[发明专利]一种处理造纸废水的絮凝剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种处理造纸废水的絮凝剂及其制备方法。

背景技术

造纸工业是用水大户，如年产十万吨纸的造纸厂的每日耗水量就在两万五千吨到三万五千吨之间。同时，造纸工业又是水污染大户，生产过程中废纸的碎浆、筛选、浮选、脱墨和抄纸等工序会产生大量造纸废水，其成分主要包括细小的悬浮性纤维、造纸填料、废纸杂质和各类无机、有机生产添加剂等，由于成分多而杂，使造纸废水的化学耗氧量(COD值)和固体悬浮物含量(SS值)均较高，严重污染水环境。因此，为节约、保护我国有限的水资源，造纸废水的处理回用已成为具有现实意义和长远意义的重大课题。

现有技术通常采用絮凝剂处理造纸废水，降低其COD值，如公开号为CN1101954的中国专利文献公开了一种处理造纸黑液的絮凝剂，其由45％～65％(重量)生石灰、10％～25％(重量)石灰石、25％～45％(重量)盐酸(以浓度为31％的盐酸计)组成。所述絮凝剂属于无机絮凝剂，分子量低，抗剪切力弱。使用所述絮凝剂处理造纸废水时，形成的絮团在外力作用下很容易分散开，使SS值、色度、浊度、盐分和COD值等去除率低，总体的处理效果差。

授权公告号为CN1311004C的中国专利文献公开了一种阳离子型水溶性高分子分散体，包括：无机盐水溶液中的丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺和具有式(I)结构的单体组成的水溶性单体体系，在式(I)中，R₁为H或甲基，R₂和R₃均为碳数为1～3的烷基或烷氧基，R₄为H或碳数为1～3的烷基、烷氧基或苄基，A为O或NH，B为碳数为1～3的烷基或烷氧基，X₁为负抗衡离子；阳离子型加成聚合物分散剂和缩合聚合物分散剂组成的复合分散剂，所述阳离子型加成聚合物分散剂具有式(II)或式(III)结构，在式(II)中，R₅为H或甲基，R₆和R₇均为碳数为1～3的烷基或烷氧基，R₈为H或碳数为1～3的烷基、烷氧基或苄基，D为O或NH，E为碳数为1～3的烷基或烷氧基，X₂为负抗衡离子；在式(III)中，R₉和R₁₀均为H或甲基，R₁₁和R₁₂均为H或碳数为1～3的烷基，X₃为负抗衡离子；所述缩合聚合物分散剂为脂肪族胺与环氧氯丙烷的缩合物。

所述阳离子型水溶性高分子分散体可用作处理造纸废水的有机絮凝剂，由于其中的复合分散剂具有良好的分散作用，使其能够起到较好的絮凝作用，有效降低造纸废水的COD值。但是，采用所述阳离子型水溶性高分子分散体处理含盐量较高(盐浓度在0.5M以上)的造纸废水时，由于电荷屏蔽作用，其高分子链的流体力学体积显著减小，难以与废水中的固体悬浮物形成紧密的絮团，从而导致絮凝效果较差，不利于应用。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种处理造纸废水的絮凝剂及其制备方法，采用本发明提供的絮凝剂处理含盐量较高的造纸废水，絮凝效果较好，利于应用。

本发明提供了一种处理造纸废水的絮凝剂，包含：

分散剂；

具有式(IV)结构的聚合物：

其中，x为聚合度；y为聚合度；R₁为H或甲基；R₂为酰胺基；R₃为H；R₄为式(V)所示的取代基：

其中，R₅为H或选自碳数为1～12的烷基；n为大于等于6的正整数；

所述具有式(IV)结构的聚合物的分子量为400万～700万。

优选的，所述分散剂为聚(二甲基二烯丙基氯化铵)、聚(丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)或聚(甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)；所述分散剂的分子量为20万～100万。

优选的，所述分散剂的质量为所述具有式(IV)结构的聚合物的质量的2％～10％。

本发明还提供了一种处理造纸废水的絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

在无机盐的水溶液中，将具有式(VI)结构的丙烯酰胺基长链烷基羧酸与丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺在引发剂和分散剂的存在下于水中进行共聚反应，得到包含所述分散剂和具有式(IV)结构的聚合物的处理造纸废水的絮凝剂；

所述丙烯酰胺基长链烷基羧酸具有式(VI)结构：