一种造纸废水处理用复合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复合絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：Ⅰ三嗪类聚酰胺缩聚物的制备，Ⅱ三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物的制备，Ⅲ改性活性硅酸，Ⅳ离子化，Ⅴ复合絮凝剂的制备。本发明专利技术还公开了根据所述制备方法制备得到的造纸废水处理用复合絮凝剂。本发明专利技术公开的制备方法简单易行，对设备依赖性不高，原料易得，价格低廉，适合工业化生产，制备得到的造纸废水处理用复合絮凝剂具有成本低廉，絮凝效果好，性能稳定性优异，对环境影响小，不会造成二次污染，使用安全环保的优点。

A composite flocculant for papermaking wastewater treatment and its preparation method

The invention provides a preparation method of composite flocculant for papermaking wastewater treatment, including the following steps: preparation of triazine polyamide condensate, preparation of triazine polyamide acrylonitrile copolymer, modification of active silicic acid, ionization of IV, preparation of V composite flocculant. The invention also discloses a composite flocculant for papermaking wastewater treatment prepared according to the preparation method. The preparation method disclosed by the invention is simple and feasible, has low dependence on equipment, easy availability of raw materials, low price, and is suitable for industrial production. The prepared composite flocculant for papermaking wastewater treatment has the advantages of low cost, good flocculation effect, excellent stability, little environmental impact, no secondary pollution and safe and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种造纸废水处理用复合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处理用复合絮凝剂及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着造纸行业的快速发展，造纸废水污染给人们带来了致命的威胁，给我国水资源短缺的现状雪上加霜。国家和地方相继出台和完善了对这块的立法和规章，对造纸废水的排放标准越来越严格，另外，人们对防治环境污染和提高自身身体健康的认识上也逐年深入，对造纸废水进行处理成为造纸企业不得不面对的难题，是制约造纸业发展的关键因素之一。常规水处理方法包括物化、生物和深度处理等三级处理。物化处理过程，即混凝、沉淀是水和废水处理中最重要的处理单元之一。混凝过程需要投加絮凝剂实现固液分离，絮凝剂优劣直接影响混凝沉淀工艺处理效果，因此，研发新型、高效的絮凝剂始终是水处理领域中重要发展的支柱产业，也是水工业与水污染治理工程技术与设备创新发展的基础产业。现有用于废水处理的絮凝剂包括无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类，如聚合氯化铝、聚合氯化铁以及聚丙稀酰胺等，近年来又发展了阳离子季胺盐型聚丙烯酰胺等絮凝剂。单独采用无机絮凝剂时，絮凝效果好，但投量大，费用高，且对有机物去除效果不理想。有机絮凝剂对有机物去除能力强，但单价较高，对其他杂质如磷酸根效果不明显，其水解、降解产物有毒且成本高。无机-有机复合絮凝剂既克服了无机絮凝剂所形成的絮体小、沉降速度慢、投加量高等缺点，又克服了有机絮凝剂造价高等缺点，成为絮凝剂的开发热点。然而现有技术中的复合絮凝剂由于不同种类的絮凝剂混合不均匀及之间的相互作用，往往降低了其絮凝效果，使得其性能不稳定，另外，其制备成本也较高。因此，开发一种价格低廉、性能稳定、絮凝效果佳、投量少的造纸废水处理用复合絮凝剂符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进造纸业的发展具有积极作用。
