一种聚丙烯酰胺污水处理剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及污水处理技术领域，具体为一种聚丙烯酰胺污水处理剂及其制备方法，采用含双键的有机配体与铁盐和

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯酰胺污水处理剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及污水处理
，尤其涉及一种聚丙烯酰胺污水处理剂及其制备方法
。

技术介绍

[0002]污水是由水和各种杂质组成的一种成分复杂的混合分散体系
。
在冶金
、
化工
、
钢铁
、
电子刻蚀
、
印染
、
食品
、
制药
、
纺织
、
化工
、
废水浓缩
、
产品加工等领域的生产过程中均会排放出大量高浓度含盐和有毒
、
难降解的有机物污水
。
因此，通常需要进行处理后排放
。
[0003]污水的絮凝处理是污水处理中的关键环节之一，其能够去浊除污，减少污水后续处理的污染负荷
。
聚丙烯酰胺
(PAM)
是水处理工业中常用的一种絮凝剂，是丙烯酰胺均聚物或与其他单体共聚而得线形聚合物的统称，包括阴离子型
(APAM)、
阳离子型
(CPAM)
，有液态
、
胶状
、
粉状等物理形态
。
因其添加量少
、
絮凝效率高
、
适用范围广而被广泛应用于石油开采
、
水处理
、
纺织印染
、
造纸等行业
。
[0004]但单一的聚丙烯酰胺絮凝剂，其效果单一，且由于不能有效进行双电层压缩和电荷中和作用，使絮凝效果不良，分离后的沉淀部分固含量低，不利于后续工艺的处理
。
现有技术通常通过将其与无机絮凝剂共用或者对其进行接枝改性以提高絮凝效果
。
专利
CN201510152819.4
公开了一种聚丙烯酰胺复合絮凝剂及其制备方法，由以下组分原位合成：丙烯酰胺
、
无机高分子絮凝剂
、
引发剂
、
丙烯酰氧乙基二甲基长链烷基溴化铵和含烯键的硅烷偶联剂，通过无机高分子絮凝剂表面处理
、
聚丙烯酰胺原位复合絮凝剂制备等步骤制成
。
该专利在丙烯酰胺分子中引入阳离子柔性长支链结构，其物理缠结网络结构更好发挥架桥网捕作用；将无机高分子絮凝剂与阳离子聚丙烯酰胺复合，采用反应型偶联剂修饰无机高分子絮凝剂表面，通过偶联剂分子参与丙烯酰胺聚合反应将无机高分子絮凝剂分子接枝于聚丙烯酰胺分子上，旨在增强无机高分子絮凝剂与聚丙烯酰胺分子的界面作用及对污水中污物的吸附
、
中和
、
卷扫网捕作用
。
但聚合硫酸铁表面实际并无多少可与硅烷偶联剂反应的基团，聚合后的聚丙烯酰胺也无可与硅烷偶联剂反应的基团，因此该反应接枝率实际很低，大多以氢键相互作用，因此与单纯的
PAM
和无机絮凝剂物理混用相比，效果上不会产生明显差异，还会因为硅烷偶联剂的水解交联影响絮凝效果
。
[0005]因此，有必要提供一种改进的聚丙烯酰胺污水处理剂及其制备方法，以解决上述问题
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种聚丙烯酰胺污水处理剂及其制备方法，将金属有机框架与丙烯酰胺接枝共聚，得到一种新型金属有机框架杂化聚丙烯酰胺污水处理剂，既可以发挥聚丙烯酰胺的有机絮凝剂作用，又可以发挥金属有机框架的高效吸附作用，有助于吸附去除水中染料等杂质；与此同时，金属有机框架中的金属离子能够释出，发挥无机絮凝剂的作用，从而显著提高絮凝效果，降低污水浊度
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种聚丙烯酰胺污水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、
采用含双键的有机配体与铁盐和
/
或铝盐反应，制得含双键的金属有机框架；
S2、
将丙烯酰胺单体和所述含双键的金属有机框架在引发剂作用下共聚，得到金属有机框架杂化聚丙烯酰胺污水处理剂
。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述含双键的有机配体为含双键的对苯二甲酸和
/
或含双键的联苯二甲酸
