氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种再生水脱色处理技术，特别涉及一种新型有机絮凝脱色剂-氯化铵改性蜜胺树脂的制备方法。
【背景技术】
[0002]随着水资源短缺问题的日益突出和人们环保意识的不断增强，城市污水再生利用的规模呈现出迅速发展的态势，逐渐成为公认的城市第二水资源。
[0003]目前，我国再生水主要来源于城市污水处理厂二级出水，其色度在40度以下时方可达标排放。但是，当上游工业废水未达标排放、污水厂二级出水色度偏高时，极易导致再生水厂进水色度较高，有时甚至在100度以上，而再生水厂现行工艺难以将色度降低至满足出水标准，这将会引起人们感观上的不悦、影响再生水的使用。另一方面，传统的脱色剂很少针对再生水的处理，并且其絮凝性往往较差、难于澄清，不能兼具处理效果好与成本低廉等需求。
[0004]当前，对于以双氰胺-甲醛树脂为主体的脱色剂研究起步较早，向其中添加改性剂以促进絮体形成的研究较为广泛，而对蜜胺树脂(即三聚氰胺-甲醛树脂)的絮凝脱色作用研究尚为空白。
【发明内容】
[0005]本发明的目的，是针对目前常用水处理脱色剂的处理效率低、成本偏高、絮凝性较差等问题，提出一种性能优良的新型再生水处理脱色剂及其制备方法。该脱色剂制备过程简单、脱色效果及稳定性较好、成本较低，有利于实现对再生水的高效脱色处理。
[0006]本发明通过如下技术方案予以实现:
[0007]—种氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂的制备方法，具有如下步骤:
[0008](I)采用一步法工艺:在反应器中加入质量份数为I?3的三聚氰胺、5?10的甲醛、
0.5?3的氯化铵、I?5的0.05mol/L的NaOH溶液，搅拌混合均匀；
[0009](2)将步骤(I)搅拌混合均匀的溶液加热至65?80°C，反应2.5?4小时；
[0010](3)冷却至室温，制得氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂，即三聚氰胺-甲醛树脂脱色剂。
[0011]所述步骤(I)在反应器中加入质量份数为1.2的三聚氰胺、7的甲醛、I的氯化铵、2的 0.05mol/L 的 NaOH 溶液。
[0012]所述步骤(2)加热温度为70°C，反应时间为3小时。
[0013]本发明有益效果如下:
[0014](I)氯化铵改性蜜胺树脂具有良好的脱色效果。该脱色剂对酸性兰47和活性红13的去除率超过50%，对酸性橙10的去除率接近50%，脱色效率较高。再生水厂的中试实验表明，以目视铂钴比色法进行色度衡量指标，当再生水进水色度为100-140度时，通过添加该脱色剂可以使沉淀池出水色度低于50度，脱色效果明显。配合后续的臭氧氧化及反渗透工艺，再生水厂最终出水色度易于满足回用标准。
[0015](2)在相同的操作条件下，针对较高色度的再生水，氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂较传统的双氰胺-甲醛树脂脱色剂具有更好的脱色率，并且其除浊率更高，从而降低出水浊度。本发明脱色率达65%，除浊率达62% ο沉淀池出水浊度越低，后续膜过滤工艺的处理负荷越小，不仅能够防止过度的膜污染，同时也减少了反冲洗次数，延长过滤周期，这样可以为再生水厂节约运行成本。同时，较高的脱色率和除浊率可以相对减少后续臭氧氧化工艺中的臭氧投加量，从而降低水厂运行成本。
[0016](3)氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂对再生水中的常见因素，如水温、pH等的变化不太敏感，而其他传统脱色剂的处理效果易随条件变化而产生波动。相较于传统脱色剂而言，氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂的处理效果具有稳定性。
[0017](4)氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂制备过程简单，反应条件温和，反应时间短。目前常见的双氰胺-甲醛等脱色剂大多制作工艺复杂，并且涉及多段升温过程。该过程反应时间长(4小时以上)，控温操作严格，消耗了大量的人力物力。而本发明为一步式操作，直接升到恒定温度(最高为80°C)并持续较短时间(2.5-4小时)即可，其操作简便，不仅缩短了反应时间，而且降低了能量的损耗。
[0018](5)氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂成本较低，具有经济实用性。由于三聚氰胺的价格仅为双氰胺价格的一半，利用其制备脱色剂会降低投资成本，为其推广奠定优势。当脱色剂与处理水的投加比例为0.10mL/L时，处理每吨(Im3)再生水，利用氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂所增加的成本为0.14-0.30元，利用改性双氰胺-甲醛树脂脱色剂所增加的成本为0.45-
0.80元，可知前者更加经济实用。本发明大规模应用时，处理成本还有降低的空间。
