高分子凝集剂及其制造方法以及使用其的污泥的脱水方法技术

根据本发明专利技术，提供一种高分子凝集剂，其含有交联型聚合物，所述交联型聚合物是将至少含有阳离子性单体和1分子中具有3个以上(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯系交联性单体的单体混合物进行自由基聚合而得到的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高分子凝集剂及其制造方法以及使用其的污泥的脱水方法
本专利技术涉及一种高分子凝集剂及其制造方法以及污泥的脱水方法。更详细而言，本专利技术涉及一种可以将难脱水性污泥有效地脱水、可以得到含水率低的脱水饼的高性能的高分子凝集剂及其制造方法以及使用其的污泥的脱水方法。
技术介绍
目前，为了使生活废水、工业废水等中所含的悬浮物凝集、沉淀、分离，使用非离子性、阴离子性、阳离子性及两性的高分子凝集剂。特别是在污水污泥的脱水处理中多使用阳离子性高分子凝集剂。但是，由于污泥的产生量的增加、污泥的性状的变化、特别是对于有机性污泥由于有机物含量的增加、腐败等而变得不能将污泥充分地脱水。为了解决这些问题，进行了与污泥的脱水方法有关的各种提案。例如，在专利文献1、专利文献2中，提出了在有机性污泥中添加无机凝集剂、进而添加两性高分子凝集剂之后进行脱水的方法。但是，在这些方法中，存在因污泥的性状而不能得到充分的效果、或药品成本高、设备、作业变得繁琐等问题。另外，在专利文献3、专利文献4中，提出了在有机性污泥中添加显示特定物性的阳离子性高分子凝集剂而进行脱水的方法。在专利文献3和专利文献4中，由于没有显示特定物性的阳离子性高分子凝集剂的制造配方的具体例，因此，怎样制造时可得到该高分子凝集剂的详细情况尚不明确。由于将认为是支链、交联的指标的拉丝长(曳糸長)用作参数、例示了作为2官能的丙烯酸系交联剂的亚甲基双丙烯酰胺，因此，很可能为使用了亚甲基双丙烯酰胺等公知交联剂的交联型聚合物。即使使用通过这样的公知的方法制造的交联型的高分子凝集剂，相对于难脱水性污泥也不能得到能够充分令人满意的效果。在专利文献5中，公开了一种使用了与聚合物中的羧基反应的2官能的二缩水甘油基醚系交联剂的交联型高分子凝集剂及其制造方法。但是，这样的交联剂的交联反应的进行方法因热而大大不同。因此，容易受到聚合时、干燥时的微小温度不同的影响，交联反应过于进行时，容易凝胶化等、交联反应的调整非常困难。在专利文献6中，公开了一种在聚合时使用过氧化氢等夺取聚合物的主链中的氢、产生自由基并以此为起点进行支链反应、交联反应的支链型或交联型的阳离子性高分子乳液的制造方法及作为高分子凝集剂的使用例。但是，与上述的专利文献5同样地，交联反应过于进行时，容易凝胶化等、交联反应的调整困难。在专利文献7中公开了一种污泥脱水剂及其制造方法，所述污泥脱水剂包含使用了2官能的丙烯酸系交联剂即亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂的交联型两性高分子乳液。但是，该交联型两性高分子乳液与非交联型即现有的直链状的两性高分子乳液进行比较时，虽然看到一定的效果，但是不充分。特别是相对于难脱水性污泥，不能得到能够充分令人满意的效果。另外，与上述的专利文献1、专利文献2同样地，还没有消除药品成本高、设备、作业变得繁琐等问题。在专利文献8中，公开了一种高分子凝集剂及其制造例，所述高分子凝集剂的特征在于，包含使用了作为交联剂的分子内具有2官能以上的乙烯基或(甲基)烯丙基的交联性单体的交联型水溶性聚合物，且显示特定的特性粘度。另外，作为该专利技术中可使用的交联剂的具体例，例示有非常多的交联剂。但是，这些全部的交联剂的反应性的官能团均为乙烯基或(甲基)烯丙基，自由基聚合的反应性过低，因此，几乎不进行交联反应。为了弥补反应性低，增多交联剂的添加量，其中，实际上有助于交联反应的是极少的一部分，不进行交联反应的交联剂较多。作为高分子凝集剂的性能，若与非交联型即现有的直链状的阳离子性聚合物进行比较时，则虽然也稍微看到效果，但是不充分，特别是相对于难脱水性污泥，不能得到能够令人满意的效果。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开昭63-158200号公报专利文献2:日本特开平2-180700号公报专利文献3:日本特开2000-126800号公报专利文献4:日本特开2000-24700号公报专利文献5:日本特开2001-129311号公报专利文献6:日本特开2002-114810号公报专利文献7:日本特开2002-233708号公报专利文献8:日本特开2004-255378号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术要解决的课题在于，解决上述的问题点，提供一种高性能的高分子凝集剂及其制造方法以及污泥的脱水方法，所述高性能的高分子凝集剂对于难脱水性污泥的凝集性优异，絮凝物直径大，过滤速度、滤液的外观也优异，可以有效地脱水，可以得到含水率低的脱水饼。用于解决课题的方案本专利技术人等为了解决上述的课题，重复进行了潜心研究，结果发现：使用将至少含有阳离子性单体和特定的交联性单体的单体混合物进行自由基聚合而得到的交联型聚合物作为高分子凝集剂时，对于难脱水性污泥，凝集性也优异，絮凝物直径大，重力过滤性、滤液的外观也优异，可以有效地脱水，可得到含水率低的脱水饼，基于这些见解完成了本专利技术。即，本专利技术为：《1》一种高分子凝集剂，其含有交联型聚合物，所述交联型聚合物是将至少含有阳离子性单体和1分子中具有3个以上(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯系交联性单体的单体混合物进行自由基聚合而得到的。