[發明專利]一種多功能廢液處理劑及其應用

有效

• 申請號: 201510206901.0
• 申請日: 2015-04-28
• 公開（公告）號: CN104828917B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 俞鐵明;張有連;張懷濱;姜躍平;姜健;張懷輝
• 申請（專利權）人: 浙江長安仁恒科技股份有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/28
• 代理公司: 杭州千克知識產權代理有限公司33246
• 代理人: 黎雙華

技術領域

本發明屬于化工及環保技術領域，涉及一種多功能廢水處理劑，可用于一般工業廢水理化處理，另外，還可用于垃圾填埋場滲濾液防滲處理。

背景技術

工業廢水的處理和垃圾填埋滲濾液的防滲處理越來越成為環境科學與工程領域的熱點問題之一。近年來，隨著城市化進程的高速發展，城市垃圾的產生量無論是總量還是增速均以指數形式增長。目前，城市垃圾的處理主要以填埋和焚燒發電為主要處理手段。在垃圾填埋處理過程中，選用和鋪設高效、安全的衛生填埋防滲材料，是有效控制垃圾滲濾液對周邊土壤、地下水源等環境污染的重要手段和措施。而工業的升級轉型對于污水的無害化處理提出了愈發嚴格的要求。

膨潤土是以蒙脫石為主要礦物成分的2:1型層狀硅酸鹽黏土礦物，具有吸附陽離子和極性有機分子的能力，還能夠把這些離子保持在可交換狀態，可有效吸附處理難降解有機污染物，在廢水處理及污染環境修復中，有廣闊的應用前景。聚丙烯酰胺是一種線型水溶性高分子，是水溶性高分子化合物中應用最為廣泛的品種之一，由于分子鏈中含有一定量極性基團，能吸附水中懸浮的固體粒子，使粒子間架橋形成大的絮凝物，加速懸浮液中的粒子沉降。

改性PAM-鈉基膨潤土復合吸水凈水材料是指基于膨潤土特殊的層狀結構和聚丙烯酰胺化學結構的特點，制成的一類能吸附水分子，陽離子和有機分子的復合材料。既具有無機膨潤土優良的特性，又具有疏水親油的巨大比表面積，在工業廢水理化處理及垃圾填埋滲濾液防滲處理應用中能產生良好的處理效果。

專利CN103708631A介紹了一種由海泡石粉、膨潤土、淀粉黃原酸酯、交聯累托石、聚合氯化鋁、殼聚糖等原料混合制備的污水處理劑及其制備工藝；專利CN103787473A介紹了一種以檸檬酸、碳酸鈉、碳酸鎂、三氯化鐵、氧化鈣和聚丙烯酰胺為原料制備的高穩定性污水處理劑及制備方法。這些污水處理劑絮凝特性較低，使用后形成的固廢難以實行資源化處理；另一方面，循環使用性能較差。

發明內容

本發明的目的是提供一種多功能廢液處理劑。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種多功能廢液處理劑，其特征在于由下述方法制備而成：

（1）將鈉基膨潤土在350~450℃條件下灼燒1h；

（2）配置質量分數為40~50%的丙烯酰胺溶液，按質量比m_膨潤土:m_丙烯酰胺=1.2~1:1的比例加入灼燒后的膨潤土，40℃條件下攪拌2h；

（3）取一定量的過硫酸銨加入步驟（2）所得的混合體系，過硫酸銨的加入量為丙烯酰胺質量的3~5‰。；

（4）將步驟（3）所制得的混合體系升溫至45℃反應；

（5）步驟（4）反應自動升溫至85℃~90℃，并自然冷卻至60℃后，加入交聯劑，并將溫度再次升至70℃，反應30min；

（6）將步驟（5）所制得的混合物轉移至30℃條件下烘干，磨碎后過200目篩，獲得多功能廢液處理劑。

步驟（1）所述的灼燒溫度優選為380℃。

步驟（5）所述的交聯劑為N,N’-二甲基亞丙烯酰胺；所述N,N’-二甲基亞丙烯酰胺的加入量為丙烯酰胺質量的2.6~6.3‰。

本發明先將鈉基膨潤土灼燒，增加了膨潤土的層間空隙，利用鈉基膨潤土的陽離子交換特性，將丙烯酰胺單體中帶有正電性的銨基基團插入鈉基膨潤土層間隙，將帶有聚合活性的丙烯基置于環境中，作為聚合物負載至鈉基膨潤土的對接點，通過自由基聚合形成復合在膨潤土上的聚丙烯酰胺，經交聯改性形成的特殊結構可以有效吸附垃圾填埋場滲濾液或一般工業廢水中的有機污染物和無機污染物。

多功能廢液處理劑的制備方法進一步敘述如下：

1.灼燒膨潤土。將膨潤土在一定溫度下進行灼燒，去掉膨潤土中一部分層間水和結合水，增大膨潤土層間空隙，使其疏松。溫度要適宜，保證去掉層間水和結合水，又不能太高而將膨潤土燒結。適宜的溫度是350~450℃，優選380℃；

2.單體插層。將灼燒后的膨潤土按比例加入灼燒后的膨潤土置于一定質量分數的丙烯酰胺水溶液中，升溫至40℃，高速攪拌2h；

3.丙烯酰胺水溶液中丙烯酰胺的質量分數為40~50%，丙烯酰胺與灼燒后的鈉基膨潤土質量比為m_膨潤土:m_丙烯酰胺=1.2~1:1；

4.水溶液聚合。按丙烯酰胺單體質量的3~5‰，以過硫酸銨為引發劑，加入步驟2獲得混合體系內，升溫至45℃開始聚合反應；