MXPA02001075A - Polimeros de dispersion anionicos y no ionicos para la clarificacion y desague. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a un metodo de clarificacion y desagüe de aguas residuales industriales usando polimeros de dispersion anionicos y no ionicos.

Description

POLÍMEROS DE DISPERSIÓN ANIONICOS Y NO IÓNICOS PARA LA CLARIFICACIÓN Y DESAGÜE CAMPO TÉCNICO Esta invención se refiere a un método de clarificación de aguas residuales industriales usando un polimero de dispersión aniónico o no iónico soluble en agua de peso molecular alto.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los floculantes poliméricos solubles en agua son comúnmente usados para la clarificación de suspensiones de materia orgánica de una naturaleza proteinácea o celulósica, tal como aquellas encontradas en los efluentes de tratamiento de plantas industriales y aguas negras o de fábricas de papel . Estos materiales suspendidos son hidrófilos en naturaleza y frecuentemente tienen gravedades especificas casi cercanas a los licores acuosos en los cuales están suspendidos, y difieren en una forma marcada con más suspensiones de minerales hidrófobos, en que son frecuentemente mucho más difíciles de flocular económicamente con reactivos químicos previo a un paso de desagüe fisico, REF. :135463 ! tal como filtración, flotación, sedimentación o desagüe. Estas dificultades son particularmente notables cuando proporciones superiores de materia suspendida están presentes, comúnmente involucrando concentraciones de 0.5 por ciento en peso y hasta en donde las suspensiones se toman en una consistencia como pasta y son comúnmente descritas como lodos . Es bien conocido que la clarificación o desagüe de aguas negras y lodos industriales en suspensiones orgánicas similares, puede ser auxiliada por reactivos químicos, agregados con el fin de inducir un estado de coagulación o floculación, el cual facilita el proceso de separación sólido/liquido o liquido/liquido a partir del agua. Para este propósito, cal o sales de hierro o aluminio se han utilizado. Más recientemente, polielectrolitos sintéticos, particularmente ciertos copolimeros de acrilamida catiónicos y aniónicos, se han encontrado ser de interés. Estos tipos de polímeros, los cuales pueden ser naturales o sintéticos, son ampliamente llamados coagulantes y floculantes. Estos polímeros pueden ser utilizados en tales procesos diversos como rotura de emulsión, desagüe de lodos y clarificación de agua residual y cruda, drenaje y auxiliares de retención en la manufactura de pulpa y papel, auxiliares de flotación en el proceso de minas y remoción del color. En el campo del tratamiento de agua de separación de sólidos/liquidos, los sólidos suspendidos son removidos del agua por una variedad de procesos, incluyendo sedimentación, deformación, flotación, filtración, coagulación, floculación y rotura de emulsiones entre otros. Adicionalmente, después los sólidos suspendidos son removidos del agua, que deben ser a menudo desaguadas para que puedan ser tratadas adicionalmente o apropiadamente dispuestas. Los líquidos tratados para la remoción de sólidos a menudo tienen tan pequeñas como varias partes por billón de sólidos suspendidos o sólidos dispersados, o pueden contener grandes cantidades de sólidos o aceites suspendidos. Los sólidos siendo desaguados pueden contener en cualquier parte desde 0.25 por ciento en peso, hasta 40 o 50 por ciento en peso de materiales sólidos. Los procesos de preparación sólidos/liquidos o liquido/liquido, son designados para remover sólidos de líquidos, o líquidos de líquidos. Mientras se han usado medios estrictamente mecánicos para efectuar la separación sólidos/liquidos, los métodos modernos a menudo cuentan con técnicas de separación mecánica, las cuales son aumentadas por materiales poliméricos naturales y sintéticos para acelerar la velocidad a la cual los sólidos pueden ser removidos del agua. Estos procesos incluyen el tratamiento del agua cruda con polímeros coagulantes catiónicos los cuales establecen particulados inorgánicos suspendidos, y hacen el agua útil para los propósitos municipales o industriales. Otros ejemplos de estos procesos incluyen la remoción de especies solubles coloreadas a partir de residuos efluentes de fábricas de papel, el uso de polímeros floculantes orgánicos para floculados materiales de residuos municipales e industriales, recuperación de lodos y rotura de emulsiones. Con respecto al mecanismo de procesos de separación, las partículas en la naturaleza tienen ya sea una carga catiónica o aniónica. En consecuencia, estas partículas a menudo son removidas por un coagulante soluble en agua o polimero floculante que tiene una carga positiva a aquella de las partículas. Esto se refiere como a procesos para la separación de liquidos/sólidos polielectrolitos mejorados, en donde se agrega un polimero cargado iónicamente dispersable o soluble en agua para neutralizar las gotas de emulsión o partículas cargadas a ser separadas. La dosificación de estos polímeros es critica para la realización del proceso. También el polimero cargado muy poco iónicamente, y las partículas suspendidas no serán neutralizadas de carga y asi todavía, no se rechazarán entre si. También demasiado polimero, y el polimero se gastará, o peor aún, presentan un problema en y de si mismos. No obstante, la variedad de polímeros comercialmente disponibles los cuales se han encontrado que efectúan la separación sólidos/liquidos, hay varias circunstancias las cuales tienden a limitar la utilidad de estos reactivos. Mientras para ciertas aguas residuales, los tratamientos económicos con estos reactivos conocidos son factibles, más frecuentemente son requeridas dosificaciones de reactivos de costos inefectivos y muy altos para el tratamiento exitoso. Sin embargo, las variaciones a menudo ocurren en el agua residual a partir de cualquier fuente. Por ejemplo, las variaciones en el suministro del material al agua de proceso proporcionan agua residual/lodo/papel y/o en las condiciones de oxidación que pueden estar involucradas en la producción de estas aguas conducen a una variedad de tipos de partículas, los cuales podrían ser removidas. Además, no es común encontrar sólidos los cuales son, por alguna razón, no responsables a la floculación por cualquiera de los agentes de floculación poliméricos conocidos. Es por lo tanto, un objeto de la invención, proporcionar en la técnica, un método superior para la clarificación y el desagüe de las II ^L3*.AJ*-*-A<JMJL aguas residuales industriales. La Patente Estadounidense No. 5,605,970, comúnmente asignada, describe un proceso para la preparación de ciertas dispersiones de polímeros aniónicos de peso molecular alto. La Patente Estadounidense No. 5,837,776, describe ciertos floculantes aniónicos de peso molecular alto y un proceso para su preparación. Se describe en la EP 0 183 466, un proceso para la producción de una dispersión de polímero soluble en agua en la presencia de un dispersante, en donde el dispersante puede ser un ácido poli (2-acrilamido-2-metilpropansulfónico (7?MPS) ) o un copolímero que tiene 30 o más por ciento de mole de AMPS.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN En su aspecto principal, esta invención se dirige a un método para la clarificación y el desagüe del agua residual industrial que comprende agregar al agua residual, una cantidad efectiva de un polimero de dispersión aniónico o no iónico soluble en agua de peso molecular alto, en donde el polímero de dispersión tiene un volumen de viscosidad Brookfield desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 25, 000 cps a 25°C y comprende desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso de un polímero soluble en agua, preparado por polimerización bajo las condiciones de formación de radical libre en una solución acuosa de una sal soluble en agua en la presencia de un estabilizador: i) 0-100 por ciento de mole de al menos un monómero aniónico, y ii) 100-0 por ciento en mole de al menos un monómero de vinilo no iónico; en donde el estabilizador es un polímero soluble en agua aniónico que tiene una viscosidad intrínseca en 1M NaN03 de aproximadamente 0.1-10-dg/l y comprende desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 5 por ciento en peso, basado en el peso total de la dispersión, y la sal soluble en agua se selecciona del grupo que consiste de amonio, metal álcali, y haluros de metal alcalino férreos, sulfatos y fosfatos y comprende desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 40 por ciento en peso, basado en el peso de la dispersión.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN "Monómero" significa un compuesto alílico, vinilico o acrílico polimerizable. "Monómero aniónico" significa un monómero como se define aquí, el cual posee una carga negativa pura. Los monómeros aniónicos representativos incluyen ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido 2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico, ácido acrilamidometilbutanóico, ácido maléico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido vinilsulfónico, ácido estirensulfónico, ácido vinilfosfónico, ácido alilsulfónico, ácido alilfosfónico, acrilamida sulfometilada, acrilamida fosfonometilada y sales de metal álcali, metal alcalino terreo, y de amonio solubles en agua de los mismos. La selección del monómero aniónico se basa sobre varios factores que incluyen, la habilidad del monómero para polimerizarse con el comonómero deseado, el uso del polímero producido y el costo. Un monómero aniónico preferido es ácido acrílico. En ciertos ejemplos, puede ser posible modificar químicamente un componente de monómero no iónico contenido en el polímero de dispersión de la invención después de la polimerización para obtener un grupo funcional aniónico, por ejemplo, la modificación de una unidad mer de acrilamida incorporada al sulfonato o fosfonato correspondiente. "Monómero no iónico" significa un monómero como se define aquí, el cual es eléctricamente neutral. Los monómeros no iónicos representativos incluyen acrilamida, metacrilamida, N-metilacrilamida, N-isopropilacrilamida, N-t-butilacrilamida, N-metilolacrilamida, N,N-dimetil (met) acrilamida, N-isopropil (met) acrilamida, N-(2-hidroxipropil) metacrilamida) , N-metilolacrilamida, N-vinilformamida, N-vinilacetamida, N-vinil-N-metilacetamida, poli (etilenglicol) (met) acrilato, mono (met) acrilato de éter poli (etilenglicol) monometílico, N-vinil-2-pirrolidona, mono ( (met) acrilato de glicerol, 2-hidroxietil (met) acrilato, metilsulfonato de vinilo, acetato de vinilo, y similares. Los monómeros no iónicos preferidos incluyen acrilamida, metacrilamida, N-isopropilacrilamida, N-t-butilacrilamida, y N-metilolacrilamida. Los monómeros no iónicos más preferidos incluyen acrilamida y metacrilamida. La acrilamida es todavía más preferida. VER permanece para Viscosidad Específica Reducida. La Viscosidad Específica Reducida es una indicación de una longitud de cadena de polímero y peso molecular promedio. La longitud de cadena del polímero y el peso molecular promedio son indicativos de la amplitud de la polimerización durante la producción. La VER es medida a una concentración de polimero dada y temperatura y se calcula como sigue: «/a---.. c ? = viscosidad de la solución de polimero ?0 = viscosidad del solvente a la misma temperatura c = concentración del polímero en solución.

