[发明专利]阳离子成核剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种成核剂。

背景技术

生活污水污泥除含有大量泥沙、有机物残渣等固体颗粒外，还含有残留的果汁、菜汁等有机可溶物质，植物油、动物油脂等液体不溶物以及它们的皂化物或部分皂化物，残余碱性皂液、中性洗洁净、非离子型洗涤剂等表面活性物质。经过机械降解、物理捕集、化学吸附、活性污泥转化等多种物理或化学变化，上述物质形成稳定的胶体粒子，不易沉淀分出。胶体粒子又通过-COO^-、-OH^-等基团吸附大量泥沙或固体不溶物杂质，形成大负离子集团。与此同时，皂液、洗洁净、洗涤剂等表面活性物质包裹于大负离子集团表面，形成保护层，使之乳化形成的污泥团，构成污泥团与污水一同运移体系。对这样的体系，污泥的脱水与破乳互相制约，很难进行脱水处理。

大多数的污泥在脱水时并不使用任何的成核剂，在已有的成核剂中，广泛应用的成核剂是聚丙烯(PP)，而这种成核剂并不带有电性，这种成核剂并不能中和污泥中的大负离子集团。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有污水处理工艺中的成核剂不带有电性不能中和污泥中的大负离子集团的问题，提供了一种阳离子成核剂及其制备方法。本发明第一种阳离子成核剂由丙烯基单体、季胺盐型阳离子淀粉、EDTA二钠、丙二醇-1.2、K₂S₂O₈、Mannich试剂和硫酸二甲酯制成，其中丙烯基单体与季胺盐型阳离子淀粉的摩尔比为1∶0.05～0.5，丙烯基单体与EDTA二钠的摩尔比为1∶0.002～0.05，EDTA二钠与丙二醇-1.2的摩尔比为1∶0.08～1.22，EDTA二钠与K₂S₂O₈的摩尔比为1∶1.05～1.55，Mannich试剂与丙烯基单体的摩尔比为1∶0.15～0.35，Mannich试剂与硫酸二甲酯的摩尔比为1∶1.05～1.20，所述的丙烯基单体是丙烯酰胺、丙烯酸钠或丙烯腈；所述的Mannich试剂是在搅拌下将质量浓度为30％的二甲胺水溶液滴至等摩尔比的质量浓度为36％甲醛水溶液中，然后在室温下反应3～5小时制得的。

上述本发明第一种阳离子成核剂的制备方法如下：一、在氮气的条件下将浓度为0.02g～0.2g/mL的季胺盐型阳离子淀粉水溶液除氧10～25分钟后阵化24～72小时，然后向阵化后的溶液中加入丙烯基单体、EDTA二钠、丙二醇-1.2和K₂S₂O₈制得混合溶液，将混合溶液40～70℃水浴中反应4～8小时，得到接枝产物；二、将占步骤一得到的接枝产物质量15％～30％的Mannich试剂加入到步骤一得到的接枝产物中，然后在20～40℃下保持2～8小时，制得Mannich碱，在20℃的条件下向制得的Mannich碱中加入硫酸二甲酯后搅拌20～40分钟，制得阳离子成核剂；其中步骤一中所述的丙烯基单体是丙烯酰胺、丙烯酸钠或丙烯腈，步骤一中丙烯基单体与季胺盐型阳离子淀粉的摩尔比为1∶0.05～0.5，丙烯基单体与EDTA二钠水溶液的摩尔比为1∶0.002～0.05，EDTA二钠水溶液与丙二醇-1.2的摩尔比为1.00∶0.08～1.22，EDTA二钠水溶液与K₂S₂O₈水溶液的摩尔比为1.00∶1.05～1.55；步骤二中Mannich试剂与步骤一中的丙烯基单体的摩尔比为1.0∶0.15～0.35，Mannich试剂与硫酸二甲酯的摩尔比为1.00∶1.05～1.20。