[发明专利]一种新型无机-有机复合高分子脱色絮凝剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱色絮凝剂，尤其涉及一种新型无机-有机复合高分子脱色絮凝剂及其制备方法。

背景技术

工业废水中的印染废水在处理工艺技术上问题和困难很多，主要是两个方面：一是COD(化学需氧量)难以降低，二是高色度废水难以脱色。絮凝沉降法是印染废水脱色的重要方法，但随着现代印染工业的发展和印染技术的进步，染料种类、染料结构和稳定性大为提高，给脱色处理增加了难度。

利用无机混凝剂可以较好地去除印染废水中大部分悬浮态染料、分散染料、还原染料、硫化染料及水溶性染料中分子量较大的部分直接染料，但对于活性染料、酸性染料、金属络合染料等水溶性染料的去除效果则较低，且无机混凝剂在废水处理中药剂投加量大、淤泥多，并且处理效果易受水质的变化影响，其应用范围受到很大局限。

有机絮凝剂用于印染废水的脱色处理具有如下优点：1）分子量大，其官能团在中和粒子表面电荷同时能使粒子间牢固结合，从而生成稳定的絮体；2）高分子絮凝剂生成的絮体其成长速度快，且体积较大，可缩短处理时间；3）高分子絮凝剂的作用受废水pH值影响小，处理效果相对稳定；4）高分子絮凝剂的用量少，絮凝脱水后残渣量少。但也存在着各种缺陷，如矾花轻、处理费用高、阳离子表面活性剂与印染废水中染料分子的络合反应具有较强的选择性等。

通常情况下，无机混凝剂或有机絮凝剂单独使用难以达到用量小、费用低、沉降快的脱色絮凝效果。若几种絮凝剂并用或采用复合絮凝剂通常可以使染料废水得到更有效的处理。有专利公布了一种可用于工业废水处理的脱色絮凝剂，该絮凝剂由有机（A）和无机（B）两组分构成，A组分是由双氰胺、甲醛、氯化铵及添加剂缩合而成的树脂；B组分是铝、铁、亚铁、钙和镁的氯化物、硫酸盐、聚合碱式硫酸盐的化合物，生产中大量使用了甲醛做原材料，产品中不可避免存在残余的甲醛，造成废水的二次污染。另有一专利公开了一种印染废水混凝脱色剂，该发明将丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵共聚物作为添加剂，与双氰胺-甲醛缩聚物共混，得到一种复配型混凝脱色剂，该发明是将两种有机高分子共混制成，几种原材料价格较贵，因此该发明中的生产成本较高。还有一专利公开了一种有机无机复合高效脱色絮凝剂及其制备方法与应用，该发明将乙二醛、硫酸铝硫酸铁溶液、双氰胺与季铵盐型阳离子淀粉混合反应，得到一种有机无机复合絮凝剂，但由于天然高分子絮凝剂（淀粉）性质不稳定，分子中不易引入官能团，而改性淀粉工艺复杂且聚合过程要使用大量有机溶剂，实际过程中该发明产品的使用受到很大限制。

发明内容

本发明的目的是为了克服当前脱色剂技术的不足，提供一种廉价、环保、稳定、高效的新型无机-有机复合高分子脱色絮凝剂及其制备方法。

为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种新型无机-有机复合高分子脱色絮凝剂，由甲酸、环氧氯丙烷、胺类化合物和无机金属盐按总重量比为10～20：35～45：40～65：145～165混合反应而成，其中，胺类化合物包括胺、多胺和不饱和季铵盐；无机金属盐为铝、铁、钙、镁的氯化物或硫酸盐及其聚合物中的至少一种。

一种新型无机-有机复合高分子脱色絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

1) 将重量为10～20份甲酸与25～30份多胺投入反应釜中，升温至30～50℃；

2)加入45～55份无机金属盐，搅拌至无机金属盐完全溶解；

3) 继续加入35～45份环氧氯丙烷，加入15～35份胺或不饱和季铵盐中的至少一种，升温至60～70℃，保温反应30～60min；

4) 加入100～110份聚合无机金属盐，升温至80～100℃，保温反应45～90min；

5)冷却，陈化，得到产品。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明的新型无机-有机复合高分子脱色絮凝剂的制备中大量采用了无机金属盐等廉价的原料，同时反应步骤简单，反应条件温和，大大降低了脱色絮凝剂的生产成本。

(2)本发明的新型无机-有机复合高分子脱色絮凝剂不含会造成水体的二次污染的甲醛、甲醇等还原性物质以及尿素等营养物质，是一种环境友好型脱色絮凝剂。

(3)本发明的新型无机-有机复合高分子脱色絮凝剂是化学合成类高分子絮凝剂，性能稳定，并且容易根据实际需要控制产品的分子量。同时本发明产品是有机和无机絮凝剂复配而成，结合了无机和有机脱色絮凝剂的优点，在实际使用过程中，通过协同作用对活性染料、酸性染料等难处理的水溶性染料具有良好的脱色絮凝效果，并且投加量少，使用范围广泛。