本发明专利技术公开了一种处理焦化废水的复合型高分子絮凝剂及其制备方法，该复合型高分子絮凝剂以非离子型改性淀粉、阳离子型改性淀粉、阴离子型改性淀粉、两性改性淀粉为原料，在引发剂和弱酸条件下，与丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、丙烯酸酯、苯乙烯、亚甲基丙烯酰胺、马来酸酐等单体进行接枝共聚，制备得到改性淀粉接枝共聚物，并与无机絮凝剂硫酸铁、硅酸铁、氯化铁、硫酸亚铁、氯化亚铁共混制成复合型高分子絮凝剂。上述复合型高分子絮凝剂具有分子链长、絮团紧密、原料来源广、价格低廉、可生物降解、二次污染少等特点，是真正的高效、环保型絮凝剂。所述复合型高分子絮凝剂使用时，其投加量占所处理焦化废水的体积分数为0.1~1%，处理焦化污水的COD去除率85%以上，脱色率95%以上，悬浮物去除率95%以上。
【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复合型高分子絮凝剂及其制备方法，以及该絮凝剂在焦化废水中的应用，属于环保水处理絮凝剂
技术介绍
目前，国内外针对焦化废水的絮凝剂，主要分无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。无机絮凝剂主要为聚铝和聚铁为主，包括聚硅酸铝、聚硫酸铝、聚氯化铝、聚硅酸铁、聚硫酸铁、聚氯化铁等，因其价格低廉、絮凝速度快，得到广泛使用。但是聚铝絮凝剂因其含有大量的铝离子，在处理后水中铝离子残留度高，一旦排放到外界，会引起二次污染，尤其是进入人体可诱发老年痴呆、贫血症等。聚铁絮凝剂将铁离子带入处理系统内，容易对设备和管道造成腐蚀，而且水中铁离子成棕黄色，导致处理后水色度偏高。有机絮凝剂又包括合成有机絮凝剂和天然有机絮凝剂，合成有机絮凝剂主要为聚丙烯酰胺，包括阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型，其特点为使用量少、絮团紧密、沉降性好，但是其价格高，不易水解，单体残留有毒性，这些缺点都限制其应用范围和推广。天然有机絮凝剂主要为自然界存在的淀粉、纤维素、壳聚糖等，多为蛋白质或者多糖类化合物，因其来源广泛、价格低廉、且产物可生物降解，近年来得到广泛的研究和使用，但是在实际使用中发现，天然有机絮凝剂存在溶解性差、絮团含水多、沉降性不好等缺点，因此，如何扬长避短，发挥上述各种絮凝剂优点，是未来研究的重点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有各种絮凝剂存在的技术缺点，提供一种用于焦化废水处理的高效、价廉、可生物降解的复合型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复合型高分子絮凝剂采用如下技术方案：该复合型高分子絮凝剂是以改性淀粉、共聚接枝单体为原料，在引发剂和弱酸条件下，通过接枝共聚反应合成有机絮凝剂，然后与无机絮凝剂聚铁共混，成为复合型高分子絮凝剂。具体制备方法为：（1）制备有机高分子共聚物絮凝剂，将质量分数为5~70%的改性淀粉水溶液加热到70~95℃，糊化0.2~0.7h，然后冷却至室温，加入占改性淀粉水溶液质量分数5~60%的共聚接枝单体，质量分数0.001~0.05%的引发剂，调节pH值至5，在30~70℃温度条件下，反应0.5~2h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2~5次，将沉淀物在50~80℃温度下真空干燥后，得到有机高分子共聚物絮凝剂；（2）将所述有机高分子共聚物絮凝剂溶于去离子水中，制得质量分数为0.5~5%的水溶液，在搅拌条件下，向有机高分子共聚物絮凝剂水溶液中加入占其质量分数为0.1~1%的聚铁无机絮凝剂，充分搅拌均匀后，得到复合型高分子絮凝剂。上述步骤（1）中，一种用于焦化废水的复合型高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述的改性淀粉为非离子型改性淀粉、阳离子型改性淀粉、阴离子型改性淀粉、两性改性淀粉中的一种或者至少两种的混合物。上述步骤（1）中，一种用于焦化废水的复合型高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述的共聚接枝单体为丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、丙烯酸酯、苯乙烯、亚甲基丙烯酰胺、马来酸酐中的一种或者至少两种的混合物。上述步骤（1）中，一种用于焦化废水的复合型高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述的引发剂为硝酸铈铵，过硫酸铁，过硫酸铵，亚硫酸氢钠中的一种或者至少两种的混合物。上述步骤（2）中，一种用于焦化废水的复合型高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述的聚铁无机絮凝剂为硫酸铁、硅酸铁、氯化铁、硫酸亚铁、氯化亚铁中的一种或者两种以上的混合物。本专利技术所述的一种用于焦化废水的复合型高分子絮凝剂，为淡黄色或者黄色液体，在20℃时密度为0.95~1.40g/ml，pH为5.0~6.5，粘度为10~50mpa•s。本专利技术所述的一种用于焦化废水的复合型高分子絮凝剂使用时，其投加量占所处理焦化废水的体积分数为0.1~1%。与现有絮凝剂相比，本专利技术的具有如下优点：（1）分子链长、絮团紧密、含水少、沉降性好。