快速沉降型絮凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种快速沉降型絮凝剂及其制备方法。本发明专利技术絮凝剂以聚丙烯酰胺为主要成分，添加硅酸盐、石英砂、脲素、碳酸盐等物质，经捏合机捏合、造粒、干燥、粉碎得到絮凝剂产品。本发明专利技术絮凝剂产品具有成本低、沉降速度快、使用方便等特点，主要用于高浊度污水的处理。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种絮凝剂及其制备方法，特别是涉及一种。
技术介绍
絮凝剂在污水处理过程中起着重要作用。无机絮凝剂(如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等)以其价廉、易得、具有较高的阳电荷密度等优点被广泛使用。但其缺点是在处理污水时，形成的絮凝体细小，絮体与水分离慢，有少部分微小颗粒可以在水中悬浮很长时间，很难使其从水体中分离出来。而有机高分子絮凝剂则以其药剂用量小、絮凝体产生量少、絮体易分离等优点，得到了越来越广泛的应用。中国专利CN1343631A披露了一种污水净水剂，它是采用碳粉、木质素、氯化镁、硫酸亚铁、聚合氯化铝、二氧化硅、聚丙烯酰胺作为本剂的主要材料，在污水处理前，在常温常压下进行混配后使用。中国专利CN1308990A披露了一种复合絮凝剂，它是采用聚丙烯酰胺溶液和石灰为主要材料，在污水处理前，首先将两种药剂配成5～10％的石灰乳和1‰的聚丙烯酰胺溶液，在浆体处理过程中，先加入石灰乳并充分搅拌后，再加入聚丙烯酰胺溶液。它们存在药剂的溶解和混配等烦琐问题，而且设备投资大，占地面积大。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种，所得药剂不需事先溶解和混配就可以直接使用，是一种成本较低、在水处理过程中能形成大而密实絮团的快速沉降型絮凝剂。本专利技术快速沉降型絮凝剂为粉状试剂，以聚丙烯酰胺为主要成分，并且以聚丙烯酰按为标准按重量计含硅酸盐5～10％石英砂5～20％脲素 1～10％碳酸盐0.2～5％本专利技术絮凝剂的制备过程为(1)聚丙烯酰胺胶体的制备重量浓度为10％～50％的丙烯酰胺单体水溶液，通氮气脱氧，加入引发剂，在20～50℃下聚合0.5～4小时，得到聚丙烯酰胺胶体。聚丙烯酰胺可以是阴离子型，也可以是非离子型，分子量应在1000万～1600万。(2)将步骤(1)得到聚丙烯酰胺胶体与硅酸盐、石英砂、脲素、碳酸盐等，按产品含量配比要求混合，用捏合机捏合。捏合温度为50～150℃，最好是50～130℃，捏合时间1～8小时，最好是1～6小时。硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸铝等。碳酸盐为水溶性碳酸盐，如碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钾等。石英砂的粒度为100目以下。(3)将捏合机捏合后的物质，采用造粒机造粒成直径为0.5～4.0mm的小颗粒胶体，最好是0.5～2.0mm。(4)造粒后的小颗粒胶体，在60～95℃热风下，将其干燥。干燥时间为0.5～5小时。(5)是将干燥后的小颗粒胶体，通过粉碎机粉碎，用60目筛网过筛得到粉剂产品。此产品即为本专利技术絮凝剂。本专利技术采用水溶液聚合的方法，将丙烯酰胺单体配制成浓度为10％～50％的水溶液，最好是15％～30％。引发剂采用氧化-还原引发体系，如K2S2O8-NaHSO3、(NH4)2S2O8-NaHSO3等或水溶性偶氮类引发剂，如N，N-二羟基乙基偶氮二异丁脒盐酸盐。引发剂用量为丙烯酰胺单体质量的0.01％～0.1％，最好是0.01％～0.5％。聚合时间为0.5～4小时，最好是2～4小时。本专利技术的特点是采用氧化-还原引发体系，降低了引发聚合的温度，能够获得高分子量不交联的聚丙烯酰胺胶体。在捏合机捏合时，加入了助剂，减缓了捏合时聚丙烯酰胺的降解，防止了此絮凝剂在干燥过程中的降解和交联。同时促进了此絮凝剂在水中的溶解速度。加入硅酸盐、石英砂等助剂，可使在水处理过程中能形成大而密实絮团，并且快速沉降。此絮凝剂可用于高浊度污水的处理。具体实施例方式下面结合实施例进一步说明本专利技术方案和效果。实施例1将丙烯酰胺单体浓度为25％的水溶液通氮气脱氧0.5h后，加入0.01％过硫酸铵和0.02％亚硫酸钠引发剂，在25℃下聚合反应4小时，得到聚丙烯酰胺胶体。