CN107840395A - 一种磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂及其制备方法 - Google Patents

一种磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂，它是由下述重量份的原料组成的：磁性聚丙烯酰胺10‑13、三氯异氰尿酸1‑2、乙酰丙酮钙2‑3、硅藻土70‑80、油酸二乙醇酰胺0.6‑1，本发明的聚丙烯酰胺与磁性氧化物还起到了很好的协同吸附的效果，具有更高的污水净化效果，本发明还加入了硅藻土，进一步提高了吸附性能，各原料搭配合理，不会造成二次污染，可以采用磁分离，使用方便。

Description

一种磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂及其制备方法
技术领域
本发明属于水处理领域，具体涉及一种磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂及其制备方法。
背景技术
由于人口增长和经济发展，对资源的过量开采和不合理开发利用而产生的影响资源质量的一系列问题，这些问题已经直接威胁到我们和子孙后代的生存；污水处理技术对节水、节能等问题具有十分重要的作用，但同时污水处理药剂的使用过程中也给环境造成一定的影响。在冷却水系统中，水温高于环境温度的各种场合下，碳酸钙等无机盐的结垢会带来严重的后果。近年来，在水处理领域中，应用碱性、不调节pH值的水处理技术日益增长，其中添加缓蚀阻垢药剂，低磷、无磷配方的的应用越来越广泛，无磷的绿色水处理药剂已成为国内外水处理剂研究方面的热点课题。科学利用水处理药剂可有效防腐蚀和防止结垢，从而提高设备及水的利用率而达到节约水源和能源的目的；
然而目前市售的水处理剂也存在不少的缺点，比如容易形成二次污染、重复利用率低、有效物质容易失活、难以分离等，这些都严重影响了水处理的效果。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂，它是由下述重量份的原料组成的：
磁性聚丙烯酰胺10-13、三氯异氰尿酸1-2、乙酰丙酮钙2-3、硅藻土70-80、油酸二乙醇酰胺0.6-1。
所述的磁性聚丙烯酰胺是由下述重量份的原料组成的：
过硫酸铵0.2-0.4、丙烯酰胺30-40、四水氯化亚铁10-14、六水三氯化铁10-16、叔辛基苯氧基聚乙烯乙氧基乙醇2-5、N-甲基吡咯烷酮17-20。
所述的磁性聚丙烯酰胺的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量10-14倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取四水氯化亚铁、六水三氯化铁混合，搅拌均匀，加入到混合料重量25-30倍的去离子水中，加入叔辛基苯氧基聚乙烯乙氧基乙醇，升高温度为55-60℃，保温搅拌15-20分钟，得磁性分散液；
（3）取丙烯酰胺，加入到上述N-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀，送入到反应釜中，加入上述磁性分散液，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，滴加浓度为7-9%的氨水，调节pH为10-11，滴加上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌3-5小时，出料，得磁性聚丙烯酰胺。
一种磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）取硅藻土，加入到浓度为10-13%的氢氧化钠溶液中，浸泡1-2小时，过滤，将沉淀水洗，与油酸二乙醇酰胺混合，加入到混合料重量3-4倍的去离子水中，超声2-3分钟，得硅藻土酰胺溶液；
（2）取乙酰丙酮钙，加入到其重量5-7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为65-70℃，与上述硅藻土酰胺溶液混合，保温搅拌30-40分钟，蒸馏除去乙醇，得微孔改性硅藻土酰胺溶液；
（3）取上述微孔改性硅藻土酰胺溶液、磁性聚丙烯酰胺混合，升高温度为75-80℃，加入三氯异氰尿酸，保温搅拌2-3小时，过滤，将沉淀水洗，真空40-50℃下干燥完全，即得所述磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂。
本发明的优点：
本发明以四水氯化亚铁、六水三氯化铁为磁性前驱体，通过叔辛基苯氧基聚乙烯乙氧基乙醇水溶液分散，将得到的分散液作为丙烯酰胺的聚合反应溶剂，在碱性条件下实现磁性氧化物的沉淀和单体的聚合，从而有效的提高了磁性氧化物在聚合物间的相容性，提高了成品的稳定性强度，本发明的聚丙烯酰胺与磁性氧化物还起到了很好的协同吸附的效果，具有更高的污水净化效果，本发明还加入了硅藻土，进一步提高了吸附性能，各原料搭配合理，不会造成二次污染，可以采用磁分离，使用方便。
具体实施方式
实施例1
一种磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂，它是由下述重量份的原料组成的：
磁性聚丙烯酰胺10、三氯异氰尿酸1、乙酰丙酮钙2、硅藻土70、油酸二乙醇酰胺0.6。
所述的磁性聚丙烯酰胺是由下述重量份的原料组成的：
过硫酸铵0.2、丙烯酰胺30、四水氯化亚铁10、六水三氯化铁10、叔辛基苯氧基聚乙烯乙氧基乙醇2、N-甲基吡咯烷酮17。
所述的磁性聚丙烯酰胺的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量10倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取四水氯化亚铁、六水三氯化铁混合，搅拌均匀，加入到混合料重量25倍的去离子水中，加入叔辛基苯氧基聚乙烯乙氧基乙醇，升高温度为55℃，保温搅拌15分钟，得磁性分散液；
（3）取丙烯酰胺，加入到上述N-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀，送入到反应釜中，加入上述磁性分散液，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，滴加浓度为7%的氨水，调节pH为10，滴加上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌3小时，出料，得磁性聚丙烯酰胺。
一种磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）取硅藻土，加入到浓度为10%的氢氧化钠溶液中，浸泡1小时，过滤，将沉淀水洗，与油酸二乙醇酰胺混合，加入到混合料重量3倍的去离子水中，超声2分钟，得硅藻土酰胺溶液；
（2）取乙酰丙酮钙，加入到其重量5-7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为65℃，与上述硅藻土酰胺溶液混合，保温搅拌30分钟，蒸馏除去乙醇，得微孔改性硅藻土酰胺溶液；
（3）取上述微孔改性硅藻土酰胺溶液、磁性聚丙烯酰胺混合，升高温度为75℃，加入三氯异氰尿酸，保温搅拌2小时，过滤，将沉淀水洗，真空40℃下干燥完全，即得所述磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂。
实施例2
一种磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂，它是由下述重量份的原料组成的：
磁性聚丙烯酰胺13、三氯异氰尿酸2、乙酰丙酮钙3、硅藻土80、油酸二乙醇酰胺1。
所述的磁性聚丙烯酰胺是由下述重量份的原料组成的：
过硫酸铵0.4、丙烯酰胺40、四水氯化亚铁14、六水三氯化铁16、叔辛基苯氧基聚乙烯乙氧基乙醇5、N-甲基吡咯烷酮20。
所述的磁性聚丙烯酰胺的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量14倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取四水氯化亚铁、六水三氯化铁混合，搅拌均匀，加入到混合料重量30倍的去离子水中，加入叔辛基苯氧基聚乙烯乙氧基乙醇，升高温度为60℃，保温搅拌20分钟，得磁性分散液；
（3）取丙烯酰胺，加入到上述N-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀，送入到反应釜中，加入上述磁性分散液，通入氮气，调节反应釜温度为75℃，滴加浓度为9%的氨水，调节pH为11，滴加上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌5小时，出料，得磁性聚丙烯酰胺。
一种磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）取硅藻土，加入到浓度为13%的氢氧化钠溶液中，浸泡2小时，过滤，将沉淀水洗，与油酸二乙醇酰胺混合，加入到混合料重量4倍的去离子水中，超声3分钟，得硅藻土酰胺溶液；
（2）取乙酰丙酮钙，加入到其重量7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为70℃，与上述硅藻土酰胺溶液混合，保温搅拌40分钟，蒸馏除去乙醇，得微孔改性硅藻土酰胺溶液；
（3）取上述微孔改性硅藻土酰胺溶液、磁性聚丙烯酰胺混合，升高温度为80℃，加入三氯异氰尿酸，保温搅拌3小时，过滤，将沉淀水洗，真空50℃下干燥完全，即得所述磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂。
性能测试：
初始污水：COD平均值为7855mg/l、浊度为1003NTU；
采用哈希仪器标准规定的方法进行检测，经过本发明实施例1、实施例2的处理剂分别处理后，得到的水的COD平均值分别为190mg/l、202mg/l，浊度分别为2.0NTU、2.2NTU；
采用市售的普通水污染处理剂进行处理，采用哈希仪器标准规定的方法进行检测，得到水的COD平均值为604mg/l，浊度为4.6NTU；
可以看出，本发明的污水处理剂相对于传统水处理剂具有更好的处理效果。

