CN108862526A - 一种蒸盐脱胶剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸盐脱胶剂及其制备方法。该蒸盐脱胶剂由以下重量百分比的原料组成：乙醇6‑10份、甲缩醛2‑5份、乙二胺改性双氰胺甲醛树脂9‑15份、聚合氯化铝5‑10份、去离子水75‑80份。该蒸盐脱胶剂通过：(1)常温常压下，将甲缩醛、乙二胺改性双氰胺缩甲醛加入乙醇中搅拌混合15‑30分钟，得混合物A；(2)将聚合氯化铝加入去离子水中进行超声混合，超声频率设为2200～2400Hz，温度设为35‑40℃，10‑15分钟后得混合物B；(3)将混合物A加入到混合物B中进行搅拌混合，搅拌速率为450～480r/min，搅拌20‑30分钟，制备得到。本发明材料易得，制备方法简单，具有良好的絮凝、脱色效果，速度快，稳定性强，投入量小，成本低，无毒无害，绿色环保。

Description

一种蒸盐脱胶剂及其制备方法

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，特别是涉及一种蒸盐脱胶剂及其制备方法。

背景技术

有机废水排放到环境中，会造成自然界水源的污染。尤其是印染加工业，每一道工序都离不开水，用水量大，废水色度大、有机物含量高。

通常对印染废水的脱色方法有氧化法、吸附凝聚法以及生物法。但这些方法脱色效果不理想、处理效率低，而且需要大量的设备，对处理条件的要求也高。目前最常用的还是吸附凝聚法，也称絮凝法。絮凝法普遍地应用在各种工业废水的处理，特别是作为生化处理的前级处理尤为重要。对于有色废水来说，借助于絮凝剂的作用，使分散或溶解在废水中的有色物质，通过絮凝使其凝聚成易于分离的粗大颗粒，以达到降低有色废水的色度，减少COD和BOD的目的。

絮凝作用主要有四种情况：一、亲水胶粒的絮凝；二、由于对亲水胶粒的正负离子作用而絮凝；疏水胶粒的凝聚；粗较大粒子的凝聚。

通常絮凝剂主要有有机聚合物絮凝剂和无机聚合物絮凝剂。常用的有机絮凝剂有聚丙烯酰胺、纤维素基絮凝剂等，常用的无机絮凝剂有聚合氯化铝、金属氢氧化物等。然而，由于废水成分复杂，单纯的使用有机絮凝剂或者无机絮凝剂仍然无法满足工业上的需求。现阶段，更多的复合脱色絮凝剂被研究和开发使用。

例如，中国专利CN103663637A公开了一种用于电镀废水的复合脱色絮凝剂，该复合絮凝剂由脱色剂、吸附剂、絮凝剂和助凝剂组成。脱色剂为阳离子聚电解质，絮凝剂为聚丙烯酰胺，吸附剂为粉末活性炭和硅藻土，助凝剂为可溶性稀土盐类。该絮凝剂制备简单，使用方便，沉降速度快，应用于电镀废水的脱色絮凝处理，CODcr的去除率和脱色率都较高，在其他工业废水的处理方面也具有良好的推广价值。

中国专利CN108101179A公开了一种复合脱色絮凝剂，该复合絮凝剂包含如下重量的百分含量计的原料：聚合氯化铝10-15％、氯化铁1-3％、聚二甲基二烯丙基氯化铵25-30％、双氰胺甲醛树脂15-20％、余量为去离子水。其采用无机、有机物质相结合，具有脱色效率高、絮凝效果好的特点，同时还具有投资成本较低、运行费用省、出水色度低等特点。

