[發明專利]環境友好型陰離子染料捕集劑及其制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201711127657.4
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107915804A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 劉鋒;霍應鵬;陳燕舞;張浥琨;郭志杰;洪丹;彭琦;唐秋實;李為山
• 申請（專利權）人: 順德職業技術學院
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/34;C08F226/02;C08F8/32;C08F8/12;C02F1/56;C02F101/20;C02F103/30
• 代理公司: 佛山市科順專利事務所44250
• 代理人: 梁紅纓

技術領域

本發明屬于生物質材料及廢水處理領域，具體涉及一種環境友好型陰離子染料捕集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陰離子型染料廢水及藝術涂料行業排放的廢水中應用。

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。染料廢水由合成或染整過程中排放出的染料、助劑等組成,主要來自于染料合成及染料使用企業，如印染行業及涂料行業。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。2015年，結合紡織園區實際情況和水污染物間接排放控制的調整需求，又發布了《紡織染整工業水污染物排放標準》(GB 4287-2012)修改單(環境保護部公告 2015年第19號)，降低了排放標準，修改如下：一、暫緩執行GB 4287-2012中表2和表3的苯胺類、六價鉻排放控制要求，暫緩期內苯胺類、六價鉻執行表1相關要求。二、暫緩實施GB 4287-2012修改單中“廢水進入城鎮污水處理廠或經由城鎮污水管線排放，應達到直接排放限值”?？傮w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?；瘜W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?；炷芡瑫r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，生長快，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，但聚丙烯酰胺不可降解，容易引發二次污染。近年來，以殼聚糖生物質材料開發新型可降解的混凝劑得了發展，可部分取代合成高分子聚丙烯酰胺。殼聚糖類可降解的混凝劑處理染料廢水主要缺陷是沉降速度慢，無法快速處理染料廢水。高分子的混凝法操作簡便，處理成本低，適應性強，處理效果好，且各種新型混凝劑的開發一直都是相關領域的研究熱點。

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環境友好型陰離子染料捕集劑及其制備方法及其應用，捕集能力強，沉降速度快，能處理低濃度絡合型重金屬離子，能在數秒內捕集陰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，實現分離陰離子染料及重金屬離子的目的，無毒、環保，易降解，在使用過程中不易造成二次污染操作簡便，處理成本低，適應性強。

為了實現上述目的，本發明的環境友好型陰離子染料捕集劑的技術方案是這樣實現的，其特征在于包括1～5份的魔芋葡甘聚糖、5～20份的甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DAEMA)、1～15份的N-乙烯基甲酰胺(NVF)、50～200份的水、0.1～1份的水溶性引發劑偶氮二異丁基脒鹽酸鹽V-50、1～10份的氫氧化鉀及1～30份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD)；它們為質量份數。

為了實現上述目的，本發明的環境友好型陰離子染料捕集劑的制備方法的技術方案是這樣實現的，其特征在于制備步驟如下：

步驟一 KGM-g-P(DAEMA-r-NVF)的合成