CN108671590A - 一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂及其制备方法 - Google Patents

一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂，由下述重量份的原料制得：二甲基硅油40‐50，棕榈油30‐40，玄武岩纤维3‐5，复合乳化剂5‐10，除臭剂2‐6，分散剂2‐3，增稠剂1‐3。本发明将二甲基硅油、棕榈油及玄武岩纤维进行混合改性后得到改性有机硅消泡活性物，然后将其依次与复合乳化剂、除臭剂、分散剂、增稠剂进行复配后得到所需消泡剂；其中除臭剂依靠吸附作用有效除去污水中的恶臭物质，复合乳化剂、分散剂、增稠剂则促使本产品较好的分散均匀性、相容性及稳定性；该混合改性促使本产品兼具三者优点，不仅消泡快、抑制性能好、不影响起泡体系的基本性质，而且扩散性、渗透性好、化学性质稳定、无腐蚀、无毒、无不良副作用，安全性高。

Description

一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及化工材料技术领域，尤其涉及一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂及其制备方法。
背景技术
人类生活污水及工业污水的处理的排放标准跟所在国的经济发展状况和环保要求有密切的联系；欧美等国由于垃圾分类严格，污水处理相对简单，在处理工艺中，系统的泡沫非常少，通过简单消泡即可消除泡沫对工艺的影响，国外主污水处理工艺中场用的消泡剂是特殊处理后的醚类消泡剂和高碳醇。这两种消泡剂在国内使用效果不佳，特殊处理后的醚类消泡剂要在国内的污水处理中发挥较好的作用，消泡剂必须加到浊点附近，需要的量非常大，一般的水处理无法承受这个费用；高碳醇有良好的瞬间消泡性能，几乎没有抑泡性。聚酯类消泡剂在造纸、淀粉等行业使用情况良好，但聚酯类消泡剂在污水处理中具有微生物毒性强、微生物难降解的缺陷。聚硅消泡剂有良好的瞬间消泡性能和抑泡性能、良好的耐高温性能以及有较好的微生物惰性。但聚硅类消泡剂对渗滤液处理中后续的膜系统的污堵能力非常强，苏州某污水处理厂使用聚硅消泡剂后，48小时内膜通量降低25％，对后续膜处理造成很坏的影响。因此，急需开发一种污水处理专业环保高效的消泡剂是相当有必要的。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂，由下述重量份的原料制得：
二甲基硅油40-50，棕榈油30-40，玄武岩纤维3-5，复合乳化剂5-10，除臭剂2-6，分散剂2-3，增稠剂1-3。
所述复合乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚通过脱水后，接着与顺丁烯二酸酐酯化反应后，经过6％-10％的亚硫酸水溶液中磺化反应和中和后得到即可。
所述除臭剂为活性炭、细沸石粉、凹凸棒粉、煤灰中的一种或几种组合。
所述分散剂为聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠中的一种或几种组合。
所述增稠剂为海藻酸钠，聚乙烯醇，钠基膨润土，羧甲基纤维素钠，淀粉中的一种或几种组合。
一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二甲基硅油、棕榈油置于捏合机中，在一定转速下并一次升温至一定温度后，加入玄武岩纤维，二次升温至一定温度后，保温一段时间，然后温度降至一定温度条件后即得改性有机硅消泡活性物；
(2)将步骤(1)中得到的改性有机硅活性物、复合乳化剂置于反应釜中，在一定搅拌速度下并通过电磁加热将反应釜中一次温度升一定温度后，依次加入除臭剂、分散剂、增稠剂，二次升温至一定温度下搅拌混合一段时间后，将其通过胶体磨处理后即可得到所需污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂。
所述步骤(1)中捏合机的转速为100-200r/min，一次升温至120-160℃，二次升温至160-190℃，保温时间为2-5h，降温至40-60℃。
所述步骤(2)中一次搅拌速度为150-250r/min，一次升温至70-90℃，二次搅拌速度为250-320r/min，二次升温至100-120℃，搅拌混合时间为25-35min，胶体磨转速为450-580r/min，时间为45-55min。
优选地，步骤(1)中捏合机的转速为120r/min，一次升温至130℃，二次升温至168℃，保温时间为3h，降温至46℃。
优选地，步骤(2)中一次搅拌速度为170r/min，一次升温至76℃，二次搅拌速度为290r/min，二次升温至110℃，搅拌混合时间为30min，胶体磨转速为510r/min，时间为50min。
本发明的优点是：
本发明将二甲基硅油、棕榈油及玄武岩纤维进行混合改性后得到改性有机硅消泡活性物，然后将其依次与复合乳化剂、除臭剂、分散剂、增稠剂进行复配后得到所需污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂；其中除臭剂依靠吸附作用有效除去污水中的恶臭物质，复合乳化剂、分散剂、增稠剂则促使本产品较好的分散均匀性、相容性及稳定性；二甲基硅油、棕榈油及玄武岩纤维的混合改性促使本产品兼具三者优点，不仅消泡快、抑制性能好、不影响起泡体系的基本性质，而且扩散性、渗透性好、化学性质稳定、无腐蚀、无毒、无不良副作用，安全性高。
具体实施方式
实施例1
一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂，由下述重量份的原料制得：
二甲基硅油42，棕榈油38，玄武岩纤维3，复合乳化剂6，除臭剂3，分散剂2，增稠剂1。
一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二甲基硅油、棕榈油置于捏合机中，在一定转速下并一次升温至一定温度后，其中捏合机的转速为120r/min，一次升温至130℃，加入玄武岩纤维，二次升温至一定温度后，保温一段时间，其中二次升温至168℃，保温时间为3h，然后温度降至46℃后即得改性有机硅消泡活性物；
(2)将步骤(1)中得到的改性有机硅活性物、复合乳化剂置于反应釜中，在一定搅拌速度下并通过电磁加热将反应釜中一次温度升一定温度后，其中一次搅拌速度为170r/min，一次升温至76℃，依次加入除臭剂、分散剂、增稠剂，二次升温至一定温度下搅拌混合一段时间后，其中二次搅拌速度为290r/min，二次升温至110℃，搅拌混合时间为30min，将其通过胶体磨处理后，其中胶体磨转速为510r/min，时间为50min，即可得到所需污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂。
本实施例的性能测定：取发泡液100ml于标有刻度的250ml的量筒内,在垂直振荡器中以200次/min的频率振荡5min，接着加入0.2ml本实施例；作为对比试验取未进行复配的单一市售有机硅消泡剂进行同样处理；测得本实施例的瞬间消泡速率为30ml/s，消泡时间65s，抑泡时间90s；优于未进行复配的单一市售聚醚消泡剂的瞬间消泡速率为25ml/s，消泡时间74s，抑泡时间77s。
实施例2
一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂，由下述重量份的原料制得：
二甲基硅油49，棕榈油33，玄武岩纤维5，复合乳化剂8，除臭剂5，分散剂3，增稠剂2。
一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二甲基硅油、棕榈油置于捏合机中，在一定转速下并一次升温至一定温度后，其中捏合机的转速为120r/min，一次升温至130℃，加入玄武岩纤维，二次升温至一定温度后，保温一段时间，其中二次升温至168℃，保温时间为3h，然后温度降至46℃后即得改性有机硅消泡活性物；
(2)将步骤(1)中得到的改性有机硅活性物、复合乳化剂置于反应釜中，在一定搅拌速度下并通过电磁加热将反应釜中一次温度升一定温度后，其中一次搅拌速度为170r/min，一次升温至76℃，依次加入除臭剂、分散剂、增稠剂，二次升温至一定温度下搅拌混合一段时间后，其中二次搅拌速度为290r/min，二次升温至110℃，搅拌混合时间为30min，将其通过胶体磨处理后，其中胶体磨转速为510r/min，时间为50min，即可得到所需污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂。
本实施例的性能测定：取发泡液100ml于标有刻度的250ml的量筒内,在垂直振荡器中以200次/min的频率振荡5min，接着加入0.2ml本实施例；作为对比试验取未进行复配的单一市售聚醚消泡剂进行同样处理；测得本实施例的瞬间消泡速率为32ml/s，消泡时间60s，抑泡时间94s；优于未进行复配的单一市售聚醚消泡剂的瞬间消泡速率为25ml/s，消泡时间74s，抑泡时间77s。

