[發明專利]聚丙烯酰胺基重金屬絮凝劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201610241883.4
• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN105753128B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 王剛;刁靜茹;戴亮;王志科
• 申請（專利權）人: 蘭州交通大學
• 主分類號: C02F1/56
• 分類號: C02F1/56
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 張克勤

本發明公開了一種聚丙烯酰胺基重金屬絮凝劑及其制備方法，以解決現有傳統化學沉淀法處理酸性重金屬廢水污泥量大、沉淀物沉降性差、不能穩定達標的問題。一種聚丙烯酰胺基重金屬絮凝劑，它由下列原料組成：聚丙烯酰胺、甲醛、二甲胺、二硫化碳、氫氧化鈉，其中聚丙烯酰胺溶液、甲醛、二甲胺體積比為100:6:30～100:1.5:7.5，聚丙烯酰胺溶液、二硫化碳、氫氧化鈉溶液體積比為100:10:17～100:1.5:1.5。上述聚丙烯酰胺基重金屬絮凝劑的制備方法，包括中間產物胺甲基化聚丙烯酰胺制備和最終產物的制備。本發明所需原料易得，產物制備工藝簡單，反應條件溫和，易于操作和控制，便于實現工業化生產，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于化工領域，具體涉及一種聚丙烯酰胺基重金屬絮凝劑及其制備方法。

背景技術

現今各類工業企業不斷向環境排放大量的重金屬廢水，由于其不能被微生物降解而成為持久性污染物，造成了極大的環境污染，并嚴重危害著人類健康。因此，近年來人們對重金屬廢水的治理十分重視，試圖用各種技術和方法來除去廢水中的重金屬以達到排放標準，產生了如化學沉淀法、離子交換法、電解法、吸附法、反滲透法、生物法等多種方法。由于技術或經濟上的原因，國內外仍多采用化學沉淀法處理重金屬廢水。

化學沉淀法處理重金屬廢水通常包括中和沉淀法和硫化物沉淀法，即在廢水中加入石灰或硫化鹽，使重金屬離子轉化為氫氧化物或硫化物沉淀而被除去。這兩種方法雖然具有一定的效果，但隨著重金屬廢水成分日趨復雜，廢水排放要求逐漸趨向嚴格，已不能滿足廢水排放要求，主要存在的問題包括：1）重金屬廢水一般為酸性廢水，需投加大量的石灰使廢水的pH值處于堿性條件才能生成沉淀物，由此產生大量的污泥，增加了處理費用；2）因沉淀物沉降性較差，需額外投加絮凝劑或助凝劑才能使重金屬得到較好的去除，如鋁鹽、鐵鹽、聚丙烯酰胺等，故增加了藥劑的種類和用量；3）若將其他方法應用于現有企業的重金屬廢水處理中，企業需將現有的沉淀池等構筑物廢棄，或者在沉淀池等處理單元之后增加相應的處理單元，從而大大提高了處理成本和維護管理費用。

發明內容

本發明的目的是提供一種聚丙烯酰胺基重金屬絮凝劑，以解決現有傳統化學沉淀法處理酸性重金屬廢水污泥量大、沉淀物沉降性差、不能穩定達標的問題。

本發明的另一個目的是提供一種聚丙烯酰胺基重金屬絮凝劑的制備方法。

一種聚丙烯酰胺基重金屬絮凝劑，它由下列原料組成：聚丙烯酰胺、甲醛、二甲胺、二硫化碳、氫氧化鈉，其中聚丙烯酰胺溶液、甲醛、二甲胺體積比為100:6:30～100:1.5:7.5，聚丙烯酰胺溶液、二硫化碳、氫氧化鈉溶液體積比為100:10:17～100:1.5:1.5。

優選地，所述的聚丙烯酰胺基重金屬絮凝劑，它由下列原料組成：

聚丙烯酰胺、甲醛、二甲胺、二硫化碳、氫氧化鈉，其中聚丙烯酰胺溶液、甲醛、二甲胺體積比為100:6:30～100:4.5:22.5，聚丙烯酰胺溶液、二硫化碳、氫氧化鈉溶液體積比為100:10:17～100:5.0:8.5。

上述聚丙烯酰胺基重金屬絮凝劑的制備方法，包括如下步驟：

（1）中間產物胺甲基化聚丙烯酰胺制備：將甲醛與聚丙烯酰胺溶液按比例加入到帶磁力攪拌的反應器中，攪拌混合均勻，調節反應溫度為57—63℃，攪拌反應50—90min后，再向反應器中加入二甲胺，繼續反應2.5—3.0h，冷卻后制得中間產物胺甲基化聚丙烯酰胺；

（2）最終產物的制備：向反應器中分別加入氫氧化鈉溶液和二硫化碳，調節反應溫度為20～35℃，攪拌反應30～60min后；再將反應溫度調節至40～55℃后，繼續反應1.0～2.5h，即得最終產物。