《2》如《1》的高分子凝集剂，其中，所述单体混合物含有阴离子性单体及非离子性单体。《3》如《1》的高分子凝集剂，其中，所述交联型聚合物的使用B型旋转式粘度计并以转子转速60rpm、25℃测得的0.5％盐粘度为8～75mPa·s。《4》如《1》的高分子凝集剂，其中，所述阳离子性单体含有下述通式(1)所示的阳离子性单体的1种或2种以上。CH2＝CR1-CO-X-Q-N+R2R3R4·Z-(1)(其中，R1为氢原子或甲基，R2及R3分别独立地为碳原子数1～3的烷基或苄基，R4为氢原子、碳原子数1～3的烷基或苄基，可以为相同种类，也可以为不同种类。X表示氧原子或NH，Q表示碳原子数1～4的亚烷基或碳原子数2～4的羟基亚烷基，Z-表示抗衡阴离子。)《5》如《1》的高分子凝集剂，其中，所述阳离子性单体为丙烯酸二甲基氨基乙酯的氯代甲烷季盐及甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的氯代甲烷季盐的至少1种。《6》如《1》的高分子凝集剂，其中，所述1分子中具有3个以上(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯系交联性单体含有下述通式(2)～(4)表示的化合物的1种或2种以上。[化学式1](其中，R5、R6、R7分别独立地表示碳原子数2～4的直链状或支链状的亚烷基，l、m、n分别独立地表示0～5的整数，R8、R9、R10分别独立地表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基，R11表示羟基、甲基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。)[化学式2](其中，R12～R17分别独立地表示碳原子数2～4的直链状或支链状的亚烷基，p1、p2、q1、q2、r1、r2分别独立地表示0～5的整数，R18～R22分别独立地表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基，R23表示氢原子、丙烯酰基或甲基丙烯酰基。)[化学式3](其中，R24～R27分别独立地表示碳原子数2～4的直链状或支链状的亚烷基，s1、s2、t1、t2分别独立地表示0～5的整数，R28～R31分别独立地表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基。)《7》如《1》的高分子凝集剂，其中，所述1分子中具有3个以上(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯系交联性单体为选自季戊四醇、二季戊四醇、三羟甲基丙烷、二三羟甲基丙烷中的1种或2种以上和(甲基)丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高分子凝集剂，其含有交联型聚合物，所述交联型聚合物是将至少含有阳离子性单体和1分子中具有3个以上(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯系交联性单体的单体混合物进行自由基聚合而得到的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.22 JP 2012-1966161.一种高分子凝集剂，其含有交联型聚合物，所述交联型聚合物是将至少含有阳离子性单体和1分子中具有3-6个(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯系交联性单体的单体混合物进行自由基聚合而得到的，所述交联型聚合物为[A]使用B型旋转式粘度计并以转子转速12rpm、25℃测得的0.5％水溶液粘度a(mPa·s)除以[B]以浓度1摩尔/L的氯化钠水溶液为溶剂、使用B型旋转式粘度计及BL适配器并以转子转速60rpm、25℃测得的0.1％盐粘度b(mPa·s)所得的商(a/b)在下述式(5)、(13)、(14)、(8)表示的范围内的交联型聚合物，y1≤(a/b)≤y2(5)y1＝500·ln(x)-870(13)y2＝980·ln(x)-1730(14)8≤x(mPa·s)≤75(8)其中，x及ln(x)分别表示交联型聚合物的使用B型旋转式粘度计并以转子转速60rpm、25℃测得的0.5％盐粘度(mPa·s)及其自然对数。2.如权利要求1所述的高分子凝集剂，其中，所述单体混合物含有阴离子性单体及非离子性单体。3.如权利要求1所述的高分子凝集剂，其中，所述阳离子性单体含有下述通式(1)所示的阳离子性单体的1种或2种以上，CH2＝CR1-CO-X-Q-N+R2R3R4·Z-(1)其中，R1为氢原子或甲基，R2及R3分别独立地为碳原子数1～3的烷基或苄基，R4为氢原子、碳原子数1～3的烷基或苄基，可以为相同种类，也可以为不同种类；X表示氧原子或NH，Q表示碳原子数1～4的亚烷基或碳原子数2～4的羟基亚烷基，Z－表示抗衡阴离子。4.如权利要求1所述的高分子凝集剂，其中，所述阳离子性单体为丙烯酸二甲基氨基乙酯的氯代甲烷季盐及甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的氯代甲烷季盐的至少1种。5.如权利要求1所述的高分子凝集剂，其中，所述1分子中具有3-6个(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯系...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤贤司，榊原秀纪，
申请(专利权)人：MT奥科高分子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP