[發明專利]制漿造紙廢水除色劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201010252314.2
• 申請日: 2010-08-13
• 公開（公告）號: CN101993519A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 王煒
• 申請（專利權）人: 上海洗霸科技有限公司
• 主分類號: C08G12/16
• 分類號: C08G12/16;C08G12/12;C02F1/56;C02F103/28
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 薛琦;朱水平

技術領域

本發明屬于污水處理領域，特別涉及一種除色劑及其制備方法和應用。

背景技術

目前，在水處理行業中，存在大量的生產和生活廢水，也有生產和生活的混合廢水。例如城市生活廢水處理都采用截污納管排放至市政污水處理廠集中處理。但生產廢水由于不同企業的生產內容不同，處理的目標也不同。以國內漿的生產為例，以前是以美廢、澳廢為主的廢紙制漿造紙，現在以生產木漿、竹漿、葦漿、草漿來滿足國內漿量的需求。在紙漿的生產過程中，所析出的木質素等有機物在水中是溶解狀態的，呈現較深的顏色，對制漿后的污水處理造成較大的難度。

目前國內生產的除色劑主要是對印染廢水進行染料除色，以雙氰胺和甲醛聚合，形成的縮聚物能與染料發生多種作用進行除色。而此除色劑對制漿造紙廢水的除色效果較差。針對制漿造紙廢水中木質素等色素的去除，需要對雙氰胺和甲醛縮聚物進行改性和嫁接支鏈。雙氰胺與甲醛發生加成反應后生成羥甲基衍生物，縮聚反應可發生在羥甲基間或胺基的活潑氫上，從而形成醚鍵或由亞甲基鍵聯接的二聚體。現有技術中通過調節雙氰胺與甲醛的物料比例和催化劑，使亞甲基鍵聯接的比重提高。然后進一步加熱使其發生交聯反應，形成網狀結構的縮聚物，進而達到色度去除的效果。但此種改性對于制漿造紙廢水的除色效果仍不理想。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服了現有除色劑對制漿造紙廢水的除色效果不理想的缺陷，提供了一種新的除色劑及其制備方法和應用。本發明特別在氯化鋁的作用下，通過對甲醛、雙氰胺和氯化鋁投料比的優選，得到了一種新的除色劑。本發明的除色劑能很好地與制漿造紙廢水中的磺化木質素和木質素進行反應，進而形成絮體，通過泥水分離后能夠實現水中色度去除，解決污水除色問題。

本發明提供了一種除色劑的制備方法，其采用下述方式中的任意一種進行：

方式一：其包括下述步驟：在1-4％氯化鋁的催化作用下，54-60％的甲醛和36-45％的雙氰胺進行縮聚反應；其中，所述雙氰胺的用量較佳的為37-42％；

方式二：其包括下述步驟：在1-4％氯化鋁的催化作用下，54-60％的甲醛與27-30％的雙氰胺和6-20％的尿素進行縮聚反應；其中，所述的尿素的用量較佳的為6-17％；

方式三：其包括下述步驟：采用方式一進行縮聚反應，干燥；

方式四：其包括下述步驟：采用方式二進行縮聚反應，干燥；

上述百分比皆為相對于反應物總質量的百分比。

其中，所述的氯化鋁作為縮聚反應的催化劑不但能夠使生成的雙氰胺-甲醛的二聚體中由亞甲基鍵連接的二聚體的比重超過60％以上，從而使得到的除色劑對制漿造紙廢水具有良好的除色效果，同時還能夠顯著縮短縮聚反應的時間。

其中，所述氯化鋁的用量較佳的為2-3％，百分比為相對于反應物總質量的百分比。

方式二中，使用尿素部分替代價格昂貴的雙氰胺同樣能夠實現發明的效果，并且還能降低反應成本。

本發明中，所述縮聚反應的溫度為本領域此類反應的常規溫度，較佳的為90-96℃。

本發明中，所述縮聚反應的反應時間以檢測反應物消耗完為止，較佳的為5-6小時。

其中，所述縮聚反應可采用本領域的常規方法進行，具體操作為：將所述甲醛投入反應釜中；啟動冷卻裝置、攪拌裝置和冷凝回流裝置；再根據方式一投入所述雙氰胺和所述氯化鋁，或根據方式二投入所述雙氰胺、所述氯化鋁和所述尿素；關閉冷卻裝置和冷凝回流裝置，在30-45分鐘內升溫至90-96℃，使反應體系的粘度達到旋轉粘度(UL粘度)為6-8CPS；恒溫攪拌5-6小時，冷卻即可；或者再根據方式三或方式四進行干燥；在恒溫攪拌過程中，每半小時取樣測量粘度，使UL粘度控制在6-8CPS。

本發明還提供了一種由上述制備方法制得的除色劑。

其中，當所述除色劑由方式三或方式四制備得到時，所述除色劑為由所述縮聚反應制得的雙氰胺-甲醛縮聚物。其中，所述雙氰胺-甲醛縮聚物的平均粘均分子量為8000-10000。

其中，當所述除色劑由方式一或方式二制備得到時，所述的除色劑為所述雙氰胺-甲醛縮聚物的水溶液，其中所述雙氰胺-甲醛縮聚物的質量濃度為40-50％。所述除色劑的pH值為3.0-6.5。此時，所述除色劑中還包括少量雜質，如在所述縮聚反應結束時殘留在反應體系中的氯化鋁0.1-0.5％和甲醛0.001-0.015％；所述百分比皆為相對于所述除色劑質量的百分比。

本發明的除色劑具有良好的除色效果，尤其適用于制漿造紙廢水的除色。因此本發明還提供了所述除色劑對制漿造紙廢水進行除色的應用。