En esta solicitud de patente, las unidades de concentración "c" son (gramos/100 ml o g/decilitro) . Por lo tanto, las unidades de VER son dl/g. En esta solicitud de patente, para la medición de VER, el solvente usado es 1.0 Molar de solución de nitrado sódico. La concentración de polímero en este solvente es 0.045 g/dl. La VER es medida a 30°C. Las viscosidades ? y ?s se midieron usando un viscómetro de dilución semimicro Ubbelohde de Cannon, de tamaño 75. El viscómetro es montado en una posición perfectamente vertical en un baño de temperatura constante ajustado a 30 + 0.02 °C. El error inherente en el cálculo de VER es de aproximadamente 2 dl/gramos. Cuando dos polímeros de la misma condición tienen VER similar medida bajo condiciones idénticas esto es una indicación de que tienen pesos moleculares similares. VI permanece para viscosidad intrínseca, el cual es VER, cuando el límite de la concentración del polímero es cero. "Polímero de emulsión inversa" y "polimero de látex" significa una emulsión de polímero agua en aceite de auto-inversión, que comprende un polímero de conformidad con esta invención en la fase acuosa, un aceite hidrocarburo para la fase aceitosa, un agente emulsificante agua en aceite y un tensioactivo de inversión. Los polímeros de emulsión inversa son hidrocarburos continuos con los polímeros solubles en agua dispersos como partículas de tamaño micrón dentro de la matriz de hidrocarburo. Los polímeros de emulsión inversa son entonces "invertidos" o activados para usarse liberando el polímero de las partículas usando corte, dilución, y de manera general, otro tensioactivo. Los polímeros de emulsión inversa son preparados disolviendo los monómeros requeridos en la fase acuosa, disolviendo el agente emulsificante en la fase aceitosa, emulsificando la fase acuosa en la fase aceitosa para preparar una emulsión agua en aceite, homogenizando la emulsión agua en aceite, polimerizando los monómeros disueltos en la fase acuosa de la emulsión agua en aceite, para obtener el polimero y después agregar el tensioactivo de auto-inversión para obtener la emulsión agua en aceite auto- ..U^--.i-J. invertida agua en aceite. "Solución de polímero" significa un polímero preparado por un proceso en el cual los monómeros son polimerizados en un solvente, en el cual el polímero resultante es soluble. En general, la solución de polimerización es usada para preparar polímeros de peso molecular más bajo, como la solución tiende a llegar a ser tan viscosa como el peso molecular del polímero se incrementa. La preparación de una solución de polímero está generalmente acompañada por la preparación de una solución acuosa que contiene uno o más monómeros solubles en agua y cualquier aditivo de polimerización tal como quelantes, amortiguadores de pH o agentes de transferencia de cadena. Esta solución se carga a un reactor equipado con un mezclador, un termoacoplador, un turbo purgador de nitrógeno y un condensador de agua. La solución es mezclada vigorosamente, mantenida a la temperatura deseada, y después se agregan uno o más iniciadores de polimerización de radicales libres solubles en agua. La solución se purga con nitrógeno mientras se mantiene la temperatura y se mezcla por varias horas. Típicamente, la viscosidad de la solución se incrementa durante este periodo. Después que la polimerización se completa, los contenidos del reactor son enfriados a temperatura ambiente y transferidos para almacenamiento . "Polímero de dispersión" significa un polímero soluble en agua, dispersado en una fase continua acuosa que contiene una o más sales inorgánicas. En el proceso de polimerización de dispersión, el monómero y el iniciador son ambos solubles en el medio de polimerización, pero el medio es un solvente escaso para el polimero resultante. En consecuencia, la mezcla de reacción es homogénea al principio, y la polimerización se inicia en una solución homogénea. Dependiendo de la solvencia del medio para los oligómeros resultantes o macroradicales y macromoléculas, la fase de separación ocurre en un estado más temprano. Esto conduce a la formación de núcleos y formación de partículas primarias llamadas "precursores" y los precursores con coloidalmente estabilizados por adsorción de los estabilizadores. Las partículas se cree que se inflan por el medio de polimerización y/o el monómero, conduciendo a la formación de partículas esféricas que tienen un tamaño en la región de ~ 01. -10.0 micrones. "Polimero de dispersión aniónico" significa un polímero de dispersión como se define aquí, el cual posee una carga negativa pura. "Polímero de dispersión no iónico" significa un polímero de dispersión como se define aquí, el cual es eléctricamente neutral. En cualquier polimerización de dispersión, las variables que son usualmente controladas son las concentraciones del estabilizador, el monómero y el iniciador, solvencia del medio de dispersión y la temperatura de reacción. Se ha encontrado que estas variables pueden tener un efecto significante en el tamaño de partícula, el peso molecular de las partículas de polímero final y los cinéticos del proceso de polimerización. Las partículas producidas por la polimerización de dispersión en la ausencia de cualquier estabilizador no son suficientemente estables y pueden coagular después de su formación. La adición de un pequeño porcentaje de un estabilizador adecuado en la mezcla de polimerización produce partículas de dispersión estable. La estabilización de partícula en la polimerización de dispersión es usualmente referida como "estabilización esférica". Los buenos estabilizadores para la polimerización de dispersión son compuestos de polímeros u oligómeros con baja solubilidad en el medio de polimerización y afinidad moderada para las partículas de polímeros. Como la concentración del estabilizador se incrementa, el tamaño de partícula disminuye, lo cual implica que el número de núcleos formados se incrementa cuando se incrementa la concentración del estabilizador. La teoría de formación de núcleos de coagulación cuenta muy bien para la dependencia observada del tamaño de partícula en la concentración del estabilizador, puesto que a la mayor concentración del estabilizador absorbido, será más lento el paso de coagulación. Esto resulta en más precursores que llegan a ser partículas maduras, reduciendo así el tamaño de las partículas producidas. Como la solvencia del medio de dispersión se incrementa, (a) los oligómeros crecerán aún MW más grande antes de que lleguen a ser un núcleo precursor; (b) el anclaje de la porción estabilizadora probablemente se reducirá y (c) el tamaño de partícula incrementará. Como la concentración iniciadora se incrementa, se ha observado que el tamaño final de partícula se incrementa. Como para los cinéticos, se reporta que cuando el medio de dispersión es un no solvente para el polímero a ser formado, entonces el sitio de polimerización está grandemente dentro de las partículas de crecimiento y el sistema permite el volumen de los t . A **.* cinéticos de polimerización, n (longitud de cadena cinética) = Rp/Rt, en donde Rp es la velocidad de propagación y Rt es la velocidad de terminación. Como la solvencia del medio de dispersión para la partícula del polímero de crecimiento se incrementa, el crecimiento del polímero procede en solución. Los radicales poliméricos que se forman en la solución son entonces capturados por las partículas en crecimiento. Consecuentemente, el sitio del procesos de polimerización de partícula cambia y hay un cambio concomitante en los cinéticos de polimerización. Los polímeros de dispersión de la presente invención contienen desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 5 por ciento en peso basado en el peso total de la dispersión de un estabilizador. Los estabilizadores como se usan aquí, incluyen polímeros solubles en agua cargados aniónicamente, que tienen un peso molecular desde aproximadamente 100,000 hasta aproximadamente 5,000,000 y preferiblemente desde aproximadamente 1,000,000 hasta aproximadamente 3,000,000. El polímero estabilizador debe ser soluble o ligeramente soluble en la solución de sal, y debe ser soluble en agua. Los polímeros estabilizadores tienen de manera general, una viscosidad intrínseca en 1M NaN03 desde aproximadamente -*.-.-*, ki Aj. 0.1-10 dl/g, preferiblemente desde aproximadamente 0.5-7.0 dl/g y más preferiblemente desde aproximadamente 2.0-6.0 dl/g a 30°C. Los estabilizadores preferidos son ácido poliacrílico, ácido poli (met) acrílico, ácido poli (2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico) y copolímeros de 2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico y un comonómero aniónico seleccionado de ácido acrílico y ácido metacrílico . Los polímeros estabilizadores son preparados usando técnicas de polimerización de solución convencional, se preparan en una forma de emulsión agua en aceite o se preparan de conformidad con las técnicas de polimerización de dispersión descritas aquí. La selección de un polímero estabilizador particular se basará en el polímero particular a ser producido, las sales particulares contenidas en la solución y las otras condiciones de reacción a las cuales la dispersión está sujeta durante la formación del polímero. Preferiblemente se utilizan desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 5 por ciento en peso, más preferiblemente desde aproximadamente 0.25 hasta aproximadamente 1.5 por ciento y todavía más i»»,». preferiblemente, desde aproximadamente 0.4 hasta aproximadamente 1.25 por ciento en peso del estabilizador, basado en el peso de la dispersión total o el producto terminado . Las dispersiones de polímeros en la ausencia del componente estabilizador resultan en lechadas como pastas que indica que una dispersión estable no se ha formado. Los productos como pastas, espesados de manera general dentro de un periodo relativamente corto de tiempo en una masa no podrían bombearse o manejarse dentro de las aplicaciones generales en las cuales se emplean los polímeros de este tipo. El resto de la dispersión consiste de una solución acuosa que comprende desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 40 por ciento en peso basado en el peso total de la dispersión de una sal soluble en agua seleccionada del grupo que consiste de amonio, haluros de metal alcalino terreo y metal álcali y fosfatos. La sal es importante en que el polímero producido en tal medio acuoso se proporcionará insoluble en la formación y la polimerización en consecuencia, producirá partículas de polímero soluble en agua cuando se proporciona la agitación adecuada. La selección de la sal .. _. particular a ser utilizada es dependiente del polímero particular a ser producido, y el estabilizador a ser empleado. La selección de la sal, y la cantidad de la sal presente, deben elaborarse de manera tal que el polímero a ser producido será insoluble en la solución de sal. Las sales particularmente empleadas incluyen una mezcla de sulfato de amonio y sulfato de sodio en tales cantidades para saturar la solución acuosa. Mientras el sulfato de sodio puede utilizarse solo, encontramos que altera el proceso de precipitación durante la polimerización. Las sales que contienen aniones di o trivalentes son preferidas debido a su solubilidad reducida en agua comparada con por ejemplo, sales de haluro de amonio, alcalino terreas o álcalis, aunque las sales de aniones monovalentes pueden ser empleadas en ciertas circunstancias. El uso de sales que contienen aniones di o trivalentes, resulta de manera general en las dispersiones de polímero que tienen porcentajes inferiores de materiales de sal comparadas con sales que contienen aniones monovalentes. La sal particular a ser utilizada se determina preparando una solución saturada de la sal o sales, y determinando la solubilidad del estabilizador deseado y el f * f-ftiiáfy. - - -• polímero deseado. Preferiblemente se utilizan desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 30, más preferiblemente desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 25 y todavía más preferiblemente desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente 20 por ciento en peso basado en el peso de la dispersión de la sal. Cuando se usan cantidades superiores de monómeros, se requerirá menos sal. Además de lo anterior, otros ingredientes pueden ser empleados en la elaboración de las dispersiones de polímeros de la presente invención. Estos ingredientes adicionales pueden incluir agentes quelantes designados para remover las impurezas metálicas a partir de la interferencia con la actividad de los catalizadores de radicales libres empleados, agentes de transferencia de cadena para regular el peso molecular, agentes formadores de núcleos y materiales codispersantes . Los agentes formadores de núcleos cuando se utilizan, generalmente abarcan una pequeña cantidad del mismo polímero a ser producido. Así, si un polímero contiene 70 mole por ciento de ácido acrílico (o sus sales solubles en agua) y 30 por ciento de acrilamida fuera a ser producida, un agente formador de núcleos o "semilla" de la misma o similar i -.. í--*-i composición de polímero puede ser utilizada. De manera general se utilizan hasta aproximadamente 10 por ciento en peso, preferiblemente aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 5, más preferiblemente desde aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 4 y todavía más preferiblemente se usa desde aproximadamente 0.75 hasta aproximadamente 2 por ciento en peso del agente formador de núcleos, basado en el polímero contenido en la dispersión. Los materiales codispersantes a ser utilizados incluyen dispersantes de la clase que consiste de azúcares solubles en agua, polietilenglicoles que tienen un peso molecular desde aproximadamente 2000 hasta aproximadamente 50,000, y otros materiales de tipo alcoholes polihídricos. Las aminas y poliaminas que tienen desde 2-12 átomos de carbono son algunas veces también empleadas como materiales codispersantes, pero, podrían ser usadas con cuidado debido a que pueden también actuar como agentes de transferencia de cadena durante la polimerización. La función de un codispersante es actuar como un estabilizador coloidal durante las etapas tempranas de polimerización. El uso de materiales codispersantes es opcional, y no requieren obtener las dispersiones de polímeros de la invención. Cuando se utiliza, el codispersante está presente a un nivel de hasta aproximadamente 10, preferiblemente desde aproximadamente 0.1-4 y más preferiblemente desde aproximadamente 0.2-2 por ciento en peso basado en la dispersión. La cantidad total del polímero soluble en agua preparado de los monómeros solubles en agua aniónicos y no iónicos en la dispersión, puede variar desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso del peso total de la dispersión, y más preferiblemente desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 40 por ciento en peso de la dispersión. Más preferiblemente la dispersión contiene desde aproximadamente 15 hasta aproximadamente 30 por ciento en peso del polímero preparado a partir de los monómeros solubles en agua no iónicos y aniónicos. Las reacciones de polimerización descritas aquí se inician por medios los cuales resultan en la generación de un radical libre adecuado. Los radicales térmicamente derivados, en los cuales las especies radicales resultan de la disociación homolitica, térmica de un compuesto azo, peróxido, hidroperóxido y peréster, son preferidos. Los iniciadores especialmente preferidos son los compuestos azo que incluyen diclorhidrato de 2, 2' -azobis (2-amidinopropano) , diclorhidrato de 2, 2' -azobis [2- (2-imidazolin-2-il) propano] , 2,2'-azobis (isobutironitrilo (AIBN) , 2,2' -azobis (2, 4-dimetilvaleronitrilo) (AIVN) y similares. Los monómeros pueden ser mezclados junto con el agua, sal y el estabilizador previo a la polimerización, o alternativamente, pueden ser agregados uno o ambos monómeros en forma de pasos durante la polimerización con el fin de obtener incorporación apropiada de los monómeros en el polímero de dispersión resultante. Las polimerizaciones de esta invención pueden correrse a temperaturas que varían desde -10°C hasta tan altas como el punto de ebullición de los monómeros empleados. Preferiblemente, la polimerización de dispersión se conduce desde aproximadamente -10°C hasta aproximadamente 80°C. Más preferiblemente, la polimerización se conduce desde aproximadamente 30°C hasta aproximadamente 45°C. Los polímeros de dispersión de esta invención se preparan a un pH de aproximadamente 3 hasta aproximadamente 8. Después de la polimerización, el pH de la dispersión puede ser ajustado a cualquier valor deseado con tal de que el polimero permanezca insoluble para mantener la naturaleza dispersa. Preferiblemente, la polimerización se conduce bajo atmósfera inerte con agitación suficiente para mantener la dispersión. Los polímeros de dispersión de la presente invención, típicamente tienen volumen de viscosidad de solución de menos de aproximadamente 25,000 cps a 25°C (Brookfield) , más preferiblemente menos de 5, 000 cps y todavía más preferiblemente menos de aproximadamente 2,000 cps. A estas viscosidades, las dispersiones de polímero son fácilmente manipuladas en equipos de polimerización convencionales . Los polímeros de dispersión de esta invención típicamente tienen pesos moleculares que varían desde aproximadamente 50,000 hasta el límite de solubilidad acuosa del polímero. Preferiblemente, las dispersiones tienen un peso molecular desde aproximadamente 1,000,000 hasta aproximadamente 50 millones. En un aspecto preferido de esta invención, el estabilizador tiene una concentración desde aproximadamente 0.25 hasta aproximadamente 2 por ciento en peso basado en el peso de la dispersión total y una viscosidad intrínseca en 1M NaN03 desde aproximadamente 0.5-7.0 dl/g.

En otro aspecto preferido de esta invención, el estabilizador es ácido poli (acrílico) ; ácido poli (2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico) ; un copolímero soluble en agua aniónico formado por la polimerización del radical libre de ácido 2-acrilamido-2-metil-l-propansulf ónico con ácido acrílico, en donde el copolímero comprende desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 60 por ciento en peso de ácido 2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico y desde aproximadamente 97 hasta aproximadamente 40 por ciento en peso de ácido acrílico; o un copolímero soluble en agua aniónico formado por la polimerización de radical libre de ácido 2-acrilamido-2-metil-1-propansulfónico con ácido metacrílico, en donde el copolímero comprende desde aproximadamente 11 hasta aproximadamente 95.5 por ciento en peso de ácido 2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico y desde aproximadamente 89 hasta aproximadamente 4.5 por ciento en peso de ácido metacrílico. En un aspecto más preferido de esta invención, el polímero soluble en agua es ácido poli (acrílico/acrilamida) que tienen una relación de peso de 7:93 para ácido acrílico a acrilamida y el estabilizador es ácido poli (2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico/ácido acrílico) que tiene una relación en peso de 13:87 de ácido 2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico : ácido acrílico . En otro aspecto más preferido de esta invención, el polímero soluble en agua es ácido poli (acrílico/acrilamida) que tienen una relación de peso de 7:93 para ácido acrílico a acrilamida y el estabilizador es ácido poli (2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico/ácido acrílico) que tiene una relación en peso de 51:49 de ácido 2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico: ácido metacrílico. En otro aspecto más preferido de esta invención, el polímero soluble en agua es ácido poli (acrílico/acrilamida) que tienen una relación de peso de 30:70 para ácido acrílico a acrilamida y el estabilizador es ácido poli (2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico/ácido acrílico) que tiene una relación en peso de 84.7:15.3 de ácido 2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico : ácido metacrílico . En un aspecto más preferido de esta invención, el polímero soluble en agua es ácido poli (acrílico/acrilamida) que tienen una relación de peso de 30:70 para ácido acrílico a acrilamida y el estabilizador es ácido poli (2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico/ácido acrílico) que tiene una relación en peso de 90.6:9.4 de ácido 2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico: ácido metacrílico. En otro aspecto más preferido de esta invención, se agregan desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 50 ppm del polímero de dispersión aniónico o no iónico soluble en agua de peso molecular alto al agua residual. En otro aspecto más preferido de esta invención, se agregan desde aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 10 ppm del polímero de dispersión aniónico o no iónico soluble en agua de peso molecular alto al agua residual.

PREPARACIÓN DE ESTABILIZADORES DE COPOLIMEROS AA/AMPS Y AMA/AMPS Ejemplo 1 A un reactor de resina de 1.5 litros, equipado con un agitador, controlador de temperatura, y condensador enfriado en agua, se agregan 906.79 g de agua desionizada, 200 g de ácido acrílico, 220.34 g de una solución al 50% de hidróxido de sodio (pH =7.0) y 0.20 g de EDTA. La solución resultante se roció con 1000 cc/min de nitrógeno, mantenida a 45°C y se agregó 1.00 g de una solución al 12% .. . ~ .J.» y^z.yA .ty zÉ. ?-. de bisulfito de sodio y 5.00 g de una solución al 10% de clorhidrato de 2, 2' -azobis (N, N' -2-amidinopropano) (V-50, disponible de Wako Chemicals USA, Inc., Richmond, VA, USA) . La polimerización comienza dentro de 5 minutos y 20 minutos después, la solución se vuelve viscosa y la temperatura de la reacción se eleva a 80°C. La reacción se continua por un total de 16 horas a 78-82°C. El polimero resultante tiene una viscosidad Brookfield de 60000 cps a 25°C y contiene 15% de un homopolimero de ácido acrílico con una viscosidad intrínseca de 2.08 dl/gm en 1.0 molar de NaN03.