。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述含双键的有机配体由含羟基的对苯二甲酸或联苯二甲酸与卤代烯烃反应得到；或者由含氨基的对苯二甲酸或联苯二甲酸与丙烯酸酐反应得到
。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述含双键的有机配体的制备方法包括：将2‑
氨基对苯二甲酸与甲基丙烯酸酐加入到氯仿中，加热到
60
‑
80℃
，反应
12
‑
20h
，去除溶剂，得到含双键的有机配体
。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述含双键的金属有机框架的制备方法包括：将所述铁盐和
/
或铝盐溶解到
N,N
‑
二甲基甲酰胺中，然后加入所述含双键的有机配体，加热至
110
‑
120℃
，反应
20
‑
48h
，将产物离心分离
、
干燥，得到所述含双键的金属有机框架
。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述丙烯酰胺单体和所述含双键的金属有机框架的质量比为（1‑5）
:1。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述共聚的反应温度为
50
‑
80℃
，时间为4‑
8h。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述引发剂为过硫酸铵或偶氮类引发剂
。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述铁盐为氯化铁或硝酸铁；所述铝盐为氯化铝或硝酸铝
。
[0016]作为本专利技术的进一步改进所述铁盐和
/
或铝盐的总含量与所述含双键的有机配体的摩尔比为（
0.2
‑1）
:1。
[0017]本专利技术还提供一种聚丙烯酰胺污水处理剂，采用以上任一项所述的制备方法制备得到
。
[0018]本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的聚丙烯酰胺污水处理剂，将金属有机框架与丙烯酰胺接枝共聚，得到一种新型金属有机框架杂化聚丙烯酰胺污水处理剂，既可以发挥聚丙烯酰胺的有机絮凝剂作用，又可以发挥金属有机框架的高效吸附作用，有助于吸附去除水中有机废弃物；与此同时，金属有机框架中的金属离子能够释出，发挥无机絮凝剂的作用，从而显著提高絮凝效果，降低污水浊度
。
本专利技术通过化学接枝，还能降低水中残留聚丙烯酰胺的量，提高水体安全性
。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种聚丙烯酰胺污水处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
采用含双键的有机配体与铁盐和
/
或铝盐反应，制得含双键的金属有机框架；
S2、
将丙烯酰胺单体和所述含双键的金属有机框架在引发剂作用下共聚，得到金属有机框架杂化聚丙烯酰胺污水处理剂
。2.
根据权利要求1所述的聚丙烯酰胺污水处理剂的制备方法，其特征在于，所述含双键的有机配体为含双键的对苯二甲酸和
/
或含双键的联苯二甲酸
。3.
根据权利要求2所述的聚丙烯酰胺污水处理剂的制备方法，其特征在于，所述含双键的有机配体由含羟基的对苯二甲酸或联苯二甲酸与卤代烯烃反应得到；或者由含氨基的对苯二甲酸或联苯二甲酸与丙烯酸酐反应得到
。4.
根据权利要求3所述的聚丙烯酰胺污水处理剂的制备方法，其特征在于，所述含双键的有机配体的制备方法包括：将2‑
氨基对苯二甲酸与甲基丙烯酸酐加入到氯仿中，加热到
60
‑
80℃
，反应
12
‑
20h
，去除溶剂，得到含双键的有机配体
。5.
根据权利要求1所述的聚丙烯酰胺污水处理剂的制备方法，其特征在于，所述含双键的金属有机框架的制备方法包括：将所述铁盐和
/
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆子锋，曹玲玲，刘晓，曹华英，张伟，吴栋灏，郑怀礼，
申请(专利权)人：深圳市深水水务咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：