Claims (4)

1.一种磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
磁性聚丙烯酰胺10-13、三氯异氰尿酸1-2、乙酰丙酮钙2-3、硅藻土70-80、油酸二乙醇酰胺0.6-1。
2.根据权利要求1所述的一种磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂，其特征在于，所述的磁性聚丙烯酰胺是由下述重量份的原料组成的：
过硫酸铵0.2-0.4、丙烯酰胺30-40、四水氯化亚铁10-14、六水三氯化铁10-16、叔辛基苯氧基聚乙烯乙氧基乙醇2-5、N-甲基吡咯烷酮17-20。
3.根据权利要求2所述的一种磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂，其特征在于，所述的磁性聚丙烯酰胺的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量10-14倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取四水氯化亚铁、六水三氯化铁混合，搅拌均匀，加入到混合料重量25-30倍的去离子水中，加入叔辛基苯氧基聚乙烯乙氧基乙醇，升高温度为55-60℃，保温搅拌15-20分钟，得磁性分散液；
（3）取丙烯酰胺，加入到上述N-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀，送入到反应釜中，加入上述磁性分散液，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，滴加浓度为7-9%的氨水，调节pH为10-11，滴加上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌3-5小时，出料，得磁性聚丙烯酰胺。
4.一种如权利要求1所述的磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取硅藻土，加入到浓度为10-13%的氢氧化钠溶液中，浸泡1-2小时，过滤，将沉淀水洗，与油酸二乙醇酰胺混合，加入到混合料重量3-4倍的去离子水中，超声2-3分钟，得硅藻土酰胺溶液；
（2）取乙酰丙酮钙，加入到其重量5-7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为65-70℃，与上述硅藻土酰胺溶液混合，保温搅拌30-40分钟，蒸馏除去乙醇，得微孔改性硅藻土酰胺溶液；
（3）取上述微孔改性硅藻土酰胺溶液、磁性聚丙烯酰胺混合，升高温度为75-80℃，加入三氯异氰尿酸，保温搅拌2-3小时，过滤，将沉淀水洗，真空40-50℃下干燥完全，即得所述磁性聚丙烯酰胺改性污水处理剂。
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