[0019](6)制备氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂所用的药剂较少，有利于节省存储空间。该脱色剂可以在现有再生水处理工艺的基础上投加，无需对原有工艺设备进行改造。当上游工业废水排放未达标、污水厂二级出水色度偏高时，本发明可用于降低出厂再生水色度的应急处理。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。
[0021]实施例1
[0022]在反应器中加入1.2质量份三聚氰胺、7质量份甲醛、I质量份氯化铵和2质量份
0.05mo VL的NaOH溶液。搅拌、溶解，使药剂充分混合。将反应器加热至70°C，反应3小时。待反应结束后，将制得的脱色剂冷却至室温并装桶。
[0023]本实施例制备的氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂的成本为0.0018元/mL，当脱色剂与再生水的投加比例为0.10mL/L时，处理每吨(Im3)再生水增加的成本为0.17元。同时，在再生水厂中试过程中(保持相同的投加比)，当再生水厂进水色度为120度，通过添加脱色剂并配合再生水厂目前正在使用的混凝、沉淀工艺后，沉淀池出水色度降低到40度，脱色率65 %。同时，经过处理的再生水浊度由8NTU变为3NTU，除浊率为62 %。
[0024]实施例2
[0025]在反应器中加入2质量份三聚氰胺、9质量份甲醛、2质量份氯化铵和4质量份
0.05mo VL的NaOH溶液。搅拌、溶解，使药剂充分混合。将反应器加热至80°C，反应2.5小时。待反应结束后，将制得的脱色剂冷却至室温并装桶。
[0026]本实施例制备的氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂的成本为0.0020元/mL，当脱色剂与再生水的投加比例为0.10mL/L时，处理每吨(Im3)再生水增加的成本为0.19元。同时，在再生水厂中试过程中(保持相同的投加比)，当再生水厂进水色度为120度，通过添加脱色剂并配合再生水厂目前正在使用的混凝、沉淀工艺后，沉淀池出水色度降低到50度，脱色率为60%。同时，经过处理的再生水浊度由7NTU变为3.5NTU，除浊率为50%。
[0027]实施例3
[0028]在反应器中加入3质量份三聚氰胺、6质量份甲醛、3质量份氯化铵和3质量份
0.05mo VL的NaOH溶液。搅拌、溶解，使药剂充分混合。将反应器加热至75 °C，反应3.5小时。待反应结束后，将制得的脱色剂冷却至室温并装桶。
[0029]本实施例制备的氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂的成本为0.0019元/mL，当脱色剂与再生水的投加比例为0.10mL/L时，处理每吨(Im3)再生水增加的成本为0.18元。同时，在再生水厂中试过程中(保持相同的投加比)，当再生水厂进水色度为120度，通过添加脱色剂并配合再生水厂目前正在使用的混凝、沉淀工艺后，沉淀池出水色度降低到55度，脱色率为55%。同时，经过处理的再生水浊度由6NTU变为3.6NTU，除浊率为40%。
【主权项】
1.一种氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂的制备方法，具有如下步骤: (1)采用一步法工艺:在反应器中加入质量份数为I?3的三聚氰胺、5?10的甲醛、0.5?3的氯化铵、I?5的0.05mol/L的NaOH溶液，搅拌混合均匀。 (2)将步骤(I)搅拌混合均匀的溶液加热至65?80°C，反应2.5?4小时； (3)冷却至室温，制得氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂，即三聚氰胺-甲醛树脂脱色剂。2.根据权利要求1所述的氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)在反应器中加入质量份数为I.2的三聚氰胺、7的甲醛、I的氯化铵、2的0.05mo 1/L的NaOH溶液。3.根据权利要求1所述的氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂的制备方法，其特征在于，所述步骤⑵加热温度为70 0C，反应时间为3小时。
【专利摘要】本发明公开了一种氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂的制备方法，采用一步法工艺：在反应器中加入质量份数为1～3的三聚氰胺、5～10的甲醛、0.5～3的氯化铵、1～5的0.05mol/L的NaOH溶液，搅拌混合均匀，再加热至65～80℃，反应2.5～4小时，冷却至室温，制得氯化铵改性蜜胺树脂脱色剂即三聚氰胺-甲醛树脂脱色剂。本发明当再生水进水色度为100-140度时，通过添加该脱色剂可使沉淀池出水色度低于50度，脱色率达65％，除浊率达62％。本发明降低了水厂运行成本，处理效果稳定，也可用于降低出厂再生水色度的应急处理。
【IPC分类】C02F1/54, C02F1/52, C02F1/56
【公开号】CN105600901
【申请号】CN201510958878
【发明人】田一梅, 宋雅荣, 李想
【申请人】天津大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月18日