CN108557973A - 一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂及制备方法 - Google Patents

一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，尤其是一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂，其为以下重量比成分组成：聚丙烯酰胺10‑15份、异丙醇20‑25份；戊二醛5‑12份、苯甲酸钠2‑6份、氯化镁2‑6份、活性炭25‑40份、氢氧化钠2‑5份、去离子水100‑150份。本发明合理分配各项成分的比例，具有成本低，处理污水效果好的优点，且主体采用活性炭，降低对环境的污染。

Description

一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂及制备方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂及制备方法。
背景技术
絮凝剂沉淀是目前采用比较多的处理工业废水的方法，通过在废水中加入絮凝剂可以有效去除悬浮物以及溶解性的化学耗氧物(COD)、生物耗氧物(BOD)，从而达到净化污水的目的。目前高分子絮凝剂主要分为无机高分子絮凝剂、如聚铁、聚铝等；天然高分子絮凝剂，如甲壳质，改性淀粉等；合成高分子絮凝剂，如聚丙烯酰胺等。
例如在中国专利CN1110254A中公开了一种复合污水絮凝剂，主要由硫酸铝、硫酸亚铁、氧化钙、高锰酸钾、聚丙烯酰胺组成。该复合絮凝剂的污水处理效果并不理想，并且使用过程复杂。中国专利CN1951834A公开了一种污水絮凝剂，其主要由铝土矿或聚丙烯酰胺组成，其絮凝效果不佳，造纸废水的COD剩余率大于2％，BOD剩余率也大于2％。此外还有一部分絮凝剂，由于所采用的原料本身还存在价格高、不易降解、对环境不友好等缺陷。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂及制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂，其为以下重量比成分组成：
聚丙烯酰胺10-15份、异丙醇20-25份；戊二醛5-12份、苯甲酸钠2-6份、氯化镁2-6份、活性炭25-40份、氢氧化钠2-5份、去离子水100-150份。
优选的，其为以下重量比成分组成：
聚丙烯酰胺12-14份、异丙醇22-24份；戊二醛8-10份、苯甲酸钠3-5份、氯化镁3-5份、活性炭30-35份、氢氧化钠3-4份、去离子水110-140份。
优选的，其为以下重量比成分组成：
聚丙烯酰胺13份、异丙醇23份；戊二醛9份、苯甲酸钠4份、氯化镁4份、活性炭33份、氢氧化钠4份、去离子水130份。
本发明还公开了一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备丙烯酰胺水溶液，包括以下步骤：
A1、将丙烯腈与纯水按重量比为1:7的比例混合后置入反应容器，并加入催化剂，加热到80-140℃，精制丙烯酰胺水溶液；
A2、将上述所得丙烯酰胺水溶液加热提纯，再进行真空闪蒸，得38-42％浓度的丙烯酰胺水溶液；
A3、将上述所得38-42％浓度的丙烯酰胺水溶液置入配料釜，然后，加树脂去离子，充氮除氧，提取纯净的丙烯酰胺水溶液；
S2、将上述所得纯净的丙烯酰胺水溶液加水和引发剂置入聚合槽，然后，通过卤灯光照射进行聚合反应，照射温度至75-79℃，反应时间为3.8-4.2小时，聚合生成聚丙烯酰胺；
S3、将上一步所得的聚丙烯酰胺加热至85-90℃，保温2-3h；
S4、将上一步所得的聚丙烯酰胺置入粗造粒机进行粗造粒，然后，将粗造粒后的聚丙烯酰胺置入细造粒机进行细造粒，得3-5mm的聚丙烯酰胺颗粒；
S5、加热至35℃并混入活性炭，持续搅拌混合；
S6、向混合物中加入异丙醇、戊二醛、苯甲酸钠搅拌溶解形成溶液；
S7、向溶液中加入氢氧化钠、氯化镁，继续搅拌得到絮凝剂。
优选的，S6、S7在搅拌过程中对溶液进行加热，使其温度达到50-60℃，持续时间维持30min。
优选的，引发剂为T50。
优选的，S1中所得的溶液中通过加入氨水调节pH值到11.5-12。
优选的，催化剂是骨架兰尼铜催化剂。
本发明提出的一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂及制备方法，有益效果在于：本发明合理分配各项成分的比例，具有成本低，处理污水效果好的优点，且主体采用活性炭，降低对环境的污染。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂，其为以下重量比成分组成：
聚丙烯酰胺10份、异丙醇20份；戊二醛5份、苯甲酸钠2份、氯化镁2份、活性炭25份、氢氧化钠2份、去离子水100份。