其中聚丙烯酰胺的平均分子量为1200万。取上述聚丙烯酰胺胶体500g置于捏合机中，加入10％的硅酸钠(对纯聚合物的重量百分比。下同)，加入10％的石英砂(粒度120目)，加入1％脲素，加入1％碳酸钠。在70℃下捏合3小时，在120℃下捏合1.5小时。将所得胶体造粒成0.2mm～0.4mm粒径的小颗粒胶体，在90℃下，热风干燥1.5h，粉碎后用60目筛子过筛后即为该絮凝剂-1。实施例2将丙烯酰胺单体浓度为15％的水溶液通氮气脱氧0.5h后，加入0.02％N，N-二羟基乙基偶氮二异丁脒盐酸钠引发剂，在30℃下聚合反应3小时，得到聚丙烯酰胺胶体。其中聚丙烯酰胺的平均分子量为1000万。取上述聚丙烯酰胺胶体500g置于捏合机中，加入5％的硅酸钠(对纯聚合物的重量百分比。下同)，加入15％的石英砂(粒度140目)，加入2％脲素，加入0.5％碳酸铵。在90℃下捏合1.5小时，在130℃下捏合2小时。将所得胶体造粒成0.2mm～0.4mm粒径的小颗粒胶体，在80℃下，热风干燥2h，经粉碎后即为该絮凝剂-2。实施例3将丙烯酰胺单体浓度为30％的水溶液通氮气脱氧0.5h后，加入0.02％过硫酸钾和0.02％亚硫酸氢钠引发剂，在30℃下聚合反应3.5小时，得到聚丙烯酰胺胶体。其中聚丙烯酰胺的平均分子量为1600万。取上述聚丙烯酰胺胶体500g置于捏合机中，加入10％的硅酸铝(对纯聚合物的重量百分比。下同)，加入5％的石英砂(粒度120目)，加入5％脲素，加入0.2％碳酸氢钠。在80℃下捏合1.5小时，在110℃下捏合2.5小时。将所得胶体造粒成0.2mm～0.4mm粒径的小颗粒胶体，在95℃下，热风干燥2.0h，经粉碎后即为该絮凝剂-3。实施例4将丙烯酰胺单体浓度为45％的水溶液通氮气脱氧0.5h后，加入0.03％过硫酸钾和0.04％亚硫酸氢钠引发剂，在45℃下聚合反应1.5小时，得到聚丙烯酰胺胶体。其中聚丙烯酰胺的平均分子量为1300万。取上述聚丙烯酰胺胶体500g置于捏合机中，加入8％的硅酸钾(对纯聚合物的重量百分比。下同)，加入20％的石英砂(粒度120目)，加入8％脲素，加入5％碳酸氢铵。在90℃下捏合2.5小时，在130℃下捏合3小时。将所得胶体造粒成0.2mm～0.4mm粒径的小颗粒胶体，在85℃下，热风干燥2h，经粉碎后即为该絮凝剂-4。实施例5取铁法煤矿洗煤废水进行絮凝沉降试验，其中聚丙烯酰胺的平均分子量为1200万。其结果见表一。表一 本专利技术絮凝剂和现有絮凝剂污水处理效果比较 权利要求1.一种快速沉降型絮凝剂，以聚丙烯酰胺为主要成分的粉状试剂，其特征在于以聚丙烯酰胺为标准按重量计含硅酸盐5～10％石英砂5～20％脲素 1～10％碳酸盐0.2～5％。2.按照权利要求1所述的絮凝剂，其特征在于所述的聚丙烯酰胺分子量为1000～2000万。3.按照权利要求1所述的絮凝剂，其特征在于所述的硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾或硅酸铝，所述的碳酸盐为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵或碳酸钾，所述的石英砂的粒度为100目以下。4.一种权利要求1、2或3所述絮凝剂的制备方法，包括如下步骤(1)聚丙烯酰胺胶体的制备重量浓度为10％～50％的丙烯酰胺单体水溶液，通氮气脱氧，加入引发剂，在20～50℃下聚合0.5～4小时，得到聚丙烯酰胺胶体；(2)将步骤(1)得到聚丙烯酰胺胶体与硅酸盐、石英砂、脲素和碳酸盐，按产品含量配比混合，用捏合机捏合，捏合温度为50～150℃，捏合时间1～8小时；(3)将捏合机捏合后的物质进行造粒、干燥、粉碎，得到最终本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速沉降型絮凝剂，以聚丙烯酰胺为主要成分的粉状试剂，其特征在于以聚丙烯酰胺为标准按重量计含：　　　　硅酸盐　　５～１０％　　　　石英砂　　５～２０％　　　　脲素　　１～１０％　　　　碳酸盐　　０．２～５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王有华，杨丽，黄玉洪，赵景霞，回军，韩建华，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]