Ejemplo 2 A un reactor de resina de 1.5 litros, equipado con un agitador, controlador de temperatura, y condensador enfriado en agua, se agregan 910.75 g de agua desionizada, 49.45 g de una solución al 58% de la sal de sodio de ácido 2-acrilamido-2-metil-1-propansulfónico (AMPS), 171.32 g de ácido acrílico, 187.17 g de una solución al 50% de hidróxido de sodio (pH =7.0) y 0.20 g de EDTA. La solución resultante es rociada con 1000 cc/min de nitrógeno, mantenida a 45°C y se agregan 1.00 g de una solución al 10% de V-50. La polimerización comienza dentro de 5 minutos y 15 minutos después, la solución se vuelve viscosa y la temperatura de la reacción se eleva a 80°C. La reacción se continua por un total de 16 horas a 78-82°C. El polímero resultante tiene una viscosidad Brookfield de 15100 cps a 25°C y contiene 15% de un copolímero de ácido acrílico/AMPS 87/13 p/p, con una viscosidad intrínseca de 1.95 dl/gm en 1.0 molar de NaN03. Las propiedades de los estabilizadores AA, AMPS y AA/AMPS preparados en los Ejemplos 1-8 están resumidas en la Tabla 1. Los estabilizadores 3-7 son preparados como se describe en el Ejemplo 2. El estabilizador 8 se prepara como se describe en la Patente Estadounidense No. 5,837,776.

Tabla 1 Estabilizadores de Copolímeros AA y AA/AMPS Ejemplo Estabilizador Estabilizador VI VISC AA/AMPS AA/AMPS Dl/gm cp. p/p mol/mol 1 100/0 100/0 2.08 60000 2 87/13 95.0/5.0 1.95 15100 3 97/3 98.75/1.25 2.19 56000 4 93/7 97.5/2.5 2.44 69500 5 77/23 90.7/9.3 2.49 61000 6 60/60 80/20 2.35 12500 7 40/60 66/37 2.79 1000 8 0/100 0/100 3.73 Á-Li.-i., Ejemplo 9 A un reactor de resina de 1.5 litros, equipado con un agitador, controlador de temperatura, y condensador enfriado en agua, se agregan 945.59 g de agua desionizada, 141.96 g de una solución al 58% de la sal de sodio de ácido 2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico (AMPS) , 126.18 g de ácido metacrílico al 99%, 114.9 g de una solución al 50% de hidróxido de sodio (pH =7.0) y 0.20 g de EDTA. La solución resultante es rociada con 1000 cc/min de nitrógeno, mantenida a 45°C y se agregan 0.50 g de V-50. La polimerización comienza dentro de 5 minutos y 60 minutos después, la solución se vuelve viscosa y la temperatura de la reacción se eleva a 50°C. La reacción se continua por un total de 72 horas a 48-52°C. El polímero resultante tiene una viscosidad Brookfield de 61300 cps a 25°C y contiene 15% de un copolímero de ácido metacrílico/AMPS 62.5/37.5 p/p (80/20 M/M), con una viscosidad intrínseca de 4.26 dl/gm en 1.0 molar de NaN03.

Ejemplo 10 A un reactor de resina de 1.5 litros, equipado con un agitador, controlador de temperatura, y condensador enfriado en agua, se agregan 939.21 g de agua desionizada, 191.92 g de una solución al 58% de la sal de sodio de ácido 2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico (AMPS), 99.5 g de ácido metacrílico al 99%, 92.0 g de una solución al 50% de hidróxido de sodio (pH =7.0) y 0.20 g de EDTA. La solución resultante es rociada con 1000 cc/min de nitrógeno, mantenida a 45°C y se agregan 0.50 g de V-50. La polimerización comienza dentro de 5 minutos y 60 minutos después, la solución se vuelve viscosa y la temperatura de la reacción se eleva a 50°C. La reacción se continua por un total de 18 horas a 48-52°C. La mezcla de reacción entonces se calienta a 80°C y se mantiene a 78-52°C por 24 horas. La solución del polimero resultante tiene una viscosidad Brookfield de 43200 cps a 25°C y contiene 15% de un copolímero de ácido metacrílico/AMPS 49/51 p/p (70/30 M/M) con una viscosidad intrínseca de 4.28 dl/gm en 1.0 molar de NaN03. Las propiedades de los estabilizadores AMA/AMPS preparados en los Ejemplos 9-19 están resumidas en la Tabla 3. Los estabilizadores 11-19 se preparan como se describe en los Ejemplos 9 y 10.

Tabla 2 Estabilizadores de Copolímero AMA/AMPS Ejemplo Estabilizador Estabilizador VI vise AMA/AMPS AMA/AMPS dl/gm cp. p/p mol/mol 9 62.5/37.5 80/20 4.26 61300 10 49/51 70/30 4.28 43200 11 79/21 90/10 3.07 24375 12 89/11 95/05 3.55 37000 13 38.4/61.6 60/40 3.59 32500 14 29.4/70.6 50/50 3.63 31750 15 29.4/70.6 50/50 3.10 15100 16 21.7/78.3 40/60 2.88 9420 17 15.3/84.7 30/70 2.54 6470 18 9.4/90.6 20/80 2.53 8150 19 4.5/95.5 10/90 2.38 41000 PRPEARACION DE LOS POLÍMEROS DE DISPERSIÓN ANIONICOS Ejemplo 20 A un reactor de resina de 1.5 litros equipado con un agitador, controlador de temperatura y condensador enfriado con agua se agregan 442.44 g de agua desionizada, 126 g de sulfato de sodio, 84 g de sulfato de amonio, 0.40 g de formiato de sodio, 40 g de una solución al 15% de 1*4 tía- iátá-i -±u i» copolímero de ácido acrílico/A ps 87/13 p/p, 280.99 g de una solución al 49.6% de acrilamida (139.36 g) , 10.64 g de ácido acrílico, 11.65 g de hidróxido de sodio acuoso al 50%, 0.40 g de formiato sódico y 0.25 g de EDTA. La mezcla se calienta a 35°C y se agregan 0.30 g de una solución de diclorhidrato de 2, 2' -azobis (N, N' - dimetilenisobutiramidina) al 4% (VA-044, disponible de Wako Puré Chemical Industries Ltd., Osaka Japón). La solución resultante se rocía con 1000 cc/min de nitrógeno. Después de 30 minutos, la polimerización comienza y la solución se vuelve viscosa. Después de 2 horas, la mezcla es una dispersión lechosa y se agregan 0.30g de una solución al 4% de VA-044. Después de 4 horas, se agregan 0.30 g de una solución al 4% de VA-044. Después de 5 horas, se agregan 1.20 g de una solución al 4% de VA-044. Después de 8 horas, se agregaron 2.90 g de una solución al 4% de VA-044. La reacción se continua por un total de 16 horas a 34-36°C. La dispersión del polímero resultante tiene una viscosidad Brookfield de 2950 cps. Al polímero de dispersión resultante se agregan 6g de sulfato de sodio y 4 g de sulfato de amonio. La dispersión del polímero resultante tiene una viscosidad Brookfield de 1200 cps, un pH de 7.0, y contiene 15% de un copolímero de acrilamida/ácido acrílico 93/7 con una viscosidad reducida de 23.1 dl/gm a 0.045% en 1.0 N de NaN03.

Ejemplo 21 A un reactor de resina de 1.5 litros equipado con un agitador, controlador de temperatura y condensador enfriado con agua se agregan 443.42 g de agua desionizada, 126 g de sulfato de sodio, 84 g de sulfato de amonio, 0.40 g de formiato de sodio, 40 g de una solución al 15% de copolímero de ácido metacrílico/AMPS 62.5/37.5 p/p, 280.99 g de una solución al 49.6% de acrilamida (139.36 g) , 10.64g de ácido acrílico, 11.8 g de hidróxido de sodio acuoso al 50% y 0.25 g de EDTA. La mezcla se calienta a 35°C y se agregan 0.30g de una solución al 1% de VA-044. La solución resultante se rocía con 1000 cc/min de nitrógeno. Después de 30 minutos, la polimerización comienza y la solución se vuelve viscosa. Después de 2 horas, la mezcla es una dispersión lechosa y se agregan 0.30g de una solución al 1% de VA-044. Después de 4 horas, se agregan 0.30 g de una solución al 1% de VA-044. Después de 5 horas, se agregan 1.2 g de una solución al 1% de VA-044. Después de 6 horas, se agregaron 2.9 g de una solución al 1% de VA-044. Después de 7 horas, se agregan 5.0 g de una solución al 1% de VA-044. La reacción se continua por un total de 16 horas a 34-36°C. Al polímero de dispersión resultante se agregan 6 g de sulfato de sodio y 4 g de sulfato de amonio. La dispersión del polímero resultante tiene una viscosidad Brookfield de 825 cps, un pH de 7.0, y contiene 15% de un copolímero de acrilamida/ácido acrílico 93/7 con una viscosidad reducida de 22.9 dl/gm a 0.045% en 1.0 N de NaN03.