Claims (8)

1.一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：
二甲基硅油40‐50，棕榈油30‐40，玄武岩纤维3‐5，复合乳化剂5‐10，除臭剂2‐6，分散剂2‐3，增稠剂1‐3。
2.一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂，其特征在于，所述复合乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚通过脱水后，接着与顺丁烯二酸酐酯化反应后，经过6％‐10％的亚硫酸水溶液中磺化反应和中和后得到即可。
3.一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂，其特征在于，所述除臭剂为活性炭、细沸石粉、凹凸棒粉、煤灰中的一种或几种组合。
4.一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠中的一种或几种组合。
5.一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂，其特征在于，所述增稠剂为海藻酸钠，聚乙烯醇，钠基膨润土，羧甲基纤维素钠，淀粉中的一种或几种组合。
6.根据权利要求1‐5所述的一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将二甲基硅油、棕榈油置于捏合机中，在一定转速下并一次升温至一定温度后，加入玄武岩纤维，二次升温至一定温度后，保温一段时间，然后温度降至一定温度条件后即得改性有机硅消泡活性物；
(2)将步骤(1)中得到的改性有机硅活性物、复合乳化剂置于反应釜中，在一定搅拌速度下并通过电磁加热将反应釜中一次温度升一定温度后，依次加入除臭剂、分散剂、增稠剂，二次升温至一定温度下搅拌混合一段时间后，将其通过胶体磨处理后即可得到所需污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂。
7.根据权利要求6所述的一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中捏合机的转速为100‐200r/min，一次升温至120‐160℃，二次升温至160‐190℃，保温时间为2‐5h，降温至40‐60℃。
8.根据权利要求6所述的一种污水处理用高效除臭改性有机硅消泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中一次搅拌速度为150‐250r/min，一次升温至70‐90℃，二次搅拌速度为250‐320r/min，二次升温至100‐120℃，搅拌混合时间为25‐35min，胶体磨转速为450‐580r/min，时间为45‐55min。
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