CN109160977A - 快速沉降有机絮凝吸附剂的制备方法及其产品和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种快速沉降有机絮凝吸附剂的制备方法及其产品和应用，该方法中絮凝吸附剂以偶氮二异丁腈为聚合引发剂，通过二乙烯基苯与水溶性共聚单体在含水四氢呋喃反应体系下交联共聚合成。本发明方法获得的产品表面富集的聚电解质链可吸附絮凝水中的带电大分子有机污染物及胶体，同时具有一定的介孔结构和疏水性，对部分小分子有机物也有一定的吸附效果。在污水处理中，具有适用范围广、投加量少、沉降快等特点。

Description

快速沉降有机絮凝吸附剂的制备方法及其产品和应用
技术领域
本发明涉及高分子有机絮凝剂的制备方法，特别涉及一种快速沉降有机絮凝吸附剂的制备方法及其产品和应用。
技术背景
随着我国工业化的快速发展和现代化生活水平的提高，排水中有机物含量大幅度增加，废水的净化处理越来越受到广泛关注，防止水污染已使我国的一项基本国策。絮凝剂广泛应用于废水处理工业，是将溶液中悬浮的微粒聚合形成粗大的絮状体，以便从溶液中分离出来。现有用于饮用水和废水处理的絮凝剂主要为无机絮凝剂，如聚合氯化铝铁、聚合氯化铁等，单独采用无机絮凝剂时，絮凝效果好，但吸附容量满足不了需求，对高分子有机物去除效果不理想。而有机絮凝剂具有投加量少等优点，目前有机絮凝剂都是水溶性的高分子化合物，在使用过程中存在着絮体大，水中残留多等缺点。
发明内容
针对现有机絮凝剂絮体松散、水中残留多、沉降速率慢等缺点，本发明目的在于提供一种快速沉降有机絮凝吸附剂的制备方法，即包裹IR780@硅质体的制备方法。
本发明的再一目的在于：提供一种上述制备方法获得的产品。
本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。
本发明目的通过下述方案实现：一种快速沉降有机絮凝吸附剂的制备方法，其特征在于以偶氮二异丁腈为聚合引发剂，通过二乙烯基苯与水溶性共聚单体在含水四氢呋喃反应体系下交联共聚合成，包括如下步骤：
将二乙烯基苯加入四氢呋喃中混合均匀，再加入共聚单体水溶液、引发剂偶氮二异丁腈在室温下搅拌3 h以上，将混合溶液加入水热釜，在80~120 oC条件下水热反应10~20 h，反应完成后冷却至室温，过滤后以乙醇水溶液对沉淀进行多次洗涤后得到快速沉降有机絮凝吸附剂；其中：
所述二乙烯基苯、共聚单体水溶液、偶氮二异丁腈的重量份数如下：
二乙烯基苯 25~40份
共聚单体水溶液 55~70份
偶氮二异丁腈 1~5份。
所述四氢呋喃溶剂用量为1 mL/(g单体含量)。
所述共聚单体水溶液包括阴离子单体水溶液、阳离子单体水溶液和非离子单体水溶液中的一种或几种组合。
在上述方案基础上，所述阴离子单体水溶液为50 %丙烯酸(钠)或对乙烯基苯磺酸(钠)水溶液；阳离子单体水溶液为60 %二甲基二烯丙基氯化铵或二乙基二烯丙基氯化铵水溶液；非离子单体水溶液为50 %丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺水溶液。
本发明还提供了一种快速沉降有机絮凝吸附剂，根据上述任一所述方法制备得到包裹IR780@硅质体。
本发明也提供了上述快速沉降有机絮凝吸附剂在污水处理中的应用。
本产品表面富集的聚电解质链可吸附絮凝水中的带电大分子有机污染物及胶体，同时本产品具有一定的介孔结构和疏水性，对部分小分子有机物也有一定的吸附效果，具有适用范围广、投加量少、沉降快等特点。
本发明具有如下优点：
1、本发明工艺以二乙烯基苯为共聚单体和交联剂，与阴离子单体、阳离子单体或非离子单体中的一种或几种共聚得到的高效快沉降有机絮凝吸附剂，表面富集的聚电解质链可吸附絮凝水中的带电大分子有机污染物及胶体，同时本产品具有一定的介孔结构，对部分小分子有机物有一定的吸附效果。
2、本发明工艺制备的高效快沉降有机絮凝吸附剂，通过控制二乙烯基苯的加入量可调节絮凝吸附剂的表面疏水性，增加二乙烯基苯的含量能增强絮凝吸附剂的疏水性，使絮凝吸附剂中聚电解质链在污水中吸附污染物后收缩絮体，快速沉降。
3、本发明工艺制备的高效快沉降有机絮凝吸附剂，具有絮体沉降快，污泥含水率低等优点。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
将30 g二乙烯基苯加入100 mL四氢呋喃中混合均匀，再加入60 g 60%二甲基二烯丙基氯化铵水溶液、1.5 g引发剂偶氮二异丁腈在室温下搅拌3 h以上，将混合溶液加入水热釜，在100 oC条件下水热反应10 h，反应完成后冷却至室温，过滤后以乙醇水溶液对沉淀进行多次洗涤后得到高效快速沉降有机絮凝吸附剂。
所制备的高效快速沉降有机絮凝吸附剂对COD为457 mg/L的某农药厂废水进行处理，投加量为100 mg/L，COD的去除率为79 %。
实施例2
将40 g二乙烯基苯加入100 mL四氢呋喃中混合均匀，再加入60 g 60%二甲基二烯丙基氯化铵水溶液、1.5 g引发剂偶氮二异丁腈在室温下搅拌3 h以上，将混合溶液加入水热釜，在100 oC条件下水热反应20 h，反应完成后冷却至室温，过滤后以乙醇水溶液对沉淀进行多次洗涤后得到高效快速沉降有机絮凝吸附剂。
所制备的高效快速沉降有机絮凝吸附剂对COD为457 mg/L的某农药厂废水进行处理，投加量为100 mg/L，COD的去除率为68 %
实施例3
将30 g二乙烯基苯加入100 mL四氢呋喃中混合均匀，再加入60 g 50%对乙烯基苯磺酸钠水溶液、1.5 g引发剂偶氮二异丁腈在室温下搅拌3 h以上，将混合溶液加入水热釜，在110 oC条件下水热反应20 h，反应完成后冷却至室温，过滤后以乙醇水溶液对沉淀进行多次洗涤后得到高效快速沉降有机絮凝吸附剂。
所制备的高效快速沉降有机絮凝吸附剂对COD为379 mg/L的某印染厂废水进行处理，投加量为100 mg/L，COD的去除率为89 %。
实施例4
将40 g二乙烯基苯加入100 mL四氢呋喃中混合均匀，再加入60 g 50%对乙烯基苯磺酸钠水溶液、2.0 g引发剂偶氮二异丁腈在室温下搅拌3 h以上，将混合溶液加入水热釜，在110 oC条件下水热反应10 h，反应完成后冷却至室温，过滤后以乙醇水溶液对沉淀进行多次洗涤后得到高效快速沉降有机絮凝吸附剂。
所制备的高效快速沉降有机絮凝吸附剂对COD为379 mg/L的某印染厂废水进行处理，投加量为100 mg/L，COD的去除率为91 %。

