一种造纸废水处理用絮凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种造纸废水处理用絮凝剂，按照重量份计由以下成分制成：金刚烷基二茂铁类聚酰胺40‑50份、表面修饰聚合硅酸铝铁10‑20份、改性淀粉10‑15份；所述金刚烷基二茂铁类聚酰胺是由1,3,5,7‑四(4‑氨基苯基)金刚烷、1,1'‑二羧基二茂铁通过缩聚反应制得。本发明专利技术还公开了所述造纸废水处理用絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：将金刚烷基二茂铁类聚酰胺、表面修饰聚合硅酸铝铁和改性淀粉混匀，超细粉碎，过150‑250目目筛，得到造纸废水处理用絮凝剂。本发明专利技术制备得到的造纸废水处理用絮凝剂具有成本低廉，絮凝沉淀效率高、效果好，用量少，对环境影响小，使用安全绿色环保的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种造纸废水处理用絮凝剂及其制备方法
本专利技术涉及废水处理
，尤其涉及一种造纸废水用絮凝剂及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着全球工业化进程的推进，造纸等传统工业带来的水污染问题日益严重，正在威胁着人类的身体健康。世界上各国也都出台了相关的法律法规来限制工业废水的排放，因此，造纸废水处理已经成为造纸企业必须面对的一大难题，这一难题将制约着企业的发展，甚至影响整个造纸行业的发展。造纸废水的絮凝处理是造纸废水处理中的关键环节之一，其能够去浊除污，减少造纸废水后续处理的污染负荷。造纸废水絮凝处理的实现需要依赖于造纸废水处理用絮凝剂，造纸废水处理用絮凝剂是在造纸废水处理过程中必不可少的试剂，其种类和性质直接决定着造纸废水絮凝处理效果，造纸废水处理效果及效率，且其对造纸废水处理后续流程的运行状况、最终出水水质和成本费用等均有重要影响。目前，常见的造纸废水处理絮凝剂包括无机絮凝剂和有机絮凝剂，这两种絮凝剂有着各自的优缺点，无机絮凝剂成本较低，但是，其或多或少存在絮凝沉淀效率低、药耗量高、容易造成二次污染，在低温低浊时处理效果较差的缺陷。有机絮凝剂用量小、絮凝速度快、絮凝效果好，但是，现有技术中的有机絮凝剂的大量使用会产生高分子残留，毒性较大，破坏水体生物链，进而影响到人类健康。因此，开发一种成本低廉，絮凝沉淀效率高、效果好，用量少，对环境影响小，使用安全绿色环保的造纸废水处理用絮凝剂符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种造纸废水处理用絮凝剂，制备方法简单易行，对设备依赖性不高，价格低廉，适合规模化生产。制备得到的造纸废水处理用絮凝剂克服了现有技术中的无机絮凝剂或多或少存在的絮凝沉淀效率低、药耗量高、容易造成二次污染，在低温低浊时处理效果较差的缺陷。同时也克服了现有技术中有机絮凝剂的大量使用会产生高分子残留，毒性较大，破坏水体生物链，进而影响到人类健康的技术问题，具有成本低廉，絮凝沉淀效率高、效果好，用量少，对环境影响小，使用安全绿色环保的优点。为达到以上目的，本专利技术提供一种造纸废水处理用絮凝剂，按照重量份计由以下成分制成：金刚烷基二茂铁类聚酰胺40-50份、表面修饰聚合硅酸铝铁10-20份、改性淀粉10-15份。较佳地，所述金刚烷基二茂铁类聚酰胺是由1,3,5,7-四(4-氨基苯基)金刚烷、1,1'-二羧基二茂铁通过缩聚反应制得。优选地，所述金刚烷基二茂铁类聚酰胺的制备方法，包括如下步骤：将1,3,5,7-四(4-氨基苯基)金刚烷、1,1'-二羧基二茂铁溶于高沸点溶剂中，常压下70-80℃反应0.5-1h，100-110℃反应1-2h，再加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶，升温至130-150℃，初级缩聚反应3-4h，然后将反应液转入反应釜中，抽真空(500Pa)，加热到220-230℃，再缩聚反应6-8小时，得到金刚烷基二茂铁类聚酰胺。较佳地，所述1,3,5,7-四(4-氨基苯基)金刚烷、1,1'-二羧基二茂铁、高沸点溶剂、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶的质量比为1.84:1:(5-8):(0.2-0.4):0.6。较佳地，所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。优选地，所述表面修饰聚合硅酸铝铁的制备方法，包括如下步骤：将聚合硅酸铝铁加入圆底烧瓶中，机械搅拌30分钟，再在60-80℃下边搅拌边滴加质量分数为5-10％的硅烷偶联剂KH560的乙醇溶液，2小时滴完，滴完后在恒温反应2-3小时，后置于真空干燥箱60-70℃下烘10-12小时，得到表面修饰聚合硅酸铝铁。较佳地，所述聚合硅酸铝铁、硅烷偶联剂KH560的乙醇溶液的质量比为(5-7):1。优选地，所述改性淀粉的制备方法，包括如下步骤：1)将淀粉加入圆底烧瓶中，机械搅拌30分钟，再在60-80℃下边搅拌边滴加质量分数为5-10％的硅烷偶联剂KH570的乙醇溶液，2小时滴完，滴完后在恒温反应2-3小时，后置于真空干燥箱60-70℃下烘10-12小时，得到表面乙烯基化的淀粉；2)在氮气氛围下，将经过步骤1)制备得到的表面乙烯基化的淀粉与二噻吩丁二烯加入N,N-二甲基甲酰胺中，再置于装有回流冷凝管、电动搅拌器的三口瓶中，在110-120℃下回流搅拌反应6-8小时，后在水中沉出，过滤后再置于真空干燥箱70-80℃下烘15-20小时，得到改性淀粉。