保护作用，锡黄铜在70℃下腐蚀速度为0.0013mm/a，远远优于国际标准的0.005mm/a；低剂量，高效节能，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，投药周期高达14d，当pH为10时、工业污水处理剂浓度为6mg/L时阻垢率仍达到95%，使用方便，成本低廉，合成工艺简单，适合于大规模生产可以广泛使用。
以上是对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.一种工业污水处理剂的制备方法，其特征在于步骤为：
第一步：按照组份的质量份数配比称取去离子水100份、花生壳2-8份、四硼酸钠16-20份、磺酸琥珀二辛酯盐1.2-1.8份、乙酰胺5-25份、甲基二乙醇胺30-50份、对苯乙烯磺酸钠30-50份、巯基苯并噻唑钠4-8份、葡萄糖酸钠6-10份、丙烯酸乙酯20-30份、硫酸亚铁2-6份、氯化铵1-5份、甲基橙0.1-2份、硫化钠3-7份、双氧水10-30份；
第二步：将去离子水、花生壳、四硼酸钠、乙酰胺和甲基二乙醇胺投入带有温度计、加热装置、回流冷凝器和搅拌装置的反应釜中，升温至50-70℃，搅拌30-50min，搅拌速度100-110 r/min；
第三步：用滴液漏斗逐滴滴加丙烯酸乙酯，升温至88-98℃，加入对苯乙烯磺酸钠、巯基苯并噻唑钠、磺酸琥珀二辛酯盐、硫酸亚铁、氯化铵和甲基橙，恒温反应60-80min；
第四步：用滴液漏斗逐滴滴加双氧水，升温至130-140℃，加入剩余原料，调节搅拌速度为300-400r/min，搅拌90-120min后静置冷却即得。
2.根据权利要求1所述的工业污水处理剂的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份、花生壳2份、四硼酸钠16份、磺酸琥珀二辛酯盐1.2份、乙酰胺5份、甲基二乙醇胺30份、对苯乙烯磺酸钠30份、巯基苯并噻唑钠4份、葡萄糖酸钠6份、丙烯酸乙酯20份、硫酸亚铁2份、氯化铵1份、甲基橙0.1份、硫化钠3份、双氧水10份。
3.根据权利要求1所述的工业污水处理剂的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份、花生壳8份、四硼酸钠20份、磺酸琥珀二辛酯盐1.8份、乙酰胺25份、甲基二乙醇胺50份、对苯乙烯磺酸钠50份、巯基苯并噻唑钠8份、葡萄糖酸钠10份、丙烯酸乙酯30份、硫酸亚铁6份、氯化铵5份、甲基橙2份、硫化钠7份、双氧水30份。
4.根据权利要求1所述的工业污水处理剂的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份、花生壳5份、四硼酸钠18份、磺酸琥珀二辛酯盐1.5份、乙酰胺15份、甲基二乙醇胺40份、对苯乙烯磺酸钠40份、巯基苯并噻唑钠6份、葡萄糖酸钠8份、丙烯酸乙酯25份、硫酸亚铁4份、氯化铵3份、甲基橙1份、硫化钠5份、双氧水20份。
5.根据权利要求1所述的工业污水处理剂的制备方法，其特征在于：所述第二步中的反应温度为60℃，搅拌速度为105r/min。
6.根据权利要求1所述的工业污水处理剂的制备方法，其特征在于：所述第三步中的反应温度为93℃，反应时间为105min。
7.根据权利要求1所述的工业污水处理剂的制备方法，其特征在于：所述第四步中的反应温度为135℃，搅拌速度为350 r/min，搅拌时间为105min。
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