然而上述复合脱色絮凝剂中聚二甲基二烯丙基氯化铵和双氰胺甲醛树脂都作为阴离子的捕捉剂，通过中和染料中的负电荷而失稳，形成絮凝物，存在有机物絮凝对象单一等缺点。基于上述缺点，本发明开发了一种蒸盐废水处理专用脱胶剂及其制备方法。本发明所述蒸盐脱胶剂的制备，通过添加对大多数聚合物及共聚物有较好溶解性的甲缩醛，能够将不溶于水或微溶于水的高分子有机物絮凝沉淀，避免结焦，解决原水及蒸盐母液中胶体质去除问题。通过乙二胺对双氰胺甲醛树脂的改性，增加了线性高分子的分子量和电荷密度，增强了电中和能力，可以有效地破坏有色基团的电平衡，从而达到废水脱色的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蒸盐废水处理专用脱胶剂及其制备方法。本发明材料易得，制备方法简单，具有良好的絮凝效果，脱色效果好、速度快，其工作效率及生物降解率高，稳定性强，投入量小，成本低，无毒无害，绿色环保。

为了达到上述的目的，本发明采取以下技术方案：

一种蒸盐脱胶剂，原料组成成份按重量分数由以下比例组成：乙醇6-10份、甲缩醛2-5份、乙二胺改性双氰胺甲醛树脂9-15份、聚合氯化铝5-10份、去离子水75-80份。

优选的，所述蒸盐脱胶剂的原料组成成分按重量份数由以下比例组成：乙醇8份、甲缩醛4份、乙二胺改性双氰胺甲醛树脂12份、聚合氯化铝8份、去离子水78份。

进一步的，所述乙二胺改性双氰胺甲醛树脂通过将二氰二胺：乙二胺：甲醛：氯化铵按照1：2-5：0.5-2.0：0.05-0.2的物质的量比混合加热制备得到。

进一步的，所述乙二胺改性双氰胺甲醛树脂的制备方法为：首先，将二氰二胺、乙二胺与占甲醛和氯化铵总质量的50％-60％的甲醛和氯化铵加入反应器，水浴加热到30-50℃，待反应开始时有放热现象，此时停止加热，继续搅拌25-35分钟后，加入剩余的40％-50％甲醛和氯化铵，控制温度缓慢上升，在70-90℃反应3-6小时，即可制得乙二胺改性双氰胺缩甲醛。该方法将甲醛和氯化铵分成2次加入反应器，能够更好的控制反应速度，避免反应过于剧烈。

本发明采用乙二胺改性双氰胺甲醛树脂，增加线性高分子的分子量和电荷密度，增强电中和能力，可以有效地破坏有色基团的电平衡，从而达到废水脱色的目的。

本发明中的对大多数聚合物及共聚物有较好溶解性的甲缩醛，能够将不溶于水或微溶于水的高分子有机物絮凝沉淀，避免结焦，解决原水及蒸盐母液中胶体质去除问题。

此外，本发明还提供一种上述蒸盐脱胶剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)常温常压下，将甲缩醛、乙二胺改性双氰胺缩甲醛加入乙醇中搅拌混合15-30分钟，得混合物A；

(2)将聚合氯化铝加入去离子水中进行超声混合，超声频率设为2200～2400Hz，温度设为35-40℃，10-15分钟后得混合物B；

(3)将混合物A加入到混合物B中进行搅拌混合，搅拌速率为450～480r/min，搅拌20-30分钟得混合物C，即为蒸盐脱胶剂。

优选的，所述步骤(2)中搅拌混合时间为20分钟。

优选的，所述步骤(3)中超声频率设为2300Hz，温度设为40℃，混合10分钟。

优选的，所述步骤(4)中搅拌速率为460r/min，搅拌时间25分钟。

本发明具有以下技术特点：

(1)本发明利用乙二胺改性双氰胺甲醛树脂，增加线性高分子的分子量和电荷密度，增强电中和能力，提高了废水脱色的效果；利用甲缩醛能够将不溶于水或微溶于水的高分子有机物絮凝沉淀，避免结焦，解决原水及蒸盐母液中胶体质去除问题。

(2)本发明材料易得，制备方法简单，具有良好的絮凝效果，脱色效果好、速度快，其工作效率及生物降解率高，稳定性强，投入量小，成本低，无毒无害，绿色环保。

具体实施方式

以下具体实施例是对本发明提供的方法与技术方案的进一步说明，但不应理解成对本发明的限制。

实施例1

一种蒸盐废水处理专用脱胶剂及其制备方法，原料组成成分按重量份数由以下比例组成：乙醇6份、甲缩醛2份、乙二胺改性双氰胺甲醛树脂10份、聚合氯化铝5份、去离子水80份。

