本发明专利技术涉及一种复合型有机无机高分子絮凝剂及其制备工艺和应用，所述复合型有机无机高分子絮凝剂为淡黄色液体产品，产品的相对分子量为10万～100万，在20℃时密度为1.05～1.36g/mL，pH值为2.0～3.5。该絮凝剂适用于高色度、高浊度、含难降解有机物的废水的处理，特别适用于制浆造纸废水、印染废水、含活性基团的有机废水的处理，其制备方法简单、工艺条件温和，采用常规设备，在常压下进行，制备成本较低，无“三废”排出。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于精细化工和环境保护领域，更具体涉及一种复合型有机无机高分子絮凝剂及其制备工艺以及在制浆造纸废水、印染废水、含活性基团的有机废水中的应用。
技术介绍
随着我国经济的迅速增长，水资源短缺问题日益突出，与此同时，水环境污染也越来越严重。其中，造纸行业和印染行业是两大传统的用水大户，也是造成水体污染的重要污染源。据统计，我国造纸工业废水和印染废水的排放量与C0D&排放量居国内其他各类工业排放量的首位，其对水环境的污染最为严重，不但是造纸工业和印染行业污染防治的首要问题，也是全国工业废水进行达标处理的首要问题。因此，必须对造纸废水和印染废水进行有效的处理。目前，国内外众多水处理方法当中，絮凝沉淀法因其工艺简单、操作方便、处理效率高等优点而被广泛应用于工业和生活用水的治理和循环利用上，其处理效果主要取决于絮凝剂的性能。氯化铝、硫酸铝属于普通无机盐絮凝剂，具有效率高、絮凝体大、沉降快、净水性能好等优点，对高浊度废水、低温浊度废水、有色废水和工业污水有较好的絮凝效果，但该类絮凝剂也存在用量大、在某些场合净水效果还不够理想等缺点。环氧氯丙烷-胺类聚合物是一种季铵盐阳离子型有机高分子絮凝剂，含羟基、胺基、季铵基等功能基团，主要用作絮凝剂，还可用作破乳剂、浮选剂、粘土稳定剂、防膨剂等。关于环氧氯丙烷-二甲胺聚合物的研究报道，近年来主要有高宝玉，张华，岳钦艳等， 聚环氧氯丙烷胺的制备及其脱色性能.精细化工，2005，22 (8) :611-615;张昌军，张波， 艾仕云等，季胺化功能高分子絮凝剂的制备及其性能研究.山东大学学报(理学版)， 2006,41(5) :134-137 ；蒲红玉，阳离子改性聚环氧氯丙烷合成与应用,广州化工，2008， 36(6) :31-33;黄新照，张中一，张晓东，阳离子聚合物的制备与应用性能.化学工业与工程，2009, ) :114-118。本专利技术所涉及季铵盐阳离子型有机高分子絮凝剂为申请者申请的国家专利技术专利(申请号201010561357. 9)中所述的絮凝剂，是在环氧氯丙烷-二甲胺聚合物的合成过程中，用尿素部分取代二甲胺，降低成本，减少了氨水污染的问题，提高了废水处理效果，目前国内外尚未见文献报道。有机无机复合型高分子絮凝剂是目前水处理用药剂研究开发的重点，将其应用于废水的处理具有成本低、絮凝效果好、沉降速度快、⑶知去除率高、脱色率高的优点，且湿污泥量少，便于后续处理。关于此类复合型有机无机高分子絮凝剂的研究报道，近年来主要有孙逊，高宝玉，张栋华等，环氧氯丙烷-二甲胺聚合物和聚合氯化铝用于印染废水的处理 .环境化学，2007，沈(1) :51-54;陶孝平，李风亭，王海峰，有机高分子絮凝剂聚胺对硫酸铝的助凝作用.水处理技术，2007，33(1) :35-38;陶孝平，刘伟京，涂勇等，有机高分子絮凝剂聚胺对聚合氯化铝的助凝作用.环境科技，2010，23(1) :43-45。但是现有的复合型有机无机高分子絮凝剂仍然存在一定的缺陷，其废水处理效果并不理想。
技术实现思路
为解决上述问题，进一步提高对废水的处理效果，本专利技术在已申请国家专利技术专利 (专利申请号201010561357. 9)的基础上，将季铵盐阳离子型有机高分子絮凝剂与铝盐溶液进行一定程度的反应，以此制备出复合型有机无机高分子絮凝剂，目前国内外尚未见文献报道。且本专利技术在制备过程中所涉及铝盐并不是聚合铝，而是直接使用低分子量的氯化铝、 硫酸铝及硫酸铝钾通过季铵盐阳离子型有机高分子絮凝剂制备过程中存在的-OH来促进无机铝盐的水解配聚，制备出无机高分子铝盐絮凝剂，进而生产出兼具有机高分子絮凝剂和无机高分子铝盐优点的复合型有机无机高分子絮凝剂，大大降低了本专利技术产品的生产成本。