Ejemplo 22 A un reactor de resina de 1.5 litros equipado con un agitador, controlador de temperatura y condensador enfriado con agua se agregan 535.81 g de agua desionizada, 71.27 g de sulfato de sodio, 92.78 g de sulfato de amonio, 0.80 g de formiato de sodio, 40 g de una solución al 15% de copolímero de ácido metacrílico/AMPS 29.4/70.6 p/p, 210.81 g de una solución al 49.6% de acrilamida (104.56 g) , 45.44 g de ácido acrílico, 1.50 g de hidróxido de sodio acuoso al 50% y 0.25 g de EDTA. La mezcla se calienta a 35°C y se agregan 1.0 g de una solución de VA-044. La solución resultante se rocía con 1000 cc/min de nitrógeno. Después de 1.5 horas, la mezcla es una dispersión lechosa. Después de 4 horas, se agregan 1.0 g . étlíz* .í &fz 1. ¡fllHf.fi, ¿.- k d.A &A-y. z -,. de una solución al 2% de VA-044. Después de 7 horas, se agregan 3.0 g de una solución al 2% de VA-044. La reacción se continua por un total de 27 horas a 34-36°C. La dispersión del polímero resultante tiene una viscosidad Brookfield de 10000 cps, un pH de 3.62, y contiene 15% de un copolímero de acrilamida/ácido acrílico 70/30 con una viscosidad reducida de 18.78 dl/gm a 0.045% en 1.0 N de NaN03. Las propiedades de las dispersiones del polímero aniónico representativo se listan en la Tabla 3. En la Tabla 3, el polímero I se prepara como se describe en el Ejemplo 20, los Polímeros II, III y IV son preparados como se describe en el Ejemplo 21 y los Polímeros V, VI, VII, VIII, IX, X y XI, son preparados como se describe en el Ejemplo 22 usando el estabilizador apropiado.

M f *.

Tabla 3 Polímeros de Dispersión Aniónicos con Estabilizadores AA/AMPS y AMA/AMPS -t-i PREPARACIÓN DE POLÍMEROS DE DISPERSIÓN NO IÓNICOS Ejemplo 23 A un reactor de resina de 1.5 litros equipado con un agitador, controlador de temperatura y condensador enfriado con agua se agregan 403.75 g de agua desionizada, 131.25 g de sulfato de sodio, 87.5 g de sulfato de amonio, 64 g de una solución al 15% de copolímero de ácido acrílico/AMPS 80/20 mole/mole (VI=1.94 dl/gm), 481.72 g de una solución de acrilamida al 48.6% (234.1 g g) , 0.60 g de formiato sódico y 0.33 g de EDTA. La mezcla se calienta a 35°C y se agregan 0.30 g de una solución de VA-044 al 2%. La solución resultante se rocía con 1000 cc/min de nitrógeno. Después de 60 minutos, comienza la polimerización y la solución se vuelve viscosa. Después de 2.75 horas, la mezcla es una masa lechosa a la cual se agregan 0.30 g de un solución al 2% de VA-044. Después de 3.75 horas, se agregan 0.30 g de una solución al 2% de VA-044. Después de 4.75 horas, la mezcla es una dispersión lechosa y se agregan 1.2 g de una solución al 2% de VA-044. Después de 6.5 horas, se agregan 2.90 g de una solución al 2% de VA-044. La reacción se continúa por un total de 24 horas a 34-36°C. Al final de la reacción la dispersión (4484-039) tiene una viscosidad Brookfield de 2770 cps. A esta dispersión se agregan 15 g de sulfato de sodio y 10 g de sulfato de amonio. La dispersión resultante tiene una viscosidad Brookfield de 487.5 cps y contiene 20% de un homopolímero de acrilamida con una viscosidad intrínseca de 15.26 dl/gm en 1.0 molar de NaN03. Las propiedades de los polímeros de dispersión no iónicos representativos se muestran en la Tabla 4. Los polímeros mostrados en la Tabla 4 se preparan de conformidad con el método del Ejemplo 23.

Tabla 4 Polímeros de Dispersión Poli (ácido acrílico) no iónicos * Estas dispersiones se gelifican eventualmente.

Las propiedades de otros tratamientos de polímeros representativos se muestran en la Tabla 5.

Tabla 5 Tratamiento de Polímero Representativo Los coagulantes representativos se muestran en la Tabla 6.

Tabla 6 Coagulantes Representativos DESTINTADO DEL AGUA DEL PROCESO EN FABRICAS DE PAPEL El papel reciclado es mayormente usado como una fuente de pulpa. Uno de los pasos de pulpación mayores involucra la remoción de la tinta a partir de cualquier fuente de papel reciclado impreso. Grandes volúmenes de agua son requeridos para el proceso de remoción de tinta y su limpieza se acompañada usando una operación de unidad de separación sólidos/líquidos. La flotación aérea disuelta (FAD) es comúnmente usada. La flotación aérea disuelta es un proceso de remoción de sólidos, en donde burbujas de aire finas llegan a unirse a las partículas suspendidas, así reducen la densidad de partículas individuales y causan que floten en la superficie. Los sólidos separados entonces forman una capa de flotación que es una mezcla de sólidos y burbujas de aire. La fuerza flotante ejercida por el aire atrapado también actúa para compactar los sólidos en un volumen más pequeño antes de que la capa flotante se espume. El aire es usualmente introducido al agua cargada de tinta que entra vía una cámara de mezclado presurizada.

Cuando el afluente entra a la unidad de flotación no presurizada, la solución supersaturada libera el aire en la forma de burbujas muy finas las cuales llegan a unirse a las i t .-j partículas suspendidas. Para conseguir los resultados máximos a partir de una unidad de flotación, un auxiliar de clarificación debe agregarse junto con el aire. Los métodos de flotación pueden lograr niveles altos de sólidos suspendidos removidos hasta 98%. Las fábricas de papel de reciclaje están más frecuentemente ubicadas en las áreas metropolitanas en donde es mayor un énfasis en cerrar el ciclo de agua de las fábricas de papel. Consecuentemente, la limpieza efectiva de las aguas de lavado de destintado llega a ser importante debido a la reutilización del agua generada, por ejemplo a partir de un FAD, puede conducirse a una calidad de hoja reducida tal como el brillo. También si estas aguas son usadas para otros propósitos, minimizan las cantidades de BOD/COD y son deseables los sólidos suspendidos. Los químicos de clarificación son típicamente utilizados en conjunto con clarificadores químicos para la remoción de sólidos a partir de las corrientes de aguas de procesamientos. Los químicos de clarificación coagulan y/o floculan los sólidos suspendidos en partículas más grandes, las cuales pueden ser removidas de la corriente del proceso por flotación o filtración gravitacional. La clarificación se refiere de manera general a la -Í L JLÉí íA ..' , í , í ia-tej-ai-W - t^"*t A * -MM. .1 . a-»4-JJi. ». * .JJ« - y- -•&- ítA-Ot - cjjj.* tfaik remoción de material no filtrante por coagulación, floculación y sedimentación. La coagulación es el proceso de desestabilización por neutralización de carga. Una vez neutralizada, las partículas ya se rechazan y pueden reunirse. La coagulación es necesaria para la remoción de la materia suspendida de tamaño coloidal. La floculación es el procesos de reunir en conjunto las partículas "coaguladas", desestabilizadas para formar una aglomeración o masa flocosa más grande. Dependiendo de las características de las aguas individuales, pueden ser utilizados diferentes programas y tipos químicos. Es convencional utilizar un programa de polímero dual para la clarificación de aguas de procesos de destintado por flotación aérea disuelta. Típicamente, esto comprende un coagulante inorgánico o un coagulante catiónico de peso molecular bajo seguido por un floculante de peso molecular alto. El uso de coagulantes inorgánicos para la clarificación de aguas residuales se describe en la Patente Estadounidense No. 4,655,934 y referencias citadas aquí, son coagulantes inorgánicos preferidos que incluyen sulfato de aluminio, cloruro de aluminio, sulfato férrico, y cloruro férrico. Preferiblemente, desde aproximadamente 200 hasta A t .iÜrf.t, : . ,1 , s.< ;4 aproximadamente 500 ppm del coagulante inorgánico se agregan al agua residual. "Coagulante catiónico de peso molecular bajo" significa cualquier polímero soluble en agua que lleva o es capaz de llevar una carga catiónica cuando se disuelve en agua. Tales polímeros incluyen polímeros de condensación así como también polímeros derivados de monómeros de vinilo. Los polímeros de vinilo que tienen solubilidad al agua y características catiónicas, tal como se describe anteriormente, incluyen poliacrilamidas modificadas, se hace la modificación por ejemplo, por los productos de reacción Mannich típicos o los productos de reacción Mannich cuaternizados, y otros polímeros vinílicos los cuales usan como un monómero de vinilo aquellos monómeros que contienen grupos funcionales los cuales tienen carácter catiónico. Los monómeros de vinilo representativo incluyen alilamina, dimetilaminoetilmetacrilato, dimetilaminoetilmetacrilato cuaternizado con sulfato de dimetilo, clorhidrato de dialilciclohexilamina, cloruro de dialildimetila onio, acrilato de dimetilaminoetilo y/o sus sales acidas, cloruro de metacrilamidopropiltrimetilamonio, l-acrilamido-4- metilpiperazina (cuaternizada con MeCl, MeBr, o sulfato de dimetilo) , dietilaminoetilacrilato y/o sus sales acidas, dietilaminoetilmetacrilato y/o sus sales acidas, dimetilaminoetilacrilamida y/o sus sales acidas, dimetilaminoetilmetacrilamida y/o sus sales acidas, dietilaminoetilacrilamida y/o sus sales, dietilaminoetilmetacrilamida y/o sus sales acidas, y similares, y mezclas de los mismos. El coagulante catiónico preferiblemente tiene un peso molecular desde aproximadamente 2,000 a mayor de 1,000,000. Véase Patente Estadounidense No. 4,655,934, incorporada aquí por referencia. Los coagulantes catiónicos que comprenden cloruro de polidialilmetilamonio y uno o más monómeros aniónicos se describen en la Patentes Estadounidenses Nos. 4,715,962, 5,013,456 y 5,207,924 incorporados aquí por referencia. Los coagulantes catiónicos comprenden cloruro de dimetilamonio y unidades de monómeros de viniltrialcoxisilano se describen en la Patente Estadounidense No. 5,589,075, incorporada aquí por referencia. Los coagulantes catiónicos de peso molecular bajo preferidos, son cloruro de epiclorohidrindimetilamina y polidialilmetilamonio. Véase Patente Estadounidense No. 4,655,934, incorporada aquí por referencia. Preferiblemente desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 50 ppm del polímero catiónico soluble se agregan al agua residual. i . i é-tJtMás¡.rí_*u»»*,y.-,. -'tÜi *.-.. j . »»«!W—fe—Mj£«Éfo.-,ri -. •*I~—*-yy*-**~-.*-.--'^t -uk*A. . -A ,z a-tam- ,^,-fe-.-,-. s. .^^.