其制备方法如下：

(1)将二氰二胺：乙二胺：甲醛：氯化铵按照1：5：0.5：0.2的物质的量比制备乙二胺改性双氰胺甲醛树脂。其中，为了控制反应速度，避免反应过于剧烈，将甲醛和氯化铵分成2次加入反应器。首先，将二氰二胺、乙二胺与60％甲醛和氯化铵加入反应器，水浴加热到30℃，待反应开始时有放热现象，此时停止加热，继续搅拌30分钟后，加入剩余的40％甲醛和氯化铵，控制温度缓慢上升，在70℃反应3小时，即可制得乙二胺改性双氰胺缩甲醛；

(2)常温常压下，将甲缩醛2份、乙二胺改性双氰胺缩甲醛10份加入乙醇6份中进行混合20分钟，得混合物A；

(3)将聚合氯化铝5份加入去离子水80份中进行超声混合，超声频率设为2300Hz，温度设为35℃，10分钟后得混合物B；

(4)将混合物A加入到混合物B中进行搅拌混合，搅拌速率为450r/min，搅拌25分钟得混合物C，即蒸盐脱胶剂。

实施例2

一种蒸盐废水处理专用脱胶剂及其制备方法，原料组成成分按重量份数由以下比例组成：乙醇8份、甲缩醛4份、乙二胺改性双氰胺甲醛树脂12份、聚合氯化铝8份、去离子水78份。

其制备方法如下：

(1)将二氰二胺：乙二胺：甲醛：氯化铵按照1：5：0.5：0.2的物质的量比制备乙二胺改性双氰胺甲醛树脂。其中，为了控制反应速度，避免反应过于剧烈，将甲醛和氯化铵分成2次加入反应器。首先，将二氰二胺、乙二胺与60％甲醛和氯化铵加入反应器，水浴加热到30℃，待反应开始时有放热现象，此时停止加热，继续搅拌30分钟后，加入剩余的40％甲醛和氯化铵，控制温度缓慢上升，在70℃反应3小时，即可制得乙二胺改性双氰胺缩甲醛；

(2)常温常压下，将甲缩醛4份、乙二胺改性双氰胺缩甲醛12份加入乙醇8份中进行混合20分钟，得混合物A；

(3)将聚合氯化铝8份加入去离子水78份中进行超声混合，超声频率设为2300Hz，温度设为40℃，10分钟后得混合物B；

(4)将混合物A加入到混合物B中进行搅拌混合，搅拌速率为460r/min，搅拌25分钟得混合物C，即蒸盐脱胶剂。

实施例3

一种蒸盐废水处理专用脱胶剂及其制备方法，原料组成成分按重量份数由以下比例组成：乙醇10份、甲缩醛5份、乙二胺改性双氰胺甲醛树脂15份、聚合氯化铝10份、去离子水75份。

其制备方法如下：

(1)将二氰二胺：乙二胺：甲醛：氯化铵按照1：5：0.5：0.2的物质的量比制备乙二胺改性双氰胺甲醛树脂。其中，为了控制反应速度，避免反应过于剧烈，将甲醛和氯化铵分成2次加入反应器。首先，将二氰二胺、乙二胺与60％甲醛和氯化铵加入反应器，水浴加热到30℃，待反应开始时有放热现象，此时停止加热，继续搅拌30分钟后，加入剩余的40％甲醛和氯化铵，控制温度缓慢上升，在70℃反应3小时，即可制得乙二胺改性双氰胺缩甲醛；