本发明还公开了一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备丙烯酰胺水溶液，包括以下步骤：
A1、将丙烯腈与纯水按重量比为1:7的比例混合后置入反应容器，并加入催化剂，加热到80℃，精制丙烯酰胺水溶液；
A2、将上述所得丙烯酰胺水溶液加热提纯，再进行真空闪蒸，得38％浓度的丙烯酰胺水溶液；
A3、将上述所得38％浓度的丙烯酰胺水溶液置入配料釜，然后，加树脂去离子，充氮除氧，提取纯净的丙烯酰胺水溶液；
S2、将上述所得纯净的丙烯酰胺水溶液加水和引发剂置入聚合槽，然后，通过卤灯光照射进行聚合反应，照射温度至75℃，反应时间为3.8小时，聚合生成聚丙烯酰胺；
S3、将上一步所得的聚丙烯酰胺加热至85℃，保温2h；
S4、将上一步所得的聚丙烯酰胺置入粗造粒机进行粗造粒，然后，将粗造粒后的聚丙烯酰胺置入细造粒机进行细造粒，得3-5mm的聚丙烯酰胺颗粒；
S5、加热至35℃并混入活性炭，持续搅拌混合；
S6、向混合物中加入异丙醇、戊二醛、苯甲酸钠搅拌溶解形成溶液；
S7、向溶液中加入氢氧化钠、氯化镁，继续搅拌得到絮凝剂。
S6、S7在搅拌过程中对溶液进行加热，使其温度达到50℃，持续时间维持30min。
引发剂为T50。
S1中所得的溶液中通过加入氨水调节pH值到11.5。
催化剂是骨架兰尼铜催化剂。
实施例2
一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂，其为以下重量比成分组成：
聚丙烯酰胺12份、异丙醇22份；戊二醛8份、苯甲酸钠3份、氯化镁3份、活性炭30份、氢氧化钠3份、去离子水110份。
本发明还公开了一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备丙烯酰胺水溶液，包括以下步骤：
A1、将丙烯腈与纯水按重量比为1:7的比例混合后置入反应容器，并加入催化剂，加热到90℃，精制丙烯酰胺水溶液；
A2、将上述所得丙烯酰胺水溶液加热提纯，再进行真空闪蒸，得39％浓度的丙烯酰胺水溶液；
A3、将上述所得39％浓度的丙烯酰胺水溶液置入配料釜，然后，加树脂去离子，充氮除氧，提取纯净的丙烯酰胺水溶液；
S2、将上述所得纯净的丙烯酰胺水溶液加水和引发剂置入聚合槽，然后，通过卤灯光照射进行聚合反应，照射温度至76℃，反应时间为3.9小时，聚合生成聚丙烯酰胺；
S3、将上一步所得的聚丙烯酰胺加热至86℃，保温2h；
S4、将上一步所得的聚丙烯酰胺置入粗造粒机进行粗造粒，然后，将粗造粒后的聚丙烯酰胺置入细造粒机进行细造粒，得3-5mm的聚丙烯酰胺颗粒；
S5、加热至35℃并混入活性炭，持续搅拌混合；
S6、向混合物中加入异丙醇、戊二醛、苯甲酸钠搅拌溶解形成溶液；
S7、向溶液中加入氢氧化钠、氯化镁，继续搅拌得到絮凝剂。
S6、S7在搅拌过程中对溶液进行加热，使其温度达到52℃，持续时间维持30min。
引发剂为T50。
S1中所得的溶液中通过加入氨水调节pH值到11.8。
催化剂是骨架兰尼铜催化剂。
实施例3
一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂，其为以下重量比成分组成：
聚丙烯酰胺13份、异丙醇23份；戊二醛9份、苯甲酸钠4份、氯化镁4份、活性炭33份、氢氧化钠4份、去离子水130份。
本发明还公开了一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备丙烯酰胺水溶液，包括以下步骤：
A1、将丙烯腈与纯水按重量比为1:7的比例混合后置入反应容器，并加入催化剂，加热到100℃，精制丙烯酰胺水溶液；
A2、将上述所得丙烯酰胺水溶液加热提纯，再进行真空闪蒸，得40％浓度的丙烯酰胺水溶液；
A3、将上述所得40％浓度的丙烯酰胺水溶液置入配料釜，然后，加树脂去离子，充氮除氧，提取纯净的丙烯酰胺水溶液；
S2、将上述所得纯净的丙烯酰胺水溶液加水和引发剂置入聚合槽，然后，通过卤灯光照射进行聚合反应，照射温度至78℃，反应时间为4.1小时，聚合生成聚丙烯酰胺；
S3、将上一步所得的聚丙烯酰胺加热至88℃，保温3h；
S4、将上一步所得的聚丙烯酰胺置入粗造粒机进行粗造粒，然后，将粗造粒后的聚丙烯酰胺置入细造粒机进行细造粒，得3-5mm的聚丙烯酰胺颗粒；
S5、加热至35℃并混入活性炭，持续搅拌混合；
S6、向混合物中加入异丙醇、戊二醛、苯甲酸钠搅拌溶解形成溶液；
S7、向溶液中加入氢氧化钠、氯化镁，继续搅拌得到絮凝剂。
S6、S7在搅拌过程中对溶液进行加热，使其温度达到55℃，持续时间维持30min。
引发剂为T50。
S1中所得的溶液中通过加入氨水调节pH值到11.8。
催化剂是骨架兰尼铜催化剂。
实施例4
一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂，其为以下重量比成分组成：