较佳地，步骤1)中所述淀粉、硅烷偶联剂KH570的乙醇溶液的质量比为(5-7):1。较佳地，步骤2)中所述表面乙烯基化的淀粉、二噻吩丁二烯、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为(3-4):1:(10-15)。优选地，所述造纸废水处理用絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：将金刚烷基二茂铁类聚酰胺、表面修饰聚合硅酸铝铁和改性淀粉混匀，超细粉碎，过150-250目目筛，得到造纸废水处理用絮凝剂。由于上述技术方案的运用，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术公开的造纸废水处理用絮凝剂，制备方法简单易行，对设备依赖性不高，价格低廉，适合规模化生产。(2)本专利技术公开的造纸废水处理用絮凝剂，克服了现有技术中的无机絮凝剂或多或少存在的絮凝沉淀效率低、药耗量高、容易造成二次污染，在低温低浊时处理效果较差的缺陷。同时也克服了现有技术中有机絮凝剂的大量使用会产生高分子残留，毒性较大，破坏水体生物链，进而影响到人类健康的技术问题，具有成本低廉，絮凝沉淀效率高、效果好，用量少，对环境影响小，使用安全绿色环保的优点。(3)本专利技术公开的造纸废水处理用絮凝剂，结合了无机絮凝剂和有机絮凝剂的优点，具有投药低、应用范围广、经济的优点，分子链上含有较多的活性羟基、环氧基、氨基结构，使得在水中的吸附架桥能力增强，显著提高絮凝效果。分子链上引入二茂铁，提高絮凝效果，二茂铁位于主链上，且含有金刚烷结构，进而增强絮凝剂的抗盐能力，提高絮凝效果和絮凝剂的性能稳定性。(4)本专利技术公开的造纸废水处理用絮凝剂，各成分协同作用，不仅能对废水进行絮凝沉淀净化、还具有杀菌消毒，对重金属离子吸附、抗污垢作用；引入噻吩结构，起到消毒杀菌作用；引入淀粉结构，具有可生物降解性能，使用更加安全环保，表面环氧基修饰的聚合硅酸铝铁易与聚合物链上的氨基、淀粉分子链上的羟基相互作用，提高稳定性。具体实施方式以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。本专利技术实施例中使用的原料购于摩贝(上海)生物科技有限公司。实施例1一种造纸废水处理用絮凝剂，按照重量份计由以下成分制成：金刚烷基二茂铁类聚酰胺40份、表面修饰聚合硅酸铝铁10份、改性淀粉10份。所述金刚烷基二茂铁类聚酰胺是由1,3,5,7-四(4-氨基苯基)金刚烷、1,1'-二羧基二茂铁通过缩聚反应制得。所述金刚烷基二茂铁类聚酰胺的制备方法，包括如下步骤：将1,3,5,7-四(4-氨基苯基)金刚烷18.4g、1,1'-二羧基二茂铁10g溶于二甲亚砜50g中，常压下70℃反应0.5h，100℃反应1h，再加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐2g、4-二甲氨基吡啶6g，升温至130℃，初级缩聚反应3h本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种造纸废水处理用絮凝剂，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：金刚烷基二茂铁类聚酰胺40‑50份、表面修饰聚合硅酸铝铁10‑20份、改性淀粉10‑15份；所述金刚烷基二茂铁类聚酰胺是由1,3,5,7‑四(4‑氨基苯基)金刚烷、1,1'‑二羧基二茂铁通过缩聚反应制得。

【技术特征摘要】
1.一种造纸废水处理用絮凝剂，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：金刚烷基二茂铁类聚酰胺40-50份、表面修饰聚合硅酸铝铁10-20份、改性淀粉10-15份；所述金刚烷基二茂铁类聚酰胺是由1,3,5,7-四(4-氨基苯基)金刚烷、1,1'-二羧基二茂铁通过缩聚反应制得。2.根据权利要求1所述的造纸废水处理用絮凝剂，其特征在于，所述金刚烷基二茂铁类聚酰胺的制备方法，包括如下步骤：将1,3,5,7-四(4-氨基苯基)金刚烷、1,1'-二羧基二茂铁溶于高沸点溶剂中，常压下70-80℃反应0.5-1h，100-110℃反应1-2h，再加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶，升温至130-150℃，初级缩聚反应3-4h，然后将反应液转入反应釜中，抽真空(500Pa)，加热到220-230℃，再缩聚反应6-8小时，得到金刚烷基二茂铁类聚酰胺。3.根据权利要求2所述的造纸废水处理用絮凝剂，其特征在于，所述1,3,5,7-四(4-氨基苯基)金刚烷、1,1'-二羧基二茂铁、高沸点溶剂、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶的质量比为1.84:1:(5-8):(0.2-0.4):0.6。4.根据权利要求2所述的造纸废水处理用絮凝剂，其特征在于，所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的造纸废水处理用絮凝剂，其特征在于，所述表面修饰聚合硅酸铝铁的制备方法，包括如下步骤：将聚合硅酸铝铁加入圆底烧瓶中，机械搅拌30分钟，再在60-80℃下边搅拌边滴加质量分数为5-10％的硅烷偶联...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：宁波帝杨电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33