[发明专利]一种盐敏感絮凝剂的制备方法以及使用方法

说明书

本发明公开了一种盐敏感絮凝剂的制备方法以及使用方法，制备方法包括以下步骤：步骤a：用三聚氯氰和亲核试剂制备絮凝剂中间体；步骤b：以淀粉、絮凝剂中间体、NaOH和二甲基亚砜制备盐敏感絮凝剂。本发明的有益效果:本发明的制备方法制备得到的盐敏感絮凝剂，具有良好的盐敏感性，不仅能够有效地处理含有活性染料的工业印染废水，同时能够根据活性印染废水中固有盐的特点，通过调节絮凝体系的盐浓度拓宽絮凝过程中絮凝平台的大小，絮凝平台的宽度随着盐浓度的增加而加大，有效地解决了聚合物电解质絮凝剂在使用过程中容易出现“分散再稳”的问题。其次，由于絮凝剂的盐敏感性，其在回用水中的残余量较低，所以保证了残液的回收利用。

技术领域

本发明涉及印染废水处理技术领域，特别涉及一种盐敏感絮凝剂的制备方法以及使用方法。

背景技术

印染行业废水排放量和污染物总量分别位居全国工业部门的第二位和第四位，排放量高达25亿吨，且难降解污染物含量高，现有技术处理回用率低，已成为制约行业可持续发展的亟待解决的共性问题。目前，絮凝法、膜过滤法、吸附法、光催化法等方法在印染废水处理中得到了广泛的应用。其中，絮凝是处理含染料废水的一项非常有效和经济的技术。但絮凝法在应用过程中极易出现“分散再稳”的现象，是实际操作过程中面临的一个难题。所以采用絮凝法除色时，絮凝剂的量必须严格把控，否则无法达到最佳操作条件。吸附操作相比絮凝操作没有“分散再稳”的现象，吸附剂的过量不会引起染料的再稳。究其原因，因为絮凝过程中使用的絮凝剂大多是聚合物电介质，当其过量时与已形成的絮体产生电荷排斥作用，从而使絮体分散后再稳。而吸附过程中使用的吸附剂是不溶于水固体颗粒，其颗粒表面所带电荷较弱，所以不会使染料再稳。因此，本发明申请人认为，通过降低絮凝剂在水中的溶解度，有可能能够使絮凝剂由絮凝过程向吸附过程转变，从而有效拓宽絮凝平台。

活性染料染色过程中需要加入无机盐(氯化钠或硫酸钠)和碱剂(碳酸钠)，以抑制纤维素表面负电荷聚集，促进染料对纤维的亲和作用，从而有效的提高染料的上染率。因此，活性染料染色废水中含有大量的无机盐和碱剂，其中盐含量达到30-150g/L。而含盐碱的废水排放会改变江河水质，导致周边地区土壤盐碱化，破坏生态环境。通过对棉织物活性染料染色过程的分析，发现染色后的废水主要含有无机盐、未上染的活性染料、碳酸钠等。其次，染完色产生染色废液携带的盐(30-150g/L)，其中盐没有参与任何化学反应，也没有变质，因此本发明申请人认为可以利用废水中有盐的特点设计具有高分子结构的盐敏感絮凝剂，从而利用该敏感性质巧妙地解决相关问题，简化操作步骤，降低废水处理成本，并为此进行了大量的相关研究和实验。

实际应用中，我们发现絮凝法处理印染废水存在一定的弊端，由于絮凝剂极好的水溶性，在完成污水处理后，大量的絮凝剂会残余在水中，影响废水回用。其他传统水处理方法也不可避免导致大量水处理药剂残留，这也是目前纺织染整废水回用率低的主要原因。相对而言，采用吸附方式处理后得到的高盐废水的回用比其他操作方式理想，对染料富集后进行固液分离，清液中除色药剂的残留量很少。因此，如果可以采用环境响应性絮凝剂去深度处理印染废水，然后再利用絮凝剂的环境刺激响应性将絮凝过程向吸附过程转变，就有可能巧妙地结合了絮凝和吸附固有的优点，这样不仅可以有效的拓宽了絮凝平台，而且可以大大降低清液中絮凝剂的残余量。如果这种操作方式能够实现，将会为印染废水的深度处理和回用提供一种理想的方式，为此，本发明申请人做了大量研究和实验。

众所周知，盐对聚电解质物质的性能有影响，其原因是盐能破坏高分子聚合物链周围的水化结构。由于盐析效应，盐在水中比聚合物更容易水化，这种作用优先激发盐与水形成水合络合物，而后聚合物电解质逐渐失去原来的离子化态，然后水分子和盐的络合物被排除在聚合物的表面区域。此外，加入盐后，由于溶液极性增大，聚合物表面亲水基团的水化层厚度变薄，导致疏水基团之间的相互作用进一步突出，这种作用使聚合物从水溶液中析出，致使聚合物由原来的溶解状态变为不溶状态。因此，如何利用好聚合物在水溶液中的盐敏感性是极其重要的。