一种用于焦化废水的改性天然高分子絮凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种处理焦化废水的改性天然高分子絮凝剂及其制备方法，该改性天然高分子絮凝剂为阳离子淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物，其制备方法为：将质量分数为10~80%的阳离子淀粉水溶液搅拌分散均匀，并加热到70~95℃，糊化0.2~0.7h，然后降温到30~50℃，加入占阳离子淀粉水溶液质量分数5~70%的丙烯酰胺单体，质量分数0.001~0.01%的引发剂过硫酸钾，在50~90℃温度条件下，反应0.2~1h后，冷却至室温，用乙醇沉淀并洗涤初产物，然后用布氏漏斗过滤，反复洗涤2~5次，将沉淀物在50~80℃温度下真空干燥后，得到阳离子淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于处理焦化废水的的改性天然高分子絮凝剂的制备方法，以及该絮凝剂在焦化废水中的应用，属于环保絮凝剂

技术介绍
焦化废水是煤制备焦炭以及相关的焦化产品生产过程中产生的有机废水，经检测表明：焦化废水的成分组成复杂，含有大量的难生物降解芳香族有机物、多环化合物和氧硫氮等杂环化合物，可生化性极差，这些物质主要包括挥发酚类、联苯、吡啶和喹啉等。这些污染物经生化法处理后废水中的COD仍高于国家排放标准，且色度和气味较重，若直接外排会对环境构成严重污染，因此，焦化废水的处理是目前国内外研究的重点。目前絮凝剂普遍适用于国内外焦化废水处理过程，其可以有效的去除焦化污水中的COD、色度和悬浮物等。传统的絮凝剂为无机絮凝剂，主要有硫酸铝、硫酸铁、硅酸铝、硅酸铁、氯化铁、硫酸亚铁等，其在焦化污水中广泛适用，但无机絮凝剂存在适用pH范围窄，产生絮团和矾花小，吨水处理成本高等缺点。有机高分子絮凝剂因其絮凝速度快，絮团沉降性好，适用范围广备受关注，尤其是天然高分子絮凝剂，其大量存在于自然界，来源广，成本低，水解产物无毒，是目前絮凝剂研究的热点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有絮凝剂处理焦化废水时，存在絮团和矾花小，pH范围窄和吨水处理成本高等问题，进而提供一种专门用于焦化废水的改性天然高分子絮凝剂及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术的用于焦化废水的改性天然高分子絮凝剂及其制备方法如下：制备阳离子淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物絮凝剂，将质量分数为10~80%的阳离子淀粉水溶液搅拌分散均匀，并加热到70~95℃，糊化0.2~0.7h，然后降温到30~50℃，加入占阳离子淀粉水溶液质量分数5~70%的丙烯酰胺单体，质量分数0.001~0.01%的引发剂过硫酸钾，在50~90℃温度条件下，反应0.2~1h后，冷却至室温，用乙醇沉淀并洗涤初产物，然后用布氏漏斗过滤，反复洗涤2~5次，将沉淀物在50~80℃温度下真空干燥后，得到阳离子淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物。制备的阳离子淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物在处理焦化废水中时，在处理焦化废水时，1000ml焦化废水加入5~90mg阳离子淀粉-聚丙烯酰胺共聚物絮凝剂。处理后焦化废水中的COD去除率为80~90%，脱色率为90~98%，悬浮物去除率为85~95%。与现有无机絮凝剂相比，本专利技术的益处和效果是：本专利技术中采用的淀粉广泛存在于自然界中，成本低，其生物降解后的分解产物无毒，无二次污染等问题。阳离子淀粉-聚丙烯酰胺共聚物的链状分子间可以产生粘结架桥作用，同时分子链中含有一定数量的极性基团，通过吸附水中悬浮的固体粒子，使粒子间架桥或通过电荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物，故可加速悬浮液中粒子的沉降，其形成的絮凝聚集体较无机絮凝剂所形成的絮凝聚集体更加紧密牢固，有非常明显的加快溶液澄清，促进沉降等效果。特别是对那些带有负电荷的胶体溶液微粒更显示出其优越性。本专利技术制备的阳离子淀粉-聚丙烯酰胺共聚物稳定性好，用量小，絮凝效果佳，在酸性和碱性条件下都能使用，可广泛适用于焦化废水、冶炼废水、印染废水等工业生产中。具体实施方式实例例1：称取一定量的质量分数为30%的阳离子淀粉水溶液，加热到75℃，糊化0.3h，降温到35℃，然后加入占在阳离子淀粉水溶液质量分数20%的丙烯酰胺单体，质量分数0.003%的引发剂过硫酸钾，在60℃温度条件下，反应0.4h后，冷却至室温，用乙醇沉淀并洗涤初产物，然后用布氏漏斗过滤，反复洗涤3次，将沉淀物在55℃温度下真空干燥后，得到阳离子淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物。