(2)常温常压下，将甲缩醛5份、乙二胺改性双氰胺缩甲醛15份加入乙醇10份中进行混合20分钟，得混合物A；

(3)将聚合氯化铝10份加入去离子水75份中进行超声混合，超声频率设为2300Hz，温度设为40℃，10分钟后得混合物B；

(4)将混合物A加入到混合物B中进行搅拌混合，搅拌速率为480r/min，搅拌25分钟得混合物C，即蒸盐脱胶剂。

实施例4：实施例1、2、3中制得的蒸盐脱胶剂应用效果对比

实验采用江苏某公司高盐废水为研究对象，原水pH为9.0，氯化钠氯化铵总含盐量25％，COD 60000mg/L，水呈深红色。

分别称取100g废水，添加蒸盐脱胶剂各0.3％，搅拌30分钟，抽滤，将所得滤液进行蒸盐处理。

实施例1所得蒸盐脱胶剂处理的废水，滤饼呈深红色，滤液深棕色，蒸盐浅棕色。

实施例2所得蒸盐脱胶剂处理的废水，滤饼呈深红色，滤液浅棕色，蒸盐盐白。

实施例3所得蒸盐脱胶剂处理的废水，滤饼呈深红色，滤液无色，蒸盐盐白。

由以上实验结果可知，实施例3所得蒸盐脱胶剂的絮凝脱色效果最好，但是甲缩醛、乙二胺改性双氰胺缩甲醛含量最高，成本较高，实施例2所得蒸盐脱胶剂处理的废水蒸盐已经达到盐白，符合处理要求，因此综合成本等因素考虑，优选实施例2所得蒸盐脱胶剂应用于废水处理。

实施例5

将上述实施例2制得的蒸盐脱胶剂用于蒸盐废水实际处理中，应用方法如下：

实验采用宁夏某公司多菌灵废水为研究对象，原水pH为5.0，氯化钠含盐量18％，COD 25000mg/L，水呈朱红色。称取100g废水，添加蒸盐脱胶剂0.1％，搅拌30分钟，抽滤，滤饼成红褐色，滤液无色。将所得滤液进行蒸盐处理，蒸盐盐白。

从上述实验结果可以看出，蒸盐脱胶剂处理高盐、高COD废水后，脱色和絮凝效果较好，药品投加量小，所得蒸盐盐白，是一种高效的蒸盐脱胶剂。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明方法及其核心思想。应当指出，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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权力要求保护范围内。

Claims (8)

1.一种蒸盐脱胶剂，其特征在于，原料组成成份按重量分数由以下比例组成：乙醇6-10份、甲缩醛2-5份、乙二胺改性双氰胺甲醛树脂9-15份、聚合氯化铝5-10份、去离子水75-80份。

2.根据权利要求1所述的蒸盐脱胶剂，其特征在于，原料组成成分按重量份数由以下比例组成：乙醇8份、甲缩醛4份、乙二胺改性双氰胺甲醛树脂12份、聚合氯化铝8份、去离子水78份。

3.根据权利要求1所述的蒸盐脱胶剂，其特征在于，所述乙二胺改性双氰胺甲醛树脂通过将二氰二胺：乙二胺：甲醛：氯化铵按照1：2-5：0.5-2.0：0.05-0.2的物质的量比混合加热制备得到。

4.根据权利要求1所述的蒸盐脱胶剂，其特征在于，所述乙二胺改性双氰胺甲醛树脂的制备方法为：首先，将二氰二胺、乙二胺与占甲醛和氯化铵总质量的50％-60％的甲醛和氯化铵加入反应器，水浴加热到30-50℃，待反应开始时有放热现象，此时停止加热，继续搅拌25-35分钟后，加入剩余的40％-50％甲醛和氯化铵，控制温度缓慢上升，在70-90℃反应3-6小时，即可制得乙二胺改性双氰胺缩甲醛。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述的蒸盐脱胶剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)常温常压下，将甲缩醛、乙二胺改性双氰胺缩甲醛加入乙醇中搅拌混合15-30分钟，得混合物A；

(2)将聚合氯化铝加入去离子水中进行超声混合，超声频率设为2200～2400Hz，温度设为35-40℃，10-15分钟后得混合物B；

(3)将混合物A加入到混合物B中进行搅拌混合，搅拌速率为450～480r/min，搅拌20-30分钟得混合物C，即为蒸盐脱胶剂。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中搅拌混合时间为20分钟。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中超声频率设为2300Hz，温度设为40℃，混合10分钟。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中搅拌速率为460r/min，搅拌时间25分钟。