复合型高效絮凝剂制造技术

本发明专利技术涉及一种用于重度污染水的复合型高效絮凝剂，该絮凝剂是以水溶性聚合物聚丙烯酰胺为主料，以水溶性聚合物丙烯酸、羟乙基纤维素、丙烯酸乙酯为活性助凝剂，以无机盐类硫酸亚铁、硫酸铝为催化凝聚剂，通过配置的通用化工生产设备，采取计量混配、合成反应、稳定浓缩、真空脱水、喷雾干燥等工艺加工技术；开发研制出的一种具有高聚合度、高相对分子质量、用量较低、用法简单的复合型高效絮凝剂。该絮凝剂因其独特的分子结构和化学功能，对重度污水中的微细颗粒具有较强的吸附、絮凝作用，能把重度污染水中含有的各类无机物质和难降解有机物质的微细颗粒吸附凝聚成絮团，去除出絮团后即能实现提高净化水质的目的。该絮凝剂特别适用于造纸、印染、制革、电镀、食品、化工等重污染企业的工业废水治理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种污水处理
，具体的说是一种用人工 合成高分子聚合物吸附絮凝污水中微细颗粒的复合型高效絮疑剂。
技术介绍
随着我国工业化，城市化的快速发展，特别是国民经济建设 连续多年高速增长，生活污水和工业废水的产出量也越来越多。 在这些产出的污水中，含有多种有毒有害物质，污染水质，污染环境，危害人体健康；特别是造纸、制革、印染、电镀、食品、 化工等重污染企业，排出的工业废水危害程度更为严重。冶理污 水，保护环境，已经成为各级政府的重要职责。随着科学技术的不断发展进步，污水处理技术也得到了快速 发展；在重度污水中加入絮凝剂的污水化学处理技术，就是 一种刚刚兴起的治理重度污水的高新技术方法，现已引起各方高 度关注。絮凝剂，是一种人工合成的高分子有机聚合物。这种高分子 有机聚合物，因其独特的分子结构和化学功能，对重度污水中的 微细颗粒具有较强的吸附、絮凝作用，能把重度污水中含有的无 机物质和难降解有机物质的微细颗粒吸附凝聚成絮团；再通 过污水处理技术中的浮上技术，就能使絮团浮出水面，去除 出絮团后即能实现提高、净化水质的目的。絮凝剂的吸附能力和絮凝效果，与选用的高分子有机聚合物 品种、成分有关，也与生产制造絮凝剂的工艺参数有关，更与絮 凝剂的聚合度、分子质量等质量指标有关。目前，在国内市场上 批量销售的絮凝剂，绝大多数都是以改性淀粉、改性纤维、藻朊 酸钠等天然高分子聚合物为主料，掺入少量人工合成的高分子聚 合物后混配制成。生产制造这类絮凝剂，工艺简单、设备不多， 投资不大，成本不高；但是，因聚合度较低，分子质量不高，使 用时用量较大，而且需要强力机械搅拌，所以絮凝效果不佳；但 毕竟有略胜于无。
技术实现思路
4本专利技术的目的是针对国内絮凝剂产品存在的聚合度较低、相 对分子质量不高、使用时用量大、需要强力机械搅拌等弱点或不 足，提供一种具有高聚合度、高分子质量、用量较低、用法简单、 吸咐能力强、絮凝效果好的复合型高效絮凝剂。本专利技术的目的是这样实现的，本专利技术研究设计的以水溶性聚 合物聚丙烯酰胺为主料，以水溶性聚合物丙烯酸、羟乙基纤维素、 丙烯酸乙酯为活性助凝剂，以无机盐类硫酸亚铁、硫酸铝为催化 凝聚剂的配料技术，是依据各种组料的物质特性、相互配伍合成 机理等基础理论，经多种方案对比筛选后选择确定的。该絮凝剂的原料组成和配比(按质量份数计算)如下 聚丙烯酰胺75份； 丙烯酸8份； 丙烯酸乙酯6份；羟乙基纤维素6份； 硫酸亚铁3份； 硫酸铝2份；所生产出的絮凝剂外观为白色粉末，放入水中有悬浮扩散性，比重0.922g/ cm3 ，熔点160 170°C，燃点595°C。