[發明專利]能去除污水中重金屬離子的羥肟酸型高分子絮凝劑

有效

• 申請號: 200910302812.0
• 申請日: 2009-06-01
• 公開（公告）號: CN101560004A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 孟勇;尹篤林;毛麗秋;蘭支利;伏再輝;肖毅;徐瓊
• 申請（專利權）人: 湖南師范大學
• 主分類號: C02F1/56
• 分類號: C02F1/56;C02F1/62
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所
• 代理人: 寧星耀

技術領域

本發明涉及一種高分子絮凝劑，尤其是涉及一種可去除污水中二價及二價以上金屬離子 的羥肟酸型高分子絮凝劑。

背景技術

電鍍廢水含有鐵、鋅、銅、鎳、鉻，是一種比較難處理的廢水，處理不好會對地表水造 成污染。目前，電鍍廢水是采用添加硫酸亞鐵或聚鐵等無機絮凝劑和聚丙烯酸助凝劑進行處 理，處理后的廢水，重金屬含量無法達到國家規定的排放標準。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于污水處理，能有效去除污水中重金屬離子的羥肟酸型高分 子絮凝劑。

本發明之能去除污水中重金屬離子的羥肟酸型高分子絮凝劑，其特征是，高分子有三個 不同結構的鏈段：第一鏈段主要為高分子絮凝劑分子的基本骨架和基本的極性基團，可以是 丙烯酰胺及其衍生物的至少一種，單體總量是10-90wt％；第二鏈段是帶負電荷的含烯烴結構 的羧酸類、磺酸類和羥肟酸類化合物，至少為它們中的兩種以上，單體總量為5-60wt％；第 三鏈段主要提供對水中油性污染物具有親和力的基團，可為含硫、含氧或含氨基的脂類化合 物中的至少一種，單體總量為1-20wt％；所述重量百分比的基準是各鏈段單體總量之和。

優選的所述高分子絮凝劑是含4-15元(更優選8-10元)單體的高分子絮凝劑。所述高分 子分子量優選≥1000萬。

所述第一鏈段的丙烯酰胺衍生物可為甲基丙烯酰胺、羥甲基丙烯酰胺、羥甲基甲基丙烯 酰胺、低烷基丙烯酰胺或低烷基甲基丙烯酰胺等。

所述第二鏈段之羧酸類化合物可為丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、甲基丁烯酸、丁烯二 酸、戊烯酸、戊烯二酸、己烯酸或己烯二酸，或者它們的鉀、鈉或銨鹽類單體；第二鏈段之 磺酸類化合物可為16-丙烯酰胺基十六烷磺酸、12-丙烯酰胺基十二烷磺酸、10-丙烯酰胺基 葵烷磺酸、8-丙烯酰胺基辛烷磺酸、6-丙烯酰胺基己烷磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺 酸、2-甲基丙烯酰胺基-2甲基丙基磺酸、乙烯苯磺酸、3-丙烯酸基-2-羥基丙基磺酸、3-丙 烯基丙磺酸或3-甲基丙烯酸丙磺酸，或者它們的鉀、鈉或銨鹽；第二鏈段之羥肟酸類化合物 可為丙烯羥肟酸、甲基丙烯羥肟酸、丁烯羥肟酸、甲基丁烯羥肟酸、丁烯二羥肟酸、戊烯羥 肟酸、戊烯二羥肟酸、己烯羥肟酸或己烯二羥肟酸等。

所述第三鏈段之含硫、含氧和含氨基的脂類化工物可以是2-丙烯酰胺基乙醇酸乙酯、 2-甲基丙烯酰胺基乙醇乙酯、丙烯酸2-羥基丙脂、甲基丙烯酸2-羥基丙脂、丙烯酸丙脂、甲 基丙烯酸丙脂、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛脂、丙烯酸辛脂、丙烯酸十二 烷脂、甲基丙烯酸十二烷脂、丙烯酸十六烷脂或甲基丙烯酸十六烷脂等。

為了能合成出高分子量的、能去除金屬離子的高效絮凝劑，首先要制備出高穩定性的反 相單體乳液。反應過程中要控制反應溫度不能超過80℃，避免出現爆聚。

能去除污水中重金屬離子的羥肟酸型高分子絮凝劑反相乳液制備方法：將丙烯酰胺類水 溶液和有機鹽混合后加入到乳化劑和溶劑油構成的油相體系中，通氮氣除氧，高速乳化機乳 化后加引發劑聚合，控制體系溫度20-80℃，乳化劑配比為大分子表面活性劑(PEG)∶山梨 醇單油酸脂(Span80)∶山梨醇三油酸脂(Span85)＝2-15∶60-90∶5-30，乳化劑與溶劑油 重量比為8-16％；油水比控制在20-35％；水相可聚單體為25-60％(重量)。

引發體系為氧化/還原/偶氮，氧化劑為過硫酸鹽，還原劑為偏亞硫酸鹽，偶氮為水溶性 的咪基鹽酸鹽。

本發明之能去除污水中金屬離子的羥肟酸型高分子絮凝劑的官能團中，既有絮凝效果比 較好的-CONH₂、-COOM、-SO₃M(M為鈉、鉀和氨)等基團，又有對金屬離子具有很好絡合作 用的-CONHOH基團，因此，它同時具有金屬鰲合劑和絮凝劑的特點和優點；與此同時，它既 有親水基團又有親油基團，使它不僅具備去除金屬離子的能力，還能去除一部分油性污染物 和水性污染物。

與目前市場上單一的聚丙烯酸絮凝劑比較，去除金屬離子的能力明顯要好很多，能使各 重金屬離子去除率達98％以上。

本發明不僅可以提高電鍍污水的排放指標，減少電鍍污水中重金屬離子對環境的污染， 而且也適用于電子、冶金、礦山和金屬加工的污水處理。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步詳細說明。