一种废水处理用絮凝剂、制备方法及其应用与流程

本发明属于废水处理，具体涉及一种废水处理用絮凝剂、制备方法及其应用。

背景技术：

1、印染废水是众多废水中的一种，由于含有大量的纤维、色素和无机盐，会使水体变黑，并有特殊的恶臭味。这些污染物处理困难，阻碍了印染行业的快速发展。常规水处理方法包括物化、生物和深度处理等三级处理。物化处理过程，即混凝、沉淀是废水处理中最重要的处理单元之一。混凝过程需要投加絮凝剂实现固液分离，絮凝剂优劣直接影响混凝沉淀工艺处理效果。在印染废水处理过程中，絮凝剂是必不可少的一种药剂，其性能的好坏直接影响废水的处理效果。絮凝剂按照其化学成分分为有机絮凝剂和无机絮凝剂，有机絮凝剂又包括有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。

2、近年来，有机高分子絮凝剂以其特性粘数高、吸附架桥能力强、投加量小、絮凝效果好、适用范围广、产生的污泥量少、絮凝速度快等优点，被广泛地应用于工业废水处理领域。然而，现有技术中的有机高分子絮凝剂成本昂贵、性能不稳定，絮凝能力有待进一步提高。

3、公开号为cn109734145a的中国发明专利公开了一种印染废水处理用复合絮凝剂，该絮凝剂能够通过多种作用吸附染料分子及络合固定重金属，虽然脱色效果较好，但是该絮凝剂的长期储存稳定性较差。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种废水处理用絮凝剂、制备方法及其应用。

2、为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

3、一种废水处理用絮凝剂，所述絮凝剂为接枝嵌段共聚物，具有如式（i）所示的结构式：

4、（i）；

5、其中，o、p、q、r、s为自然数。

6、所述接枝嵌段共聚物的数均分子量为4800-6500。

7、所述接枝嵌段共聚物首先由氨丁三醇、乌洛托品与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠通过聚和反应制备嵌段共聚物，然后嵌段共聚物与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠通过接枝改性制备。

8、一种废水处理用絮凝剂的制备方法包括以下步骤：

9、s1：将水、冰醋酸、氨丁三醇、乌洛托品依次加入反应釜中，氮气保护，升温至60-70℃，同时缓慢滴加偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐水溶液和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠水溶液，滴加2-5h，熟化1-2h，降温至50-60℃，停止搅拌，分层，从反应釜底分离出水溶液，得到棕红色油状共聚物。其反应方程式如下：

10、

11、s2：向步骤s1的反应釜中加入dmf，搅拌，升温至90-100℃，依次加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠水溶液、催化剂、1-丁基-3-甲基咪唑甲烷磺酸盐离子液体，反应3-6h，反应结束后降温至45-60℃，0.06mpa真空下除去小分子及溶剂，得到棕褐色黏稠液体，加去离子水溶解，得到固含量为45-55wt%的絮凝剂。其反应方程式如下：

12、

13、

14、其中，n=s，m=o+p+q+r。

15、步骤s1中，所述水、冰醋酸、氨丁三醇、乌洛托品的投料质量比为10:(0.9-1.2):(5-6):(1.4-1.7)。

16、步骤s1中，所述偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐水溶液的浓度为15-25wt%；所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠水溶液的浓度为40-50wt%；所述氨丁三醇、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐水溶液和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠水溶液的投料质量比为1:(0.5-0.8):(0.6-0.8)。

17、步骤s2中，所述dmf的投料质量与步骤s1中水的质量相同。

18、步骤s2中，所述催化剂为磷酸、无水氯化铝中一种。

19、步骤s2中，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠水溶液的浓度为40-50wt%；所述dmf、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠水溶液、催化剂、1-丁基-3-甲基咪唑甲烷磺酸盐离子液体的投料质量比 100:(30-40):(0.3-0.5):(0.1-0.3)。

20、一种式（i）所示结构式的废水处理用絮凝剂在印染废水处理中的应用。

21、本发明的有益效果：

22、本发明制备的絮凝剂为新型的高分子聚合物絮凝剂，具有长期储存的稳定性能,可应用于印染废水处理领域，具有高效的脱色性能和cod去除率。

技术特征：

1.一种废水处理用絮凝剂，其特征在于，所述絮凝剂为接枝嵌段共聚物，具有如式（i）所示的结构式：

2.根据权利要求1所述的一种废水处理用絮凝剂，其特征在于，所述接枝嵌段共聚物的数均分子量为4800-6500。

3.根据权利要求1所述的一种废水处理用絮凝剂，其特征在于，所述接枝嵌段共聚物首先由氨丁三醇、乌洛托品与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠通过聚和反应制备嵌段共聚物，然后嵌段共聚物与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠通过接枝改性制备。

4.一种权利要求1所述的废水处理用絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的废水处理用絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述水、冰醋酸、氨丁三醇、乌洛托品的投料质量比为10:(0.9-1.2):(5-6):(1.4-1.7)。

6.根据权利要求4所述的废水处理用絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐水溶液的浓度为15-25wt%；所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠水溶液的浓度为40-50wt%；所述氨丁三醇、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐水溶液和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠水溶液的投料质量比为1:(0.5-0.8):(0.6-0.8)。

7.根据权利要求4所述的废水处理用絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述dmf的投料质量与步骤s1中水的质量相同。

8.根据权利要求4所述的废水处理用絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述催化剂为磷酸、无水氯化铝中一种。

9.根据权利要求8所述的废水处理用絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠水溶液的浓度为40-50wt%；

10.一种权利要求1-3任一项所述的废水处理用絮凝剂在印染废水处理中的应用。

技术总结
本发明公开了一种废水处理用絮凝剂、制备方法及其应用，所述絮凝剂为接枝嵌段共聚物，首先由氨丁三醇、乌洛托品与2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸钠通过聚和反应制备嵌段共聚物，然后嵌段共聚物与2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸钠通过接枝改性制备。本发明制备的絮凝剂为新型的高分子聚合物絮凝剂，具有长期储存的稳定性能，可应用于印染废水处理领域，具有高效的脱色性能和COD去除率。

技术研发人员：潘立军,孙伟,孙静,王元平,申婷婷,史晓国
受保护的技术使用者：山东万佳环境工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15