聚丙烯酰胺15份、异丙醇25份；戊二醛12份、苯甲酸钠6份、氯化镁6份、活性炭40份、氢氧化钠5份、去离子水150份。
本发明还公开了一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备丙烯酰胺水溶液，包括以下步骤：
A1、将丙烯腈与纯水按重量比为1:7的比例混合后置入反应容器，并加入催化剂，加热到140℃，精制丙烯酰胺水溶液；
A2、将上述所得丙烯酰胺水溶液加热提纯，再进行真空闪蒸，得42％浓度的丙烯酰胺水溶液；
A3、将上述所得42％浓度的丙烯酰胺水溶液置入配料釜，然后，加树脂去离子，充氮除氧，提取纯净的丙烯酰胺水溶液；
S2、将上述所得纯净的丙烯酰胺水溶液加水和引发剂置入聚合槽，然后，通过卤灯光照射进行聚合反应，照射温度至79℃，反应时间为4.2小时，聚合生成聚丙烯酰胺；
S3、将上一步所得的聚丙烯酰胺加热至90℃，保温3h；
S4、将上一步所得的聚丙烯酰胺置入粗造粒机进行粗造粒，然后，将粗造粒后的聚丙烯酰胺置入细造粒机进行细造粒，得3-5mm的聚丙烯酰胺颗粒；
S5、加热至35℃并混入活性炭，持续搅拌混合；
S6、向混合物中加入异丙醇、戊二醛、苯甲酸钠搅拌溶解形成溶液；
S7、向溶液中加入氢氧化钠、氯化镁，继续搅拌得到絮凝剂。
S6、S7在搅拌过程中对溶液进行加热，使其温度达到60℃，持续时间维持30min。
引发剂为T50。
S1中所得的溶液中通过加入氨水调节pH值到12。
催化剂是骨架兰尼铜催化剂。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂，其特征在于，其为以下重量比成分组成：
聚丙烯酰胺10-15份、异丙醇20-25份；戊二醛5-12份、苯甲酸钠2-6份、氯化镁2-6份、活性炭25-40份、氢氧化钠2-5份、去离子水100-150份。
2.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂，其特征在于，其为以下重量比成分组成：
聚丙烯酰胺12-14份、异丙醇22-24份；戊二醛8-10份、苯甲酸钠3-5份、氯化镁3-5份、活性炭30-35份、氢氧化钠3-4份、去离子水110-140份。
3.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂，其特征在于，其为以下重量比成分组成：
聚丙烯酰胺13份、异丙醇23份；戊二醛9份、苯甲酸钠4份、氯化镁4份、活性炭33份、氢氧化钠4份、去离子水130份。
4.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备丙烯酰胺水溶液，包括以下步骤：
A1、将丙烯腈与纯水按重量比为1:7的比例混合后置入反应容器，并加入催化剂，加热到80-140℃，精制丙烯酰胺水溶液；
A2、将上述所得丙烯酰胺水溶液加热提纯，再进行真空闪蒸，得38-42％浓度的丙烯酰胺水溶液；
A3、将上述所得38-42％浓度的丙烯酰胺水溶液置入配料釜，然后，加树脂去离子，充氮除氧，提取纯净的丙烯酰胺水溶液；
S2、将上述所得纯净的丙烯酰胺水溶液加水和引发剂置入聚合槽，然后，通过卤灯光照射进行聚合反应，照射温度至75-79℃，反应时间为3.8-4.2小时，聚合生成聚丙烯酰胺；
S3、将上一步所得的聚丙烯酰胺加热至85-90℃，保温2-3h；
S4、将上一步所得的聚丙烯酰胺置入粗造粒机进行粗造粒，然后，将粗造粒后的聚丙烯酰胺置入细造粒机进行细造粒，得3-5mm的聚丙烯酰胺颗粒；
S5、加热至35℃并混入活性炭，持续搅拌混合；
S6、向混合物中加入异丙醇、戊二醛、苯甲酸钠搅拌溶解形成溶液；
S7、向溶液中加入氢氧化钠、氯化镁，继续搅拌得到絮凝剂。
5.根据权利要求4所述的一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，其特征在于：S6、S7在搅拌过程中对溶液进行加热，使其温度达到50-60℃，持续时间维持30min。
6.根据权利要求4所述的一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，其特征在于：引发剂为T50。
7.根据权利要求4所述的一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，其特征在于：S1中所得的溶液中通过加入氨水调节pH值到11.5-12。
8.根据权利要求4所述的一种用于污水处理的聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，其特征在于：催化剂是骨架兰尼铜催化剂。
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