No obstante, los regímenes de tratamiento dual descritos anteriormente, una ventaja de los polímeros de dispersión aniónicos y no iónicos de esta invención, es que el método puede emplear el polímero de dispersión como el agente de tratamiento solo. Aunque otros agentes de tratamiento puede ser agregados como auxiliares, no son requeridos por su actividad. Otra ventaja de esta invención es que el uso de estos polímeros de dispersión proporcionan remoción de los materiales particulados sin la adición indeseada de aceites y tensioactivos contenidos en los polímeros de látex convencionales. Sin embargo, estos polímeros no requieren sistema inverso y pueden ser introducidos en la corriente de proceso de papel usando equipo de alimentación simple. Los polímeros de dispersión aniónicos y no iónicos descritos aquí, son efectivos para la clarificación de las aguas residuales de las fábricas de papel. La actividad del polímero de dispersión se mide usando una prueba jar (o de jarra) como sigue. Las muestras del efluente FAD son agitadas a 200 rpm (mezcla rápida) por 3 minutos. Se agrega un coagulante (alum) al comienzo de la mezcla rápida y se agrega el polímero de dispersión aniónico o no iónico durante los t y. n3£s-st~-fe . últimos 40 segundos de la mezcla rápida. La adición del polímero de dispersión se sigue por un mezclado lento de 25 rpm por 2 minutos. Las muestras se dejan filtrar por 5 minutos y se remueve una alícuota de la capa de líquido superior. La turbidez del sobrenadante medida en Unidades de Turbidez Formacina (FTU) , se determinan entonces con HACH DR2000 a 450 nm. A lo más bajo de la turbidez, más eficiente es el floculante. Los valores de turbidez (en FTU) que se determinaron se convirtieron a valores (Porcentaje de Mejoramiento) usando la fórmula: Porcentaje de Mejoramiento = 100 x ( Turbidezu -Turbidezt) /Turbidezu en donde Turbidezu es el resultado de lectura de turbidez para el espacio para el cual no es polímero o micropartícula, y en donde la Turbidezt es el resultado de lectura de turbidez de la prueba usando el polímero. La dosis de polímero mencionada aquí (ppm) son partes de polímeros actuales por partes por millón del líquido a ser tratado.

Tabla 7 Porcentaje de Mejoramiento en la Resolución de Clarificación usando Solo Floculante Aniónico Tabla 8 Porcentaje de Mejoramiento en la Resolución de Clarificación de Floculante Aniónico en la Presencia de Coagulante Polimérico Rojo a 1.7 ppm J f - .ufe.. .£ i? ¡ i - ¡iÉJilItiilll iii T . tü-ü-üi Tabla 9 Porcentaje de Mejoramiento en la Resolución de Clarificación de Floculante Aniónico en la Presencia de Coagulante (Floculante dosificado @ 1.1 ppm) Tabla 10 Porcentaje de Mejoramiento en la Resolución de Clarificación de Floculante Aniónico en la Presencia de Coagulante Azul (Floculante dosificado a 1.1 ppm) i-a Tabla 11 Resolución de Clarificación de Floculante Aniónico en la Presencia de Coagulantes Catiónicos Duales (Coagulante Azul a 150 ppm, Coagulante Rojo a 1.7 ppm) Los datos anteriores muestran que la dispersión aniónica tiene mejor resolución que el floculante de látex a dosificaciones equivalentes. Aún en la presencia de coagulantes, la dispersión aniónica tiene mejor resolución que el floculante de látex a dosificaciones equivalentes. El floculante de látex es menos efectivo como la concentración se incrementa, pero este efecto no es observado por el producto de dispersión. Los datos en la Tabla 9 claramente muestran que para una dosis de floculante fija, la dispersión aniónica realiza significantemente mejor que el producto de látex como la dosis de coagulante se incrementa. La diferencia entre los productos de látex y dispersión es evidente, aunque a una amplitud menor, aún cuando un coagulante inorgánico (alum) está presente. ... . i.á , , AA- .

DESAGÜE DE LODOS Los floculantes han sido ampliamente usados en el tratamiento de aguas residuales, sin embargo, constantemente se está haciendo un mejoramiento de los floculantes usados en la remoción de lodos y aplicaciones de aguas residuales en general. Los fabricantes de floculantes están constantemente buscando maximizar el drenaje o remoción del agua de los lodos mientras se usan cantidades inferiores de polímero. La resolución del desagüe de los polímeros de látex y dispersión es comparada con un lodo de fábrica de papel a partir de una fábrica de papel del medio oeste. Los lodos primarios de las fábricas de papel tienen 3.1% de sólidos y son además, diluidas por la mitad para facilitar la experimentación. La cantidad deseada de polímero se agrega a 200 mis del lodo en un cilindro graduado de 500 ml . El mezclado está acompañado por el cambio del cilindro término sobre término 5 veces y después el lodo acondicionado es vertido a través de un medio de filtro de presión de banda. La cantidad de agua drenada en 10 segundo es tomada como una medida de la resolución del polímero, con un drenaje superior indicativo de las mejores capacidades de desagüe. Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 12.

Tabla 12 Resolución de Desagüe de Floculantes Aniónicos En consecuencia, en otro aspecto, esta invención se dirige a un método de desagüe de lodos que comprende agregar al lodo, una cantidad efectiva de una cantidad de polímero de dispersión aniónico o no iónico soluble en agua de peso molecular alto, en donde el polímero de dispersión tiene un volumen de viscosidad Brookfield de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 25,000 cps a 25°C y comprende desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso de un polímero soluble en agua preparado por polimerización bajo condiciones de formación de radical libre en una solución acuosa de una sal soluble en agua en la presencia de un estabilizador: i. 0-100 mole por ciento de al menos un monómero aniónico, y ii. 100-0 por ciento en mole de al menos un monómero de vinilo no iónico; en donde el estabilizador es un polímero soluble en agua aniónico que tiene una viscosidad intrínseca en 1M NaN03 de aproximadamente 0.1-10 dg/1 y comprende desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 5 por ciento en peso, basado en el peso total de la dispersión, y la sal soluble en agua se selecciona del grupo que consiste de amonio, metal álcali, y haluros de metal alcalino férreos, sulfatos y fosfatos y comprende desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 40 por ciento en peso, basado en el peso de la dispersión.

CLARIFICACIÓN DEL AGUA RESIDUAL ACEITOSA En la industria, las aguas residuales aceitosas son producidas en varios procesos localizados en las industrias de acero y aluminio, industrias de procesamientos químicos (IPQ) , industria automotriz, industria de lavandería e industria de refinería. En estas industrias, los aceites altamente refinados, lubricantes y grasas contactan agua para varios propósitos de conformidad con la industria particular. Esto resulta en una emulsión aceite en agua severa o ?&IA. r-j?HHü í ... -• » v - a»-- -- .<^J-»_.... ... yí?íiaAlíi ykÁj? -Luí altamente dispersa en las corrientes de aguas residuales. Por ejemplo, en las industrias de acero y aluminio, el agua residual del las plantas de acero y aluminio usan plantas de laminación caliente que contienen lubricante e hidrocarburos de presión hidráulica. El agua residual a partir de las plantas de laminación fría contiene aceites que lubrican las hojas y reducen la oxidación. Específicamente, en plantas de laminación fría, las emulsiones aceite en agua son rociadas en el metal durante la laminación para actuar como refrigerantes. También, las plantas de laboreo de metales generan aguas residuales corrientes que contienen lubricante y aceites de corte, recubrimientos y compuestos de desbarbados o rebabas, trituración y otros fluidos de especialidad. Estos aceites son generalmente hidrocarburos altamente refinados. El aceite de residuos de refinería llega de dos diferentes fuentes: (1) Espumados del equipo de clarificación del agua, es decir, separadores API, FAD, y que consisten principalmente del aceite crudo; y (2) Derrame de los procesos colectados vía trampas y drenajes a través de la planta. El aceite es usualmente enviado a una planta de tratamiento de aguas residuales. Un tipo de aceite residual se forma durante el «&feL- - i-....,... proceso de remoción del aceite disperso a partir del agua residual en las plantas de tratamiento de aguas residuales. El aceite (llamado "flotador" o "espumante") es concentrado en recipientes de clarificación tal como unidades de flotación de aire disuelto (FAD), unidades de flotación de gas inducido (FGI), interceptores de placa corrugada (IPC), y tanques de mantenimiento. El aceite flota en la superficie de estas unidades, es removido por medios mecánicos y después almacenado. Este aceite residual puede entonces ser colocado por incineración, enviado a los sitios de reclamación de aceite, o tratados en sitio. Estos aceites residuales tienen un mínimo de 50% hasta 95% de aceite y contienen agua emulsificada y sólidos, los cuales son estabilizados por químicos usados para remover el aceite a partir del agua residual. Las aguas residuales a partir de las plantas de manufactura del algodón y lana, contienen aceites y grasas de las operaciones de limpieza, desencolado y terminado. Los aceites de terminado usados en la manufacturación del algodón y lana, reducen la fricción y amoldado de las fibras en las máquinas centrifugadoras de terminado en el agua residual. Los procesos en otras industrias también general aguas residuales aceitosas tales como: pinturas, revestimientos de t - í **fe?s.. superficies y adhesivos; jabones y detergentes; tintes y tintas; e industria de lavandería. En cada una de las industrias descritas anteriormente, los aceites usados en los procesos finalmente contaminan corrientes de aguas residuales tan altamente dispersadas o emulsiones agua en aceite. El aceite emulsificado en el agua residual está típicamente presente en el rango de varios cientos a diez miles de ppm. Es crítico remover este aceite de la corriente de agua residual antes de la descarga de un ambiente permanente. La Agencia de Protección al Medio Ambiente de los Estados Unidos ha colocado restricciones estrictas en los límites de grasas y aceites totales (AGT) para el agua que es descargada en suministros de agua potable pública o en cuerpos abiertos de agua. La remoción de este aceite es muy crítica para sugerir los límites de descarga establecidos para los sólidos disueltos totales (SDT) , demanda de oxígeno carbono (DOC) , demanda de oxígeno biológico (DOB) , y carbono orgánico total (COT) en alcantarillas y ríos locales. No solamente la EPA ha establecido límites estrictos en la descarga de grasas y aceites, estas industrias son afectadas por las ordenanzas de las ciudades locales también. Una emulsión es una mezcla íntima de dos fases líquidas, tal como aceite y agua, en el cual los líquidos son mutuamente insolubles y en donde cualquier fase puede ser dispersada en la otra. Una emulsión de residuo aceitoso en el cual el aceite es dispersado en la fase acuosa, puede contener cualquier variedad de aceites en un amplio rango de concentraciones. Estos aceites son definidos como substancias que pueden ser extraídas de agua por hexano, tetracloruro de carbono, cloroformo, o fluorocarbonos : Además de los aceites, los contaminantes típicos de estas emulsiones pueden ser sólidos, limo, partículas metálicas, emulsificadores, limpiadores, jabones, solventes y otros residuos. Los tipos de aceites encontrados en estas emulsiones dependerán de la industria. Pueden ser lubricantes, fluidos de corte, hidrocarburos pesados tales como alquitrán, grasas, aceites crudos y aceites de diesel, y también hidrocarburos ligeros incluyendo gasolina, queroseno y combustible a chorro. Su concentración en el agua residual puede variar desde solamente unas cuantas partes por millón a tanto como 5 hasta 10% por volumen. Una emulsión aceite en agua estable es un sistema coloidal de gotas de aceite eléctricamente cargadas circundadas por un ambiente iónico. La estabilidad de la emulsión se mantiene por una combinación de mecanismos físicos y químicos.

