[發明專利]一種環保的基于雙氰胺-甲醛的脫色絮凝劑

有效

• 申請號: 202110153625.1
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112939177B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 黃德奇;徐嘉琪;王元有;陳立;潘學祥
• 申請（專利權）人: 揚州工業職業技術學院
• 主分類號: C02F1/56
• 分類號: C02F1/56;C02F1/52;C02F1/28;C08B37/08;C08H8/00;C02F103/30
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 楊勝

本案涉及一種環保的基于雙氰胺?甲醛的脫色絮凝劑，包括50?70份的脫色劑、20?30份的絮凝劑和10?20份的處理助劑混合而成；所述脫色劑包括以下重量份的物料成分：改性雙氰胺?甲醛縮聚物35?50份、表面活性劑10?20份和水50?70份；所述絮凝劑為聚丙烯酰胺和聚合硫酸鋁的混合物；所述處理助劑為改性秸稈纖維素。本發明中使用到的原料如殼聚糖、二氧化鈦、秸稈纖維素等原料來源豐富，價廉易得，減少了雙氰胺的使用量，同時提高了脫色絮凝能力；脫色絮凝劑中的各組分綠色環保，在水體中大部分可降解，各組分之間通過氫鍵等作用力結合牢固，穩定性好，兼具了脫色性能和絮凝沉降性能，適用于印染廢水的處理。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，具體為一種環保的基于雙氰胺-甲醛的脫色絮凝劑。

背景技術

工業廢水中通常含有大量的有機物，未經處理直接排放會嚴重污染河流，進而危害動植物和人類的健康安全。水處理劑除了要達到快速吸附沉降的效果，部分工業廢水如印染廢水還需要較強的脫色能力。雙氰胺-甲醛縮聚物作為一種高效脫色劑，它具有脫除印染廢水顏色的特殊功效，通過提供大量陽離子，使染料分子上所帶的負電荷被中和而失穩，與此同時加入的高效脫色絮凝劑因水解生成大量的絮狀物，可吸附、網捕脫穩后的染料分子，從水體中分離，達到脫色的目的。

盡管雙氰胺-甲醛縮聚物作為脫色劑能夠有效降低印染廢水的色度，但其吸附沉降速度較慢，且雙氰胺的成本相對較高，造成推廣使用的難度。

發明內容

針對現有技術中的不足之處，本發明旨在提供一種低成本、易操作的基于雙氰胺-甲醛吸附劑的制備方法，并且在保證該吸附劑脫色效果的同時，提高其吸附沉降速度。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于雙氰胺-甲醛的脫色絮凝劑，包括50-70份的脫色劑、20-30份的絮凝劑和10-20份的處理助劑混合而成；所述脫色劑包括以下重量份的物料成分：改性雙氰胺-甲醛縮聚物35-50份、表面活性劑10-20份和水50-70份；所述絮凝劑為聚丙烯酰胺和聚合硫酸鋁的混合物；所述處理助劑為改性秸稈纖維素。

在上述方案中，所述改性雙氰胺-甲醛縮聚物的制備方法如下：將雙氰胺和氯化銨加入到反應瓶中混合均勻，加入該混合物等質量的改性劑，隨后邊攪拌邊滴加一半量的甲醛，升溫至40-45℃后停止加熱，當溫度升高再下降時，加入剩余量的甲醛，之后控制溫度在80-85℃反應2-3h，即得改性雙氰胺-甲醛縮聚物；其中，所述雙氰胺、氯化銨和甲醛的摩爾比為0.5-0.6:0.25-0.3:1.2-1.6。

在上述方案中，所述改性劑為季銨化殼聚糖/二氧化鈦，其制備過程如下：

S1：在反應瓶中加入1當量的環氧氯丙烷、10當量的N,N-二甲基丁胺，室溫下攪拌10-12h，反應完成后，加水稀釋，用二氯甲烷萃取收集水相，冷凍干燥得縮水甘油基二甲基丁基氯化銨；

S2：將殼聚糖加水攪拌溶解，隨后逐滴加入所述縮水甘油基二甲基丁基氯化銨的水溶液，反應過程中使用鹽酸和氫氧化鈉調節反應液的pH值為9±0.5，反應完成后透析、冷凍干燥，得到季銨化殼聚糖；

S3：將所述季銨化殼聚糖分散于水中，加入十二烷基苯磺酸鈉攪拌使其混合均勻，攪拌下加入二氧化鈦粉末，隨后通過濕法球磨得到改性殼聚糖微球，即所述改性劑。

在上述方案中，所述S2中反應條件為：殼聚糖和縮水甘油基二甲基丁基氯化銨的摩爾比為1：4；反應溫度70-80℃，反應時間7-8h。

在上述方案中，所述季銨化殼聚糖、表面活性劑和二氧化鈦粉末的質量比為1:0.05-0.08:0.5-1。

在上述方案中，所述二氧化鈦通過以下步驟制得：