本专利技术的复合型高分子絮凝剂利用改性淀粉和丙烯酰胺等单体进行接枝共聚，得到的共聚物与聚铁形成巨大的多核络合物，聚铁对焦化废水中的带电胶体起电荷中和作用，改性淀粉共聚物发挥吸附、架桥和捕捉能力，使悬浮的微小颗粒聚集成絮团沉降；（2）本专利技术复合型高分子絮凝剂以淀粉为主，辅以丙烯酰胺等共聚单体和聚铁，原料来源广，价格低廉，该絮凝剂可大部分被生物降解，二次污染少，是真正的高效、环保型絮凝剂；（3）试验表明，该复合型高分子絮凝剂在处理焦化废水时，投加量为0.1~1%，COD去除率85%以上，脱色率95%以上，悬浮物去除率95%以上。具体实施方式实例例1：称取一定量的质量分数为40%的阳离子淀粉水溶液，加热到75℃，糊化0.4h，降温到35℃，然后加入占在阳离子淀粉水溶液质量分数30%的丙烯酰胺单体，质量分数0.003%的引发剂硝酸铈铵，在40℃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3次，将沉淀物在60℃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。然后制取质量分数为2%的阳离子淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物水溶液，加入占其质量分数0.2%的聚合硫酸铁和和0.2%的聚合氯化铁，充分搅拌均匀后，得到复合型高分子絮凝剂。用上述制备的5ml复合型高分子絮凝剂处理1000ml的焦化废水，对焦化废水中COD去除率为88%，脱色率为97%，悬浮物去除率为96%。实例例2：称取一定量的质量分数为45%的阴离子淀粉水溶液，加热到80℃，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30%的丙烯酸单体，质量分数0.005%的引发剂过硫酸钾，在50℃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3次，将沉淀物在60℃温度下真空干燥后，得到阴离子淀粉-聚丙烯酸接枝共聚物。然后制取质量分数为3%的阴离子淀粉-聚丙烯酸接枝共聚物水溶液，加入占其质量分数0.1%的聚合硫酸铁和和0.4%的聚合硅酸铁，充分搅拌均匀后，得到复合型高分子絮凝剂。用上述制备的7ml复合型高分子絮凝剂处理1000ml的焦化废水，对焦化废水中COD去除率为89%，脱色率为97%，悬浮物去除率为97%。实例例3：称取一定量的质量分数为50%的两性淀粉水溶液，加热到80℃，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30%的亚甲基丙烯酰胺单体，质量分数0.006%的引发剂过硫酸铵，在60℃温度条件下，反应1.5h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。然后制取质量分数为3%的两性淀粉-聚亚甲基丙烯酰胺接枝共聚物水溶液，加入占其质量分数0.1%的聚合硫酸亚铁和和0.4%的聚合氯化亚铁，充分搅拌均匀后，得到复合型高分子絮凝剂。用上述制备的10ml复合型高分子絮凝剂处理1000ml的焦化废水，对焦化废水中COD去除率为89%，脱色率为97%，悬浮物去除率为97%。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于焦化废水的复合型高分子絮凝剂，其特征在于：所述复合型高分子絮凝剂的制备方法如下：（1）制备有机高分子共聚物絮凝剂，将质量分数为5~70%的改性淀粉水溶液加热到70~95℃，糊化0.2~0.7h，然后冷却至室温，加入占改性淀粉水溶液质量分数5~60%的共聚接枝单体，质量分数0.001~0.05%的引发剂，调节pH值至5，在30~70℃温度条件下，反应0.5~2h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2~5次，将沉淀物在50~80℃温度下真空干燥后，得到有机高分子共聚物絮凝剂；（2）将所述有机高分子共聚物絮凝剂溶于去离子水中，制得质量分数为0.5~5%的水溶液，在搅拌条件下，向有机高分子共聚物絮凝剂水溶液中加入占其质量分数为0.1~1%的聚铁无机絮凝剂，充分搅拌均匀后，得到复合型高分子絮凝剂。
【技术特征摘要】
1.一种用于焦化废水的复合型高分子絮凝剂，其特征在于：所述复合型高分子絮凝剂的制备方法如下：（1）制备有机高分子共聚物絮凝剂，将质量分数为5~70%的改性淀粉水溶液加热到70~95℃，糊化0.2~0.7h，然后冷却至室温，加入占改性淀粉水溶液质量分数5~60%的共聚接枝单体，质量分数0.001~0.05%的引发剂，调节pH值至5，在30~70℃温度条件下，反应0.5~2h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2~5次，将沉淀物在50~80℃温度下真空干燥后，得到有机高分子共聚物絮凝剂；（2）将所述有机高分子共聚物絮凝剂溶于去离子水中，制得质量分数为0.5~5%的水溶液，在搅拌条件下，向有机高分子共聚物絮凝剂水溶液中加入占其质量分数为0.1~1%的聚铁无机絮凝剂，充分搅拌均匀后，得到复合型高分子絮凝剂。2.根据权利要求1所述，一种用于焦化废水的复合型高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述的改性淀粉为非离子型改性淀粉、阳离子型改性淀粉、阴离子型改性淀粉、两性改性淀粉中的一种或者至少两种的混...
【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
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