[发明专利]一种超临界合成阳离子聚脒絮凝剂的方法

说明书

本发明涉及一种超临界合成阳离子聚脒絮凝剂的方法，本发明以甲酰胺(NVF)、丙烯腈(AN)为原料共聚，通过超临界反应制得共聚物，然后进行加酸脒化反应，得到环形聚脒，经超临界方法合成的聚脒絮凝剂具有分子量高、正电荷密度大、热稳定性好，避免了在水溶液中进行，杂质少，聚脒纯度高，分子量高、正电荷密度大、絮凝效果好，用于处理污水，去除效率高，絮体大，沉降速度快，对各种污水处理效果好，使用范围广，尤其是对含油废水处理效果最佳。

技术领域

本发明涉及一种超临界合成阳离子聚脒絮凝剂的方法，属于环境化学水处理技术领域。

背景技术

近年来，工业的快速发展带来油品的使用量加大，但是由于技术发展不能与需求相适合，加上管理不当等原因，导致大量油品进入水体，形成含油废水污染环境。同时，含油废水除了产量大，来源也很广泛，如，在采油、炼油、贮油、运输过程以及石油化学工业的生产过程中都会产生大量的含油废水。含油废水的多源头导致污水的种类和性质非常复杂，根据含油废水中油的存在状态,一般将其分为3类，即游离油、分散油和乳状油。含油废水的处理方法也多种多样，按作用原理和去除对象可将含油污水处理技术分为机械法、化学法、物理化学法和生物法。絮凝处理由于适用性强，能去除乳化油、溶解油和部分难以生化降解的复杂高分子有机物，被广泛应用于含油废水的处理。常用的絮凝剂主要有无机絮凝剂、有机絮凝剂和复合絮凝剂三大类。常用的无机絮凝剂为铝盐和铁盐，无机絮凝剂由于投加量大，污泥产量多，目前使用受限。近年来出现的无机高分子凝聚剂(如聚硫酸铁、聚氯化铝等)具有用量少、效率高的特点，而且使用时最佳pH也较宽，有机高分子絮凝剂效果显著但是价格昂贵，难以大量推广使用，经常作为助凝剂与无机混凝剂复配使用。

染料及印染行业所排放的废水具有浓度高、色度高、毒性大、成分复杂、难降解物质多等特点，由于染料和印染废水中多含有具三致性能的水溶性有机物，采用常规的生物处理法或物化法得不到理想的废水治理效果，化学絮凝法处理染料有高效，成本低，工艺简易的特点。铝系混凝剂是目前国内外水处理行业中广泛使用的无机混凝剂，但含铝絮凝剂存在一定的环境毒性。已经发现铝离子在人体脑细胞积累后，会破坏神经细胞，加速人脑组织老化，使幼儿智力发育迟缓，诱发老年痴呆。为了减少铝系混凝剂的危害，常采用复配有机助凝剂减少铝系混凝剂投加量的方法。

聚脒是分子链中含有脒基团的一类聚合物，聚脒一般有两种结构，即直链型的聚脒以及分子链中带有五元环结构脒基团的聚脒。这两类聚脒都具有良好的性质，尤其后者是一种阳离子型聚合物，具有电荷密度高，稳定性好等特点，目前国外已经在造纸和污水处理等行业得到应用。采取聚脒作为助凝剂，与铝系混凝剂复配，能够提高混凝效果，大大减少含铝混凝剂的使用量，从而减少环境污染。

聚脒作为一种新颖的阳离子絮凝剂，电荷密度高，粘度大等优点，但是目前国内国外对聚脒的研究还不够充分，目前的聚脒使用受限，处理含油废水效果不佳。

中国专利文献CN101717145B(专利号：200910232498.3)公开了一种环型脒基高分子絮凝剂及其制备方法，环型脒基高分子絮凝剂具有特性粘度大、电荷密度高、水溶性好等特点，是由丙烯酰胺功能单体和丙烯腈通过自由基聚合而成，其结构通式为：

其中：聚合度m为100～6000，聚合度n为100～1000；X为-Cl或-HSO₄；Y为-CN、-NH₂、-CONH₂、-NHCHO和-COOH取代基中的一种。该絮凝剂在处理油田废水方面能起到一定的效果，但效果不是很好，并且该制备方法在水溶液中进行，产率低、杂质多温度条件难控等缺点。