[發(fā)明專利]一種降低涂料廢水中COD高分子有機絮凝劑的制備及其應(yīng)用

無效

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• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN103159307A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷春生;王桂玉
• 申請（專利權(quán)）人: 常州友邦凈水材料有限公司
• 主分類號: C02F1/54
• 分類號: C02F1/54;C02F103/14
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型的高分子有機絮凝劑劑的合成工藝，主要應(yīng)用于降低廢水中的COD，屬于化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

水是生命之源，面對水污染日趨嚴(yán)重，水資源的短缺，迫使人們更加關(guān)注水資源的保護，廢水的排放處理及回用。在廢水的處理技術(shù)中，絮凝沉淀法是應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟、最重要的方法，而絮凝劑是絮凝法水處理技術(shù)的核心。?

絮凝作用能有效脫除80％-95％的懸浮物質(zhì)、65％-95％的膠體物質(zhì)和降低水中COD；不同類型的絮凝劑在降低廢水中COD具有不同的作用意義。無機聚合鋁類絮凝劑在最佳鹽基度時，絮凝體產(chǎn)生的速度快，顆粒大，沉淀性好，去除COD效果明顯，但活性鋁毒性太大；活性硅酸類絮凝劑來源廣、價格低廉、無毒、且絮凝、助凝效果好，去除COD效果較好，由于易自行縮聚析出凝膠而失活只能現(xiàn)用現(xiàn)配，在生產(chǎn)中很難精確控制其聚合度，難以達到最佳絮凝效果，限制了其應(yīng)用；天然高分子絮凝劑原料來源豐富、選擇性大、投藥量少、安全無毒、價格低廉、可完全生物降解等顯著優(yōu)點，含有各種活性基團，如羥基、酚羥基等，具有較活潑的化學(xué)性質(zhì)，通過化學(xué)改性，使活性基團大大增加，分散了絮凝基團，對懸浮體系中顆粒物有更強的捕捉與促沉作用，但對COD的去除效果不明顯；有機高分子絮凝劑由于其用量少，絮凝速度快，受共存鹽類、污水PH及溫度的影響小，生成污泥量少而備受關(guān)注，對節(jié)約用水、強化水質(zhì)處理和提高水的回用率起到很大的作用，應(yīng)用最廣泛的絮凝劑是聚丙烯酰胺(PAM)類及其改性衍生物，聚合反應(yīng)的單體殘留無法避免，PAM單體本身具有毒性和“三致”效應(yīng)。?

目前工業(yè)生產(chǎn)有機高分子絮凝劑通常采用乳液、反乳液聚合，兩者皆使用到有毒有機溶劑，生產(chǎn)過程存在環(huán)境污染，因此，尋找安全性更高、無毒或低毒的原料，探索新型的有機高分子絮凝劑及綠色聚合方法，用于降低廢水中的COD是急需解決的問題。?

陽離子型聚胺類絮凝劑是有機高分子絮凝劑中價格較低的一種，在水處理中有很大的應(yīng)用價值。周道生等采用聚丙烯酰胺(PAM)和NaOH處理靛蘭染色廢水，每次按處理水量進行配置，取得了良好的效果。董銀卯等以環(huán)氧氯丙烷、氨水、二甲胺為主反應(yīng)物，引入可改變官能團和電荷密度的添加劑，研制了聚胺類HA系列絮凝劑，對染織廢水進行處?理，COD的去除率為64％，若與無機絮凝劑復(fù)配使用，效果更佳。徐理阮等通過環(huán)氧化合物胺化的方法制得陽離子型絮凝劑，處理印染廢水，降低了廢水中的COD和色度，效果顯著。閆勝文等采用先加入聚丙烯酰胺和無機絮凝劑G409進行廢水處理，然后采用電解法處理，出水可達國家排放標(biāo)準(zhǔn)。?

聚氰類高分子絮凝劑對廢水中COD也具有優(yōu)良的效果。王艷等以聚丙烯腈為高分子鏈，用雙腈雙胺與聚丙烯腈大分子上的腈基改性。制得含有多種活性集團的的聚合物PAN-DCD，研究其對活性染料及酸性染料的廢水的處理，初步研究表明其去除COD的效果也比較明顯。高華星等用合成的多種活性集團的聚兩性電解質(zhì)PAN-DCD和PAN-DCD-HY以及陽離子聚電解質(zhì)FA-2#對廢水進行脫色和COD的去除進行效果評價，COD去除率達到70％。?

從目前國內(nèi)外絮凝劑的研究現(xiàn)狀來看，在品種、性能、工藝方法、成本等方面都有待進一步的研究，然而，絮凝劑對廢水中COD的去除率低于80％，還不能滿足要求，特別是涂料廢水中COD含量過大，達到70000-80000mg/L，使用有機兩性高分子絮凝劑，絮凝速度快，顆粒大，生成的污泥量少，對廢水的脫色效果很好，但對該廢水中COD的去除率在60％左右，不符合廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。因而，研制一種專一、高選擇性的絮凝劑，尤其是對水體的不同pH值范圍、不同化學(xué)耗氧量(COD)絮凝效果明顯，提高廢水中COD的去除率，具有重要意義。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有絮凝劑對廢水中COD的去除率不高，而提供了一種適用于降低涂料廢水中的COD含量的新型高分子絮凝劑，以芐基三乙基氯化銨陽離子單體和丙二酸二乙酯為主要原料，采用偶氮二異丁腈，制備得到的有機絮凝劑不僅適用于陰、陽離子共存的污染體系，pH范圍寬，抗鹽性好，絮凝效果極佳，而且對于不同性質(zhì)的污泥，具有較好的脫水助濾作用，關(guān)鍵是涂料廢水中的COD去除率能達到89.5％以上。?

本發(fā)明的有機高分子絮凝劑的具體合成步驟為：?

(1)將粗制的芐基三乙基氯化銨在堿性NaOH環(huán)境中進行減壓蒸餾，控制餾出液的pH＝7.0～7.5，過濾，并用活性炭吸附，過濾，脫色；