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复合絮凝剂及其制备方法，该制备方法简单易行，对设备依赖性不高，原料易得，价格低廉，适合工业化生产。制备得到的造纸废水处理用复合絮凝剂克服了现有技术中的复合絮凝剂制备成本较高，由于不同种类的絮凝剂混合不均匀及之间的相互作用，使得絮凝效果不佳，性能不稳定的技术问题，具有成本低廉，絮凝效果好，性能稳定性优异，对环境影响小，不会造成二次污染，使用安全环保的优点。为达到以上目的，本专利技术提供一种造纸废水处理用复合絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：Ⅰ三嗪类聚酰胺缩聚物的制备：将羟基丙二酸、2,4-二氨基-6-乙烯基-S-三嗪、阻聚剂溶于高沸点溶剂中，常压下85-95℃反应1.5-2.5小时，升温至105-115℃反应2-3小时，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、四丁基溴化铵，升温至200-220℃，初级缩聚反应4-6小时，然后将反应液转入反应釜中，抽真空(500Pa)，加热到230-240℃，再缩聚反应8-10小时，后冷却至室温，调至常压，在丙酮中沉出，抽滤，用二氯甲烷洗产物4-6次，再旋蒸除去二氯甲烷，得到聚合型三嗪类聚酰胺缩聚物；Ⅱ三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的聚合型三嗪类聚酰胺缩聚物、3-乙氧基-2-[(2-呋喃基甲基)磺酰基]丙烯腈、烯丙基3-O-苄基-alpha-L-吡喃鼠李糖苷、N-(氯乙酰基)烯丙胺、引发剂溶于N-甲基吡咯烷酮中，在氮气或惰性气体氛围80-90℃下600-900W微波辐照15-30分钟，后在乙醇中沉出，抽滤，再置于真空干燥箱70-80℃下烘10-15小时，得到三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物；Ⅲ改性活性硅酸：将活性硅酸加入到三氯甲烷中，再加入超支化聚乙烯亚胺，在90-100℃下搅拌反应4-6小时，后旋蒸除去三氯甲烷，得到改性活性硅酸；Ⅳ离子化：将经过步骤Ⅱ制备得到的三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物、经过步骤Ⅲ制备得到的改性活性硅酸溶于N,N-二甲基甲酰胺中，在60-80℃下搅拌反应6-8小时，后在丙酮中沉出，旋蒸除去丙酮，得到离子型三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物改性活性硅酸；Ⅴ复合絮凝剂的制备：将经过步骤Ⅳ制备得到的离子型三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物改性活性硅酸、聚苯乙烯磺酸加入到N-甲基吡咯烷酮中，在60-80℃下搅拌反应4-6小时，后旋蒸除去N-甲基吡咯烷酮，得到造纸废水处理用复合絮凝剂。进一步地，步骤Ⅰ中所述羟基丙二酸、2,4-二氨基-6-乙烯基-S-三嗪、阻聚剂、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、四丁基溴化铵的质量比为1:1.14:(0.1-0.3):(6-10):0.4:0.2:0.1。优选地，所述阻聚剂选自甲基氢醌、四氯苯醌、l,4-萘醌中的一种或几种。优选地，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。进一步地，步骤Ⅱ中所述聚合型三嗪类聚酰胺缩聚物、3-乙氧基-2-[(2-呋喃基甲基)磺酰基]丙烯腈、烯丙基3-O-苄基-alpha-L-吡喃鼠李糖苷、N-(氯乙酰基)烯丙胺、引发剂、N-甲基吡咯烷酮的质量比为2:0.5:1:0.7:(0.01-0.03):(8-12)。优选地，所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种或几种。优选地，所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种或几种。进一步地，步骤Ⅲ中所述活性硅酸、三氯甲烷、超支化聚乙烯亚胺的质量比为(2-3):(5-10):0.6。进一步地，步骤Ⅳ中所述三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物、改性活性硅酸、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1:0.3:(5-10)。进一步地，步骤Ⅴ中所述离子型三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物改性活性硅酸、聚苯乙烯磺酸、N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:0.4:(5-10)。一种造纸废水处理用复合絮凝剂，采用上述造纸废水处理用复合絮凝剂的制备方法制备得到。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复合絮凝剂，制备方法简单易行，对设备依赖性不高，原料易得，价格低廉，适合工业化生产。(2)本专利技术公开的造纸废水处理用复合絮凝剂，克服了现有技术中的复合絮凝剂制备成本较高，由于不同种类的絮凝剂混合不均匀及之间的相互作用，使得絮凝效果不佳，性能不稳定的技术问题，具有成本低廉，絮凝效果好，性能稳定性优异，对环境影响小，不会造成二次污染，使用安全环保的优点。(3)本专利技术公开的造纸废水处理用复合絮凝剂，通过共聚引入聚合型三嗪类聚酰胺缩聚物、3-乙氧基-2-[(2-呋喃基甲基)磺酰基]丙烯腈、烯丙基3-O-苄基-alpha-L-吡喃鼠李糖苷结构，结构和性能更加稳定，协同作用絮凝效果更佳，在水中的架桥作用更好；通过对活性硅酸进行改性，避免了其自身缩聚成凝胶的问题，无机有机絮凝材料复合，使得材料兼具备无机絮凝剂和有机絮凝剂的优点，絮凝效果更显著、絮凝效率更高，通过改性，引入离子基团，再通过离子交换与聚苯乙烯磺酸通过离子键接连，使得结构更加稳定，性能更加均一稳定，且能赋予抗菌性。