制备方法简单、工艺条件温和，采用常规设备，在常压下进行，制备成本较低，无“三废” 排出。本专利技术是通过如下技术方案实施的一种复合型有机无机高分子絮凝剂为淡黄色液体产品，产品的相对分子量为10万 100万，在20°C时密度为1. 05 1. 36g/mL, pH值为2. 0 3. 5。所述复合型有机无机高分子絮凝剂的原料组成及其配比为 二甲胺2. 5份 30.0份尿素4. 0份 27. 5份环氧氯丙烷8. 0份 40. 0份催化剂0. 4份 2. 5份交联剂2. 5份 9. 0份溶合剂0. 5份 2. 4份添加剂0. 1份 0. 8份铝盐5. 0份 20. 0份水16. 5份 45.0份。所述催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种或几种的混合物。所述交联剂为1，2-乙二胺、1，3-丙二胺、1，4- 丁二胺、1，5_戊二胺、1，6_己二胺中的一种或几种的混合物。所述溶合剂为无机铵盐氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵中的一种或几种的混合物。所述的添加剂为聚丙烯酸，平均分子量为5万 45万。所述铝盐为氯化铝、硫酸铝、硫酸铝钾中的一种或几种的混合物。一种复合型有机无机高分子絮凝剂的制备方法的步骤为在50 60°C条件下往反应器中按所述质量份数依次加入尿素、二甲胺、催化剂、水，搅拌至尿素完全溶解并混合均勻后，滴加环氧氯丙烷，滴加完毕后将反应体系的温度缓慢升至75 95°C，加入交联剂， 反应4 后再加入溶合剂和添加剂，混合均勻后向体系中慢慢加入一定质量分数的铝盐水溶液，水解聚合1 4h，得到所述的复合型有机无机高分子絮凝剂。所述的絮凝剂应用在处理制浆造纸废水、印染废水、含活性基团的有机废水中。本专利技术与现有产品相比，具有以下优点和积极效果1.在制备过程中，利用反应体系的高PH值直接将低分子量铝盐聚合成高分子量铝盐， 并与有机絮凝剂合成复合型有机无机高分子絮凝剂。2.兼具有机和无机絮凝剂的优点，与现有产品相比，废渣的含水率可降低40% 55%,污泥的体积可减小50% 60%。3.在废水处理中投药量小，该絮凝剂的加入量仅为1.0 100mg/L，可有效降低废水的CODtt值，亦可用于高色度废水以降低水体色度，废水处理效果理想，经处理后的废水 CODcr可降低65% 88%，色度可降低95% 100%。4.处理后的废渣可作为合成燃料、超强吸水剂、颜料填料等产品的原料，实现变废为宝。5.产品稳定性好，无毒，使用不受季节和区域限制，便于运输和储存。6.生产工艺简单，反应条件温和，生产原料易得，生产周期短，所需设备为常规设备，易于现有化工厂接产，整个工艺流程基本无“三废”的产生，是一种无污染的清洁生产工艺。附图说明图1为废水的水质指标；图2为9种实施例复合絮凝剂产品处理废水的效果，絮凝剂的投加量为50mg/L ； 图3为实施例5的絮凝剂产品与EDU、PAMC、PAC、PFS、PAFC的废水处理效果比较，絮凝剂的投加量为50mg/L。具体实施例方式本专利技术所述的复合型有机无机高分子絮凝剂为淡黄色液体产品，产品的相对分子量为10万 100万，在20°C时密度为1.05 1. 36g/mL，pH值为2. 0 3. 5。本专利技术所述的复合型有机无机高分子絮凝剂的制备工艺，其步骤如下在50 600C条件下往反应器中依次加入一定量尿素、二甲胺、催化剂、水，搅拌至尿素完全溶解并混合均勻后，滴加一定量环氧氯丙烷，滴加完毕后将反应体系的温度缓慢升至75 95°C， 加入交联剂，反本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种复合型有机无机高分子絮凝剂，其特征在于：所述复合型有机无机高分子絮凝剂为淡黄色液体产品，产品的相对分子量为１０万～１００万，在２０℃时密度为１．０５～１．３６ｇ／ｍＬ，ｐＨ值为２．０～３．５。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘明华，黄漂漂，颜爱，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：35
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