Claims (6)

1.一种快速沉降有机絮凝吸附剂的制备方法，其特征在于，以偶氮二异丁腈为聚合引发剂，通过二乙烯基苯与水溶性共聚单体在含水四氢呋喃反应体系下交联共聚合成，包括如下步骤：
将二乙烯基苯加入四氢呋喃中混合均匀，再加入共聚单体水溶液、引发剂偶氮二异丁腈在室温下搅拌3h以上，将混合溶液加入水热釜，在80~120 oC条件下水热反应10~20 h，反应完成后冷却至室温，过滤后以乙醇水溶液对沉淀进行多次洗涤后得到快速沉降有机絮凝吸附剂；其中，所述二乙烯基苯25~40重量份、共聚单体水溶液55~70重量份、偶氮二异丁腈1~5重量份。
2.根据权利要求1所述的快速沉降有机絮凝吸附剂的制备方法，其特征在于，所述四氢呋喃溶剂用量为1 mL/(g单体含量)。
3.根据权利要求1所述的快速沉降有机絮凝吸附剂的制备方法，其特征在于，所述共聚单体水溶液包括阴离子单体水溶液、阳离子单体水溶液和非离子单体水溶液中的一种或几种组合。
4.根据权利要求3所述的快速沉降有机絮凝吸附剂的制备方法，其特征在于，所述阴离子单体水溶液为50 %丙烯酸(钠)或对乙烯基苯磺酸(钠)水溶液；阳离子单体水溶液为60 %二甲基二烯丙基氯化铵或二乙基二烯丙基氯化铵水溶液；非离子单体水溶液为50 %丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺水溶液。
5.一种快速沉降有机絮凝吸附剂，其特征在于根据权利要求1-4任一所述制备方法得到。
6.一种根据权利要求5所述快速沉降有机絮凝吸附剂在污水处理中的应用。
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