用上述制备的70m阳离子淀粉-聚丙烯酰胺共聚物处理1000ml的焦化废水，该改性天然高分子絮凝剂对焦化废水中COD去除率为83.5%，脱色率为93.2%，悬浮物去除率为88.4%。实例例2：称取一定量的质量分数为45%的阳离子淀粉水溶液，加热到83℃，糊化0.4h，降温到40℃，然后加入占在阳离子淀粉水溶液质量分数40%的丙烯酰胺单体，质量分数0.006%的引发剂过硫酸钾，在70℃温度条件下，反应0.6h后，冷却至室温，用乙醇沉淀并洗涤初产物，然后用布氏漏斗过滤，反复洗涤3次，将沉淀物在65℃温度下真空干燥后，得到阳离子淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物。用上述制备的50m阳离子淀粉-聚丙烯酰胺共聚物处理1000ml的焦化废水，该改性天然高分子絮凝剂对焦化废水中COD去除率为85.6%，脱色率为95.1%，悬浮物去除率为89.6%。实例例3：称取一定量的质量分数为60%的阳离子淀粉水溶液，加热到90℃，糊化0.6h，降温到45℃，然后加入占在阳离子淀粉水溶液质量分数55%的丙烯酰胺单体，质量分数0.008%的引发剂过硫酸钾，在80℃温度条件下，反应0.8h后，冷却至室温，用乙醇沉淀并洗涤初产物，然后用布氏漏斗过滤，反复洗涤4次，将沉淀物在75℃温度下真空干燥后，得到阳离子淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物。用上述制备的30m阳离子淀粉-聚丙烯酰胺共聚物处理1000ml的焦化废水，该改性天然高分子絮凝剂对焦化废水中COD去除率为88.2%，脱色率为96.2%，悬浮物去除率为92.5%。实例例4：称取一定量的质量分数为10%的阳离子淀粉水溶液，加热到70℃，糊化0.2h，降温到30℃，然后加入占在阳离子淀粉水溶液质量分数70%的丙烯酰胺单体，质量分数0.001%的引发剂过硫酸钾，在50℃温度条件下，反应0.2h后，冷却至室温，用乙醇沉淀并洗涤初产物，然后用布氏漏斗过滤，反复洗涤3次，将沉淀物在50℃温度下真空干燥后，得到阳离子淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物。用上述制备的5m阳离子淀粉-聚丙烯酰胺共聚物处理1000ml的焦化废水，该改性天然高分子絮凝剂对焦化废水中COD去除率为80%，脱色率为90%，悬浮物去除率为85%。实例例5：称取一定量的质量分数为70%的阳离子淀粉水溶液，加热到95℃，糊化0.7h，降温到50℃，然后加入占在阳离子淀粉水溶液质量分数5%的丙烯酰胺单体，质量分数0.01%的引发剂过硫酸钾，在90℃温度条件下，反应1h后，冷却至室温，用乙醇沉淀并洗涤初产物，然后用布氏漏斗过滤，反复洗涤5次，将沉淀物在80℃温度下真空干燥后，得到阳离子淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物。用上述制备的90m阳离子淀粉-聚丙烯酰胺共聚物处理1000ml的焦化废水，该改性天然高分子絮凝剂对焦化废水中COD去除率为90%，脱色率为98%，悬浮物去除率为95%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于焦化废水的改性天然高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于：制备阳离子淀粉‑聚丙烯酰胺接枝共聚物絮凝剂，将质量分数为10~80%的阳离子淀粉水溶液搅拌分散均匀，并加热到70~95℃，糊化0.2~0.7h，然后降温到30~50℃，加入占阳离子淀粉水溶液质量分数5~70%的丙烯酰胺单体，质量分数0.001~0.01%的引发剂过硫酸钾，在50~90℃温度条件下，反应0.2~1h后，冷却至室温，用乙醇沉淀并洗涤初产物，然后用布氏漏斗过滤，反复洗涤2~5次，将沉淀物在50~80℃温度下真空干燥后，得到阳离子淀粉‑聚丙烯酰胺接枝共聚物。

【技术特征摘要】
1.一种用于焦化废水的改性天然高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于：制备阳离子淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物絮凝剂，将质量分数为10~80%的阳离子淀粉水溶液搅拌分散均匀，并加热到70~95℃，糊化0.2~0.7h，然后降温到30~50℃，加入占阳离子淀粉水溶液质量分数5~70%的丙烯酰胺单体，质量分数0.001~0.01%的引发剂过硫酸钾，在50~90℃温...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德辉，刘晨，迪建东，
申请(专利权)人：迪建东，
类型：发明
国别省市：天津;12