在上述配料比例中，所有组料的配入组份，均允许有± 5% 的配入份额偏差。该絮凝剂聚合度可以达到2X1(T 2X10'5;相对分子质量可 高达1000万 1500万；本专利技术絮凝剂的制备方法是通过计量混配、合成反应、稳定 浓縮、真空脱水、喷雾干燥五个工艺步骤实现的。所述的计量混配过程是；把所有组料称量计量，然后加蒸镏 水，经加热后搅拌成溶解液；计量混配在配置的通用化工生产设 备叶片搅拌机中完成；计量采用普通台称，按配料比例要求 的质量份数称重；蒸馏水加入比例，按所有组料总重量的70 80%计重加入；加热温度控制在45°C 50°C ;叶片搅拌机的转速 控制在25 30r/min;搅拌时间控制在35 40min。所述的合成反应过程是把组料溶解液放置在真空、高温、 高压的环境中，完成熔融合成化学反应，制备出复合型高效絮凝 剂水溶液；合成反应在配置的通用化工生产设备旋转式真空反 应釜中完成；加热温度控制在110°C 120°C;反应釜内压力 控制在0. 15 0. 20Mpa;反应时间控制在65 70min;反应釜转筒 自转控制在40 45r/min;反应釜旋转控制在10 15r/min。所述的稳定浓縮过程是把已经合成的复合型高效絮凝剂 水溶液，通过加热搅拌进行深度稳定反应，并进行初步脱水，把5水溶液浓縮成絮凝剂凝胶；稳定浓縮过程是在配置的通用化工生产设备蒸发浓縮罐中完成；加热温度控制在75°C 80°C; 搅拌器转速控制在40 45r/min;按实现浓縮度75 80。/。控制浓 縮时间。所述的真空脱水过程是把已经浓縮成絮凝剂凝胶，再进行 固液分离的脱水处理，使含水率20 25。/。的絮凝剂凝胶，处理成 含水率《8 %的絮凝剂絮团；真空脱水是在配置的通用化工设备 真空离心脱水机中完成；离心旋转速度控制在^800r/min; 滤膜材质选用水通量大、截留率高的聚醚砜(PES)超滤膜；组 件类型选用涡巻式；离心推动力控制在0. 4 0. 5Mpa。所述的喷雾干燥过程是把已经基本脱水絮凝剂絮团，进 行粉碎、喷雾、干燥、筛分技术处理，制成粉未状絮凝剂商品； 喷雾干燥是在配置的通用化工设备喷雾干燥筛分机中完成； 喷出压力5Mpa;干燥温度》15(TC ;喷出能力50g/s;含水率 《0. 3%。本专利技术具有以下优点和积极效果1、 由于选择配伍组料科学，使组料在合成反应过程中，不 仅能快速产生大量型结晶，还能在分子内部形成微小孔隙结构； 而且配伍组料单体都具有一定线形长度的分子链，这种长链分子 链节在合成反应过程中，能够发生相互间的盘绕、贯穿，形成网 状结构。这种分子结构特点，使絮凝剂具备了吸附、凝絮能力。 本专利技术研究设计出的复合型高效絮凝剂的这种分结构特点，聚合度可以达到2X1(T 2X10、相对分子质量可高达1000万 1500 万；对污水中微细颗粒的吸附能力和絮凝效果，可以达到98%。2、 本专利技术污水处理使用絮凝剂，就是要通过絮凝剂来吸咐、 絮凝污水中含有的各种无机物质和难降解有机物质的微细颗粒， 实现提高、净化水质的目的。只有絮凝剂的分子结构具有吸咐和 凝絮的特点，而且聚合度和相对分子质量越高，吸咐能力才能越 强，絮凝效果才能越好。3、 本专利技术通过多种方案试验对比筛选，研究设计出复合型 高效絮凝剂的最佳配料组份、各组份比例质量份数，解决了实际 生产制造中选材配料的数量依据难问题。4、 本专利技术通过试验考核，研究设计出生产制造复合型高效 絮凝剂的完整实用生产工艺技术路线及配置的工艺技术装备，同时准确设计出具体生产工艺参数，解决了实际生产过程中的工艺操作技术难题。