[發明專利]陽離子染料絮凝劑及其應用

有效

• 申請號: 201711127133.5
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107698001B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 彭琦;劉鋒;陳燕舞;洪丹;張浥琨;郭志杰;唐秋實;霍應鵬
• 申請（專利權）人: 順德職業技術學院
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/54;C02F1/56;C08G81/02;C02F101/30;C02F103/30
• 代理公司: 佛山市科順專利事務所 44250
• 代理人: 梁紅纓

本發明涉及一種陽離子染料絮凝劑及其應用，特點是由聚合物主鏈聚羥甲基丙烯酰胺、陰離子型高分子側鏈前驅體聚合物末端含羧基的聚甲基丙烯酸叔丁酯、功能高分子側鏈前驅體聚合物末端含羧基的聚N?乙烯胺基甲酰胺、二甲基甲酰胺、催化劑即N?羥基琥珀酰亞胺、1?乙基?3?(3?二甲胺基丙基)碳二亞胺碘甲烷鹽、環己二胺四乙酸二酐及氫氧化鈉制備陽離子染料絮凝劑，并將陽離子染料絮凝劑用于處理染料合成或染整過程中排放出的染料廢水及藝術涂料廢水。其具有捕集能力強，沉降速度快，能在數秒內捕獲陽離子染料分子及絡合型重金屬離子，快速生長成大的沉降顆粒，實現分離染料的目的，出水基本無色，操作簡便，處理成本低，適應性強。

技術領域

本發明屬于水處理技術及高分子功能材料領域，具體涉及一種陽離子染料絮凝劑及其制備方法及其應用，其主要在染料合成或染整過程中排放出的染料廢水及藝術涂料廢水中應用，實現同時除去染料廢水的陽離子染料分子及絡合型重金屬離子。

背景技術

近些年來，我國每年污水排放量達390多億噸，其中工業污水占51% ，而染料廢水又占總工業廢水排放量的35%，而且還以1%的速度在逐年增加。染料廢水主要來自于染料合成及染料使用企業，由合成或染整過程中排放出的染料、助劑等組成。隨著印染工業的飛速發展，我國是紡織品生產和加工大國，紡織品出口額已多年來列居世界首位，每年的染料生產量達1.5×10⁵噸，其中大約10%～15%的染料會直接隨廢水排入水體中，染料廢水已成為水體重要污染源之一。為加強紡織染整工業水污染控制，2012年，環境保護部和國家質量監督檢驗檢疫總局聯合修訂發布了《紡織染整工業水污染物排放標準》(GB 4287-2012)。根據新的排放標準，采用傳統的處理技術，很多印染企業無法達到新的國家排放標準，出現很多偷排放現象，發生了嚴重的水體環境污染事件。總體來說，目前的染料廢水處理技術還無法達到國家排放標準，急需新材料和新技術的研發解決目前企業排放問題。染料廢水具有極強的污染感，且有色水體會影響日光照射，不利于水生生物的生長，一般的生化法很難對其進行處理。染料廢水的排放量也很大，而且排放具有間歇性，水質也不穩定，屬于難治理廢水。

傳統的廢水處理方法有物化法、化學混凝法、物理吸附法、生化法、電化學法等。化學混凝法是在染料廢水中加入混凝劑，使污染物形成膠粒，通過混凝沉淀或氣浮，從而去除廢水中的污染物。混凝沉淀法是實際應用中最廣泛的。混凝法能同時去除染料污染物和其他的大分子懸浮污染物。對廢水的處理效果主要取決于混凝劑的結構性質。目前使用的混凝劑主要有無機混凝劑和有機高分子混凝劑。無機混凝劑主要以鋁鹽和鐵鹽為主，對以膠體或懸浮態存在于廢水中的染料有較好的混凝效果，但是對于水溶性染料中分子量較小的，混凝效果則比較差。有機高分子混凝劑分子量大，溶入水中后分散為巨大數量的線性分子，對水中的膠體懸浮粒子的吸附架橋能力強。有機高分子混凝劑性質穩定，殘渣少，對pH值要求較寬，其中最有代表性的就是聚丙烯酰胺。但聚丙烯酰胺化學結構較為單一，存在著對染料分子捕捉能力較差，沉降速度較慢，無法處理絡合型重金屬離子等問題。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足而提供一種陽離子染料絮凝劑及其應用，捕集能力強，沉降速度快，能在數秒內捕獲陽離子染料分子及絡合型重金屬離子，快速生長成大的沉降顆粒，實現分離染料的目的，出水基本無色，操作簡便，處理成本低，適應性強。

為了達到上述目的，本發明的陽離子染料絮凝劑的技術方案是這樣實現的，其特征在于包括1～10份的聚合物主鏈聚羥甲基丙烯酰胺（PHAM）、20～100份的陰離子型高分子側鏈前驅體聚合物末端含羧基的聚甲基丙烯酸叔丁酯(PtBMA-COOH)、5～30份的功能高分子側鏈前驅體聚合物末端含羧基的聚N-乙烯胺基甲酰胺（PNVF-COOH）、100～500份的二甲基甲酰胺（DMF）、1～5份的催化劑即N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)、1～5份的1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亞胺碘甲烷鹽(EDC·CH₃I)、20～80份的環己二胺四乙酸二酐(CDTAD）及1～10份的氫氧化鈉；以上均為質量份數。