Las emulsiones se pueden romper por métodos químicos, electrolíticos o físicos. La rotura de una emulsión es también llamada resolución, puesto que el objetivo es separar la mezcla original en partes. Los químicos son comúnmente usados para el tratamiento de las aguas residuales aceitosas, y son también usadas para mejorar el tratamiento químico. En la rotura de emulsiones, los factores de estabilización deben ser neutralizados para permitir a las gotas emulsificadas unirse. Las cargas eléctricas acumuladas en la gota emulsificada son neutralizadas para permitir a las gotas emulsificadas unirse. Las cargas eléctricas acumuladas en la gota emulsificada son neutralizadas introduciendo una carga opuesta a aquella de la gota. Las roturas de emulsión química proporcionan esta carga opuesta, y son así usualmente iónicos en naturaleza. El tratamiento del agua residual aceitosa está normalmente dividido en dos pasos, es decir, coagulación, la cual es la destrucción de las propiedades de emulsificación del agente activo de la superficie o neutralización de la gota de aceite cargada, y floculación, la cual es la aglomeración de las gotas neutralizadas en glóbulos separables, grandes. El término agua residual aceitosa se refiere a una emulsión aceite en agua la cual puede contener --¿ -j aceite, sólidos dispersados y agua. Históricamente, los polímeros secos, polímeros de solución y látex de emulsión inversa se han usado para tratar las aguas residuales. Cada material tiene sus propias ventajas y desventajas. Las emulsiones agua en aceites de los polímeros de adición de vinilo solubles en agua, referidas aquí como polímeros de látex, son usados casi frecuentemente, aunque tienen varias desventajas. La primer desventaja es que el polímero de látex debe ser invertido previo al uso, el cual complica el proceso de alimentación del polímero en el sistema. Los numerosos problemas asociados con este método de alimentación han causado que muchos usuarios eviten los polímeros de látex. Adicionalmente, los látex generalmente tienen un rango de tratamiento estrecho, los cuales pueden resultar en el sobre tratamiento a dosificaciones superiores. Además, los polímeros de látex agregan aún más aceite a la corriente a ser tratada debido a que los polímeros de látex típicamente incluyen 20-30% en peso de una fase continua de hidrocarburo. Por supuesto, agregar más aceites y tensioactivos al sistema es indeseable cuando se tratan las corrientes de aguas residuales. Aunque los polímeros de solución no requieren tí z previa elaboración, el contenido de polímero activo y las características de peso molecular de estos polímeros están inherentemente limitadas. Estos coagulantes son a menudo usados para romper las emulsiones aceite en agua, pero son incapaces de flocular el aceite dispersado, requiriendo así un químico auxiliar (un floculante) para completar el proceso . Los polímeros de dispersión aniónicos y no iónicos de esta invención, como se someten a prueba usando la metodología descrita aquí, son efectivos para la desmulsificación de aguas residuales aceitosas. En consecuencia, en otro aspecto, esta invención se dirige a un método de remoción de aceite emulsificado a partir de aguas residuales industriales que comprende agregar al agua residual una cantidad efectiva de un polímero de dispersión aniónico o no iónico soluble en agua de peso molecular alto, en donde el polímero de dispersión tiene un volumen de viscosidad Brookfield de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 25,000 cps a 25°C y comprende desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso de un polímero soluble en agua preparado por polimerización bajo condiciones de formación de radical libre en una solución acuosa de una sal soluble en agua en la presencia de un estabilizador: i. 0-100 mole por ciento de al menos un monómero aniónico, y ii. 100-0 por ciento en mole de al menos un monómero de vinilo no iónico; en donde el estabilizador es un polímero soluble en agua aniónico que tiene una viscosidad intrínseca en 1M NaN03 de aproximadamente 0.1-10 dg/1 y comprende desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 5 por ciento en peso, basado en el peso total de la dispersión, y la sal soluble en agua se selecciona del grupo que consiste de amonio, metal álcali, y haluros de metal alcalino férreos, sulfatos y fosfatos y comprende desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 40 por ciento en peso, basado en el peso de la dispersión. En un aspecto preferido de lo mencionado anteriormente, el agua residual industrial se selecciona del grupo que consiste de aguas residuales industriales CPI y de refinería, aguas residuales industriales de acero y aluminio, aguas residuales de procesamiento de mat y alimentos, y aguas residuales de campos petroleros.

Iil t,... .MX CLARIFICACIÓN DE RESIDUOS DE PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS Cada día, la industria de procesamiento de alimentos produce muchas toneladas de residuos de procesamiento de alimentos. Tales aguas de procesamientos de alimentos contaminan la corriente de agua que fluye a través del sistema de procesamiento de alimentos. Por ejemplo, los efluentes de aguas residuales de granjas de aves de corral son enriquecidas con grasas, aceites, sangre y sólidos a partir de los procesos de aves de corral. Estos derivados, tales como grasas, sangre y tejidos, están típicamente presentes en el agua residual en el rango de varios cientos a miles de ppm. Por razones económicas así como también regulatorias, las comunidad de procesamiento de alimentos nunca encara terminaciones concernientes con relación a la disposición y reciclaje de aguas residuales del procesamiento de alimentos. La remoción de tales derivados es crítica a partir de un punto permanente ambiental. En efecto, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha colocado rigurosas restricciones en el contenido de sólidos y aceites totales en el agua que es descargada en los suministros de aguas potables públicas o en cuerpos abiertos de agua. i.-L?..

La remoción de tales sólidos también es crítica para los límites de descarga establecidos para los sólidos disueltos totales (SDT), demanda de oxígeno químico (DOQ), demanda de oxígeno biológico (DOB) , y carbono orgánico total (COT) en alcantarillas y ríos locales. Además de los límites de descarga severos de EPA, las industrias de procesamiento de alimentos podrán también estar relacionadas con las ordenanzas de la ciudad local. Como una alternativa al agua tratada de descarga en una corriente de agua o similar, reciclando el agua nuevamente en el sistema de procesamiento se proporciona un sistema eficiente en costo. Sin embargo, para reciclar tal agua residual, los sólidos contenidos y así expuestos, deben ser efectivamente removidos para proporcionar agua pura nuevamente en el sistema. En consecuencia, lo mismo concierne a que están presentes con respecto a la remoción de tales sólidos, así también para la EPA existen estándares para propósitos de reciclaje. Uno de los métodos más efectivos de remoción de grasas, sangre, tejido y otros sólidos en aguas residuales es a través del uso de auxiliares químicos. Históricamente, los polímeros secos y látex de emulsión inversa se han usado para tratar el agua de procesamiento de alimentos. Cada materia i ééá -*.*..* tiene sus propias ventajas y desventajas. Mientras los polímeros secos tienen el beneficio de ser extremadamente concentrados, con ello reducen los costos de embarque, el equipo para disolver el polímero es costoso y no está disponible para todos los usuarios finales en sitio. Los polímeros secos también tienen una gran extensión de reticulaciones; así, están presentes los materiales en gel, msolubles . Los polímeros de látex también sufren de problemas pero son usados casi frecuentemente. Las preparaciones de polímero de látex incluyen 30-35% de sólidos dispersos en aceite. El polímero de látex debe también ser invertido antes de usarse. Los numerosos problemas asociados con este método de alimentación han causado que muchos clientes eviten los polímeros de látex. Además, los látex generalmente tienen un rango de tratamiento muy estrecho, a menudo resultan en el sobre tratamiento a dosificaciones superiores. Mientras estos tratamientos químicos han proporcionado un medio para la remoción de alimento, sangre, aceite y otros sólidos de las aguas residuales, existe desventaja con el uso de tales tratamientos químicos. Por ejemplo, los polímeros anteriores han sido tradicionalmente sintetizados en un solvente aceitoso, con ello producen un . ÉlNhí -*? ..jfüfe •« UA.Z.L? programa de tratamiento ambientalmente no amistoso así como también presentan un potencial de riesgo de fuego. Además los tratamientos químicos que incorporan los polímeros anteriores contienen tensioactivos. Todavía además, estos tratamientos químicos previos tienen una alta toxicidad, con ello previenen el uso de tales aguas tratadas para los propósitos de reciclaje o para suministros de aguas potables públicas. Los polímeros de dispersión aniónicos y no iónicos descritos aquí, son efectivos para la purificación de aguas de procesamiento de alimentos. La actividad de los polímeros de dispersión está mediada usando una prueba de Jarra Britt o Britt Jar como se describe anteriormente. La superioridad de los polímeros de dispersión aniónicos sobre los tratamientos de polímeros de látex convencionales está ilustrada por los siguientes ejemplos. Para determinar la efectividad incrementada del polímero de dispersión aniónico para el mejoramiento de la clarificación de un agua residual aceitosa, las pruebas jar o de jarra son realizadas en una facilidad de tratamiento de residuo de alimentos. La Europea facilita aguas tratadas a partir de restaurantes (residuos grasos) e industria (residuo aceitoso) . La corriente de residuo aceitoso es actualmente tratada con coagulante inorgánico Azul y un polímero de látex similar al polímero XXIII. Para someter a pruebas, 400 ml de a/a (aceite/agua) muestras de trozos son tomadas. Todas las muestras de trozos son igualmente tratadas con un programa coagulante dual previo a la adición del polímero (floculante) . La cantidad apropiada de polímero (floculante) se agregó a la muestra a un pH de 7.3. La solución se mezcló 5 segundos vigorosamente, después lentamente por 30 segundos. La clarificación del sobrenadante se determinó midiendo la turbidez del filtrado con un espectrofotómetro DR-2000 de Hach®. A más baja la lectura de turbidez, mejor la clarificación y así la resolución del polímero. La Tabla 13 compara la turbidez de las aguas clarificadas después del tratamiento con los polímeros XI y XXIII. Las dosificaciones de los productos en la Tabla 13 están en una base de polímero igual. Normalmente, uno podrá esperar una resolución igual en bases activas, puesto que los polímeros son de la misma composición química y carga coloidal, pero en este caso, la efectividad y eficiencia incrementada son evidentes con el Polímero XI de esta invención arriba que el obtenido con el Polímero XXIII comercialmente disponible. La clarificación superior del agua se obtiene con el Polímero XI, comparado con el Polímero XXIII, así, puede ser utilizado una dosificación de tratamiento significantemente inferior.

