[发明专利]一种双水相脱色絮凝剂乳液的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及絮凝剂，特别是涉及一种双水相脱色絮凝剂乳液的制备工艺，该絮凝剂主要用于印染废水脱色处理。

背景技术

我国染料产量已经排名世界第一，年产量达到90万吨，染料产量占世界的60%。由于染料生产流程长，产品收率低，通常有10～15%的染料通过废水进入到环境中。我国也是纺织印染业的第一大国，纺织工业是我国传统的支柱产业，其中印染业在纺织工业中占了较大的比重。据统计，约80%的纺织废水来自于印染行业。我国每年有6～7×10⁸吨的印染废水排入水环境中。

在目前大量使用的合成染料中，80%以上为含偶氮键、多聚芳香环的复杂有机化合物，而这些有机化合物多具有致癌、致畸、致突变的“三致”效应，且分解产物也有毒甚至有致癌作用。即使污水中的染料浓度很低，它依然会影响水体的透光度，进而影响到水体美观及水生物光合作用的进行。

随着染料合成、各种染料的不断使用和印染等工业废水的不断排放，排入环境的染料数量和种类不断增加，同时由于染料不断朝着抗光解、抗氧化、抗生物降解方向发展，导致其在环境中具有较长的滞留期。

针对染料废水处理目前应用较多的处理方法絮凝沉降脱色法，絮凝沉降法的关键在于脱色絮凝剂的开发。

目前研究较多的合成高分子脱色絮凝剂为双氰胺类高分子脱色絮凝剂和聚丙烯酰胺类脱色絮凝剂。双氰胺甲醛类脱色絮凝剂具有很高的电荷密度，与染料离子进行电中和作用，对染料粒子进行吸附作用，通过分子链的架桥网捕作用，使染料粒子聚集沉降。但由于缩聚物分子量较低，其吸附架桥和网捕作用较弱，使得形成的絮体沉降速度较慢。而聚丙烯酰胺类絮凝剂，因其具有较大的分子量，吸附架桥和网捕作用强，形成絮体体积大，沉降速度快而广泛用于废水处理，但阳离子型聚丙烯酰胺的电荷密度较低，其对水溶性染料的电中和作用较弱，对染料溶液的脱色效果较差。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的脱色剂脱色絮凝综合性能差的缺点，提供一种脱色絮凝的综合性能优良，制备工艺简单，同时具有脱色和絮凝作用的一种双水相脱色絮凝剂乳液的制备工艺。

为实现本发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种双水相脱色絮凝剂乳液的制备工艺，包括如下步骤：

（1）双氰胺甲醛缩聚物的制备：将双氰胺和质量浓度为37～40%的甲醛水溶液加入到容器中，升温至75～80℃，并保持水浴温度恒定，搅拌下反应0.8～1.5h；加入改性剂氯化铵和催化剂三氯化铝，调节并保持水浴温度在60～70℃，反应1.2～1.4h，得到双氰胺甲醛缩聚物（PHDCD）；所述双氰胺、甲醛、氯化铵和三氯化铝的摩尔比为1:1.5～2.5:0.3～0.6:0.05～0.2；

（2）双水相脱色絮凝剂乳液的制备：以所述双氰胺甲醛缩聚物的水溶液为分散介质，加入丙烯酰胺（AM）、阳离子单体和链转移剂异丙醇，搅拌溶解得到均相溶液，通氮排氧10～20min后，加入引发剂，在水浴温度30～50℃条件下反应6～16h，得到双水相脱色絮凝剂乳液；

所述引发剂为水溶性偶氮类热分解引发剂和氧化与还原引发剂的混合物，其中水溶性的偶氮类热分解引发剂为V50或V044；氧化与还原引发剂为过硫酸钾/亚硫酸氢钠﹑过硫酸铵/亚硫酸氢钠、过氧化氢/亚硫酸氢钠、过硫酸钾/甲醛合次硫酸氢钠或过硫酸铵/甲醛合次硫酸氢钠；水溶性偶氮类热分解引发剂与氧化与还原引发剂中氧化剂和还原剂的质量比为5:0～1:0～3；

所述阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）﹑甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）中的一种或多种；

以反应体系溶液质量为总质量计，双氰胺甲醛缩聚物占总质量百分数为35～55%；共聚单体占总质量的百分数为4～15%；链转移剂异丙醇与共聚单体的质量比为0:1～0.03:1；共聚单体包括阳离子单体和丙烯酰胺；阳离子单体与丙烯酰胺的摩尔比为1:0.5～1:5；引发剂总质量与共聚单体总质量比为2.7×10^‐4:1～1.64×10^‐3:1。

为更好地实现本发明目的，所述共聚单体还包括丙烯酸（AA），所述丙烯酸与丙烯酰胺的摩尔比为0:1～0.25:1。所述的步骤（2）的水浴温度优选为35～45℃。所述的步骤（2）反应的时间优选为8～12h。所述的容器优选为三口圆底烧瓶。所述的搅拌为机械搅拌，搅拌转速为200～300r/min。