(4)本专利技术公开的造纸废水处理用复合絮凝剂，各成分协同作用，有利于提高絮凝剂综合性能；引入吡喃、糖苷、乙氧基、聚酰胺、丙烯腈、聚苯乙烯磺酸、超支化聚乙烯亚胺结构，协同提高絮凝能力，引入苯环、丙烯腈、三嗪结构，能提高抗盐抗污能力。具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种造纸废水处理用复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：Ⅰ三嗪类聚酰胺缩聚物的制备：将羟基丙二酸、2,4‑二氨基‑6‑乙烯基‑S‑三嗪、阻聚剂溶于高沸点溶剂中，常压下85‑95℃反应1.5‑2.5小时，升温至105‑115℃反应2‑3小时，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、四丁基溴化铵，升温至200‑220℃，初级缩聚反应4‑6小时，然后将反应液转入反应釜中，抽真空(500Pa)，加热到230‑240℃，再缩聚反应8‑10小时，后冷却至室温，调至常压，在丙酮中沉出，抽滤，用二氯甲烷洗产物4‑6次，再旋蒸除去二氯甲烷，得到聚合型三嗪类聚酰胺缩聚物；Ⅱ三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的聚合型三嗪类聚酰胺缩聚物、3‑乙氧基‑2‑[(2‑呋喃基甲基)磺酰基]丙烯腈、烯丙基3‑O‑苄基‑alpha‑L‑吡喃鼠李糖苷、N‑(氯乙酰基)烯丙胺、引发剂溶于N‑甲基吡咯烷酮中，在氮气或惰性气体氛围80‑90℃下600‑900W微波辐照15‑30分钟，后在乙醇中沉出，抽滤，再置于真空干燥箱70‑80℃下烘10‑15小时，得到三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物；Ⅲ改性活性硅酸：将活性硅酸加入到三氯甲烷中，再加入超支化聚乙烯亚胺，在90‑100℃下搅拌反应4‑6小时，后旋蒸除去三氯甲烷，得到改性活性硅酸；Ⅳ离子化：将经过步骤Ⅱ制备得到的三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物、经过步骤Ⅲ制备得到的改性活性硅酸溶于N,N‑二甲基甲酰胺中，在60‑80℃下搅拌反应6‑8小时，后在丙酮中沉出，旋蒸除去丙酮，得到离子型三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物改性活性硅酸；Ⅴ复合絮凝剂的制备：将经过步骤Ⅳ制备得到的离子型三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物改性活性硅酸、聚苯乙烯磺酸加入到N‑甲基吡咯烷酮中，在60‑80℃下搅拌反应4‑6小时，后旋蒸除去N‑甲基吡咯烷酮，得到造纸废水处理用复合絮凝剂。...

【技术特征摘要】
1.一种造纸废水处理用复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：Ⅰ三嗪类聚酰胺缩聚物的制备：将羟基丙二酸、2,4-二氨基-6-乙烯基-S-三嗪、阻聚剂溶于高沸点溶剂中，常压下85-95℃反应1.5-2.5小时，升温至105-115℃反应2-3小时，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、四丁基溴化铵，升温至200-220℃，初级缩聚反应4-6小时，然后将反应液转入反应釜中，抽真空(500Pa)，加热到230-240℃，再缩聚反应8-10小时，后冷却至室温，调至常压，在丙酮中沉出，抽滤，用二氯甲烷洗产物4-6次，再旋蒸除去二氯甲烷，得到聚合型三嗪类聚酰胺缩聚物；Ⅱ三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的聚合型三嗪类聚酰胺缩聚物、3-乙氧基-2-[(2-呋喃基甲基)磺酰基]丙烯腈、烯丙基3-O-苄基-alpha-L-吡喃鼠李糖苷、N-(氯乙酰基)烯丙胺、引发剂溶于N-甲基吡咯烷酮中，在氮气或惰性气体氛围80-90℃下600-900W微波辐照15-30分钟，后在乙醇中沉出，抽滤，再置于真空干燥箱70-80℃下烘10-15小时，得到三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物；Ⅲ改性活性硅酸：将活性硅酸加入到三氯甲烷中，再加入超支化聚乙烯亚胺，在90-100℃下搅拌反应4-6小时，后旋蒸除去三氯甲烷，得到改性活性硅酸；Ⅳ离子化：将经过步骤Ⅱ制备得到的三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物、经过步骤Ⅲ制备得到的改性活性硅酸溶于N,N-二甲基甲酰胺中，在60-80℃下搅拌反应6-8小时，后在丙酮中沉出，旋蒸除去丙酮，得到离子型三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物改性活性硅酸；Ⅴ复合絮凝剂的制备：将经过步骤Ⅳ制备得到的离子型三嗪类聚酰胺基丙烯腈类共聚物改性活性硅酸、聚苯乙烯磺酸加入到N-甲基吡咯烷酮中，在60-80℃下搅拌反应4-6小时，后旋蒸除去N-甲基吡咯烷酮，得到造纸废水处理用复合絮凝剂。2.根据权利要求1所述的造纸废水处理用复合絮凝剂的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：师帅帅，
类型：发明
国别省市：陕西,61