Tabla 13 La presente invención está ilustrada por medio de la descripción mencionada anteriormente y los ejemplos, la descripción mencionada anteriormente está propuesta como una ilustración no limitante, puesto que llegarán a ser aparentes muchas variaciones para aquellos expertos en la técnica en vista de los mismos. Está propuesto que con ello, se abarcarán todas tales variaciones dentro del ámbito y espíritu de las reivindicaciones adjuntas. i...-- i aáÉI. ,> liiÁ, j -t-i Se pueden hacer cambios en la composición, operación y arreglo del método de la presente invención descrita aquí, sin apartarse del concepto y ámbito de la invención como se define en las siguientes reivindicaciones: Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro a partir de la presente descripción de la invención. t&f|sa»

Claims (23)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un método para la clarificación y desagüe de aguas residuales industrial caracterizado porque comprende agregar al agua residual, una cantidad efectiva de un polímero de dispersión aniónico o no iónico soluble en agua de peso molecular alto, en donde el polímero de dispersión tiene un volumen de viscosidad Brookfield desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 25,000 cps a 25°C y comprende desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso de un polímero soluble en agua, preparado por polimerización bajo las condiciones de formación de radical libre en una solución acuosa de sal soluble en agua en la presencia de un estabilizador: i. 0-100 por ciento de mol de al menos un monómero aniónico, y ii. 100-0 por ciento en mol de al menos un monómero de vinilo no iónico; en donde el estabilizador es un polímero soluble en agua aniónico que tiene una viscosidad intrínseca en 1M NaNO de aproximadamente 0.1-10 dg/1 y comprende desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 5 por ciento en peso, basado en el peso total de la dispersión, y la sal soluble en agua se selecciona del grupo que consiste de amonio, metal álcali, y haluros de metal alcalino férreos, sulfatos y fosfatos y comprende desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 40 por ciento en peso, basado en el peso de la dispersión.

2. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el monómero aniónico se selecciona del grupo que consiste de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido 2-acrilamido-2-met?l-1-propansulfónico, ácido acrilamidometilbutanóico, ácido maléico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido vinilsulfónico, ácido estirensulfónico, ácido vinilfosfónico, ácido alilsulfónico, ácido alilfosfónico, acrilamida sulfometilada, acrilamida fosfonometilada y sales de los mismos de metal álcali, metal alcalino terreo y de amonio solubles en agua, y el monómero no iónico se selecciona del grupo que consiste de acrilamida, metacrilamida, N-isopropilacrilamida, N-t-butilacrilamida y N-metilolacrilamida .

3. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el monómero aniónico se selecciona de ácido acrílico, .¿..A»— J- *.. ácido metacrílico y sales de los mismos de metal álcali, metal alcalino terreo y de amonio y el monómero no iónico es acrilamida.

4. El método de la reivindicación 3, caracterizado porque el estabilizador tiene una concentración desde aproximadamente 0.25 hasta aproximadamente 2 por ciento en peso basado en el peso de la dispersión total y una viscosidad intrínseca en 1M de NaN03 desde aproximadamente 0.5-7.0 dl/g.

5. El método de la reivindicación 4, caracterizado porque el estabilizador es un polímero aniónico seleccionado de ácido poliacrílico, ácido poli (met) acrílico, ácido poli (2-acr?lamido-2-metil-l-propansulfónico) ; ácido poli (2-acplam?do-2-metil-l-propansulfónico/ácido acrílico) y ácido poli (2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico/ácido metacrílico) .

6. El método de la reivindicación 5, caracterizado porque el polímero soluble en agua es ácido poli (acrílico/acrilamida) que comprende desde aproximadamente 7 hasta aproximadamente 30 por ciento en peso de ácido acrílico y desde aproximadamente 93 hasta aproximadamente 70 por ciento en peso de acrilamida.

7. El método de la reivindicación 6 caracterizado porque el polímero soluble en agua es ácido poli (acrílico/acrilamida) que tiene una relación en peso de 7:93 para ácido acrílico a acrilamida y el estabilizador es ácido poli (2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico/ácido acrílico), que tiene una relación en peso de 13:87 de ácido 2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico : ácido acrílico .

8. El método de la reivindicación 6, caracterizado s porque el polimero soluble en agua es ácido poli (acrílico/acrilamida) que tiene una relación en peso de 7:93 para ácido acrílico a acrilamida y el estabilizador es ácido poli (2-acrilam?do-2-metil-l-propansulfónico/ácido metacrílico) que tiene una relación en peso de 37.5:62.5 de ácido 2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico : ácido metacrílico.

9. El método de la reivindicación 6, caracterizado porque el polímero soluble en agua es ácido poli (acrílico/acrilamida) que tiene una relación en peso de 7:93 para ácido acrílico a acrilamida y el estabilizador es ácido poli (2-acrilamido-2-met?l-l-propansulfónico/ácid? acrílico) que tiene una relación en peso de 51:49 de ácido 2- acrilamido-2-metil-l-propansulfónico: ácido metacrílico.

10. El método de la reivindicación 6, caracterizado porque el polímero soluble en agua es ácido poli (acrílico/acrilamida) que tiene una relación en peso de 30:70 para ácido acrílico a acrilamida y el estabilizador es ácido poli (2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico/ácido metacrílico) que tiene una relación en peso de 84.7:15.3 de ácido 2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico : ácido metacrílico .

11. El método de la reivindicación 6, caracterizado porque el polímero soluble en agua es ácido poli (acrílico/acrilamida) que tiene una relación en peso de 30:70 para ácido acrílico a acrilamida y el estabilizador es ácido poli (2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico/ácido metacrílico) que tiene una relación en peso de 90.6:9.4 de ácido 2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico: ácido metacrílico .

12. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 50 ppm del polímero de dispersión aniónico o no iónico soluble en agua de peso molecular alto se agregan al agua residual.

13. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque desde aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 10 ppm del polímero de dispersión aniónico o no iónico soluble en agua de peso molecular alto se agregan al agua residual.

14. Un método para la remoción del aceite emulsificado a partir de aguas residuales industriales, caracterizado porque comprende agregar al agua residual una cantidad efectiva del polímero de dispersión aniónico o no iónico de la reivindicación 1.

15. El método de la reivindicación 14, caracterizado porque el agua residual industrial se selecciona del grupo que consiste de aguas residuales industriales CPI y de refinería, aguas residuales industriales de acero y aluminio, aguas residuales de procesamiento de mat y alimentos, y aguas residuales de campos petroleros.

16. Un método de clarificación de lodos, caracterizado porque comprende agregar al lodo, una cantidad efectiva del polímero de dispersión aniónico o no iónico de la reivindicación 1.

17. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el agua industrial es el agua de proceso de una fábrica de papel.

18. El método de la reivindicación 17, caracterizado porque además comprende agregar un coagulante al agua residual.

19. El método de la reivindicación 18, caracterizado porque el coagulante es un polímero catiónico soluble en agua.

20. El método de la reivindicación 19, caracterizado porque desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 50 ppm del polímero catiónico soluble en agua se agregan al agua residual.

21. El método de la reivindicación 19, caracterizado porque el polímero catiónico soluble en agua es cloruro de epiclorohidrin-dimetilamina o polidialiIdimetilamonio .

22. El método de la reivindicación 18, caracterizado porque el coagulante es un coagulante inorgánico seleccionado del sulfato de aluminio, cloruro de aluminio, sulfato férrico y cloruro férrico.

23. El método de la reivindicación 22, caracterizado porque desde aproximadamente 200 hasta aproximadamente 500 ppm del coagulante inorgánico se agregan al agua residual.