附图说明图1为复合型高效絮凝剂生产工艺流程图。 具体实施例方式以制备180kg 复合型高效絮凝剂的实际生产制造过程为例① 、首先，根据本专利技术配料组份的质量份数，在充分考虑原 料工艺消耗及蒸发干燥脱水等影响因素后，计算出生产制造 180kg 复合高效絮凝剂的所有组料配入数量。本专利技术设计的各种组料最佳质量份数聚丙烯酰胺75份；丙烯酸8份；丙烯酸乙酯6份；羟乙基纤维素6份；硫酸亚铁3份；硫酸铝2份。根据实践经验，生产过程中原料工艺损耗约为 5-6%。据此，生产制造180kg 复合型高效絮凝剂，需配入各 种组料总重量应190kg。按各种组料配入质量份数，经计算后需配入聚丙酸酰胺142. 5kg;丙烯酸15. 2kg ;丙烯酸乙酯11. 4kg; 羟乙基纤维素11.4kg;硫酸亚铁5.7kg;硫酸铝3.8kg;合计190kg。本专利技术设计的配入组料溶解液规定，溶解介质选用蒸镏水， 按所有组料总产量70-80%本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合型高效絮凝剂，其特征在于：该絮凝剂是以水溶性聚合物聚丙烯酰胺为主料，以水溶性聚合物丙烯酸、羟乙基纤维素、丙烯酸乙酯为活性助凝剂，以无机盐类硫酸亚铁、硫酸铝为催化凝聚剂，通过计量混配、合成反应、稳定浓缩、真空脱水、喷雾干燥五个工艺步骤制备而成的白色粉末状物质；　上述原料的具体重量配比如下：　聚丙烯酰胺７５份、丙烯酸８份、丙烯酸乙酯６份、　羟乙基纤维素６份、硫酸亚铁３份、硫酸铝２份；　制得的絮凝剂放入水中有悬浮扩散性，比重：０．９２２ｇ／ｃｍ↑［３ ］，熔点：１６０～１７０℃，燃点：５９５℃；　聚合度为２×１０↑［４］～２×１０↑［５］；相对分子质量为１０００万～１５００万。

【技术特征摘要】
1、一种复合型高效絮凝剂，其特征在于该絮凝剂是以水溶性聚合物聚丙烯酰胺为主料，以水溶性聚合物丙烯酸、羟乙基纤维素、丙烯酸乙酯为活性助凝剂，以无机盐类硫酸亚铁、硫酸铝为催化凝聚剂，通过计量混配、合成反应、稳定浓缩、真空脱水、喷雾干燥五个工艺步骤制备而成的白色粉末状物质；上述原料的具体重量配比如下聚丙烯酰胺75份、丙烯酸8份、丙烯酸乙酯6份、羟乙基纤维素6份、硫酸亚铁3份、硫酸铝2份；制得的絮凝剂放入水中有悬浮扩散性，比重0.922g/cm3，熔点160～170℃，燃点595℃；聚合度为2×104～2×105；相对分子质量为1000万～1500万。2、 根据权利要求1所述的一种复合型高效絮凝剂，其特征 在于① 、所述的计量混配过程是；把所有组料称量计量，然后加 蒸镏水，经加热后搅拌成溶解液；计量混配在配置的通用化工生 产设备叶片搅拌机中完成；计量采用普通台称，按配料比例 要求的质量份数称重；蒸馏水加入比例，按所有组料总重量的 70 80%计重加入；加热温度控制在45°C 50°C ;叶片搅拌机的 转速控制在25 30r/rain;搅拌时间控制在35 40min;② 、所述的合成反应过程是把组料溶解液放置在真空、高 温、高压的环境中，完成熔融合成化学反应，制备出复合型高效絮凝剂水溶液；合成反应在配置的通用化工生产设备旋转式真...

【专利技术属性】
技术研发人员：张士博，刘春燕，李延韬，
申请(专利权)人：四平海特环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：22[中国|吉林]