[发明专利]一种带双粒径分布的反相乳液及其制备方法和用途

说明书

本发明公开一种带双粒径分布的反相乳液，反相乳液为同一反相乳液体系中乳胶粒子的粒径分布在20nm～70nm和100nm～500nm两个区间；制备反相乳液的方法为通过控制乳化剂体系和乳化方式形成粒径不同的乳化液A和乳化液B，乳化液A和乳化液B在同一体系中通过三段聚合反应一次性制备出粒径具有双峰分布的反相乳液；通过本发明制备方法制备的反相乳液用于水处理絮凝剂、污泥脱水剂、造纸助剂，尤其用本发明反相乳液进行制造的污泥脱水剂进行污泥脱水，仅使用本发明中的反相乳液，而不需要其他的无机调理剂或多种有机调理剂，就可实现污泥脱水处理后的滤饼含水率在50％以下，并具有固含量高，用量低及溶解快速、使用方便等优点。

技术领域

本发明属于反相乳液聚合技术领域，具体涉及一种带双粒径分布的反相乳液及其制备方法和用途。

背景技术

污水中的污染物和营养成分在大量繁殖细菌作用下不断聚集，逐渐增大的团粒结构最终在水中沉淀下来，形成污泥。污泥含水率之所以高，是因为污泥与水分子结合非常紧密，且具有不同的相态：自由态水、物理结合水(包含毛细管/间隙水、胶态/表面吸附水)、化学结合水(包含细胞内的水、分子水)，前两者可以通过加入普通絮凝剂进行絮凝沉降后脱水，而化学结合水由于结合力强，需要打破化学键方能去除。目前，应用最多的污泥脱水剂为将无机调理剂与有机絮凝剂结合的方式。无机调理剂包括石灰、粉煤灰、铁盐、铝盐，主要作用是破坏污泥与水分子间的结合力，故也称为“污泥改性剂”，之后添加聚丙烯酰胺类高分子絮凝剂，进行絮凝沉降，然后采用脱水设备进行脱水。该方法虽然能够通过调理压榨后将污泥脱水至60％以下，但由于调理剂的总投加比基本都要在绝干污泥的20％以上，有的甚至高达40％，而且这些石灰、粉煤灰等化学药剂基本都以干固体的方式投加，虽然经过脱水后的污泥是减少了体积，但是实质上是增加了最终污泥处置的总量，对后续处置的成本造成了二次增加，不符合“减量化、稳定化、无害化、资源化”的总体要求与发展趋势。

专利CN109592879A公开的一种新型有机复合污泥调理改性剂，未涉及生石灰、铁盐、铝盐等，而是使用多种有机调理剂复合：包括短链聚丙烯酰胺、高离子度聚丙烯酰胺、季铵盐、壳聚糖；聚丙烯酰胺乳液；烷基糖苷、甜菜碱。其中提到了高离子度聚丙烯酰胺和季铵盐，利用其具有破坏细胞壁的功能，但专利公开的调理剂为多种有机调理剂的混合物，主要介绍了复合调理剂的使用方法，但单纯的物理复合存在混合不均匀情况，且不同组分的形态和溶解度均不同，在使用过程中会出现溶解程度不均匀的可能，进而导致有的组分效果来不及发挥，整体协同效果无法发挥到最佳。

综上所述，急需要制备一种新的化合物来对污泥进行高效脱水处理，该化合物不仅要能实现对污泥的高效脱水，而且应能被高效地制备出来，以解决现有技术中污泥处理中所面临的问题。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种带双粒径分布的反相乳液及其制备方法和用途。

实现本发明的技术方案是：

本发明所述一种带双粒径分布的反相乳液，所述反相乳液为同一反相乳液体系中乳胶粒子的粒径分布在20nm～70nm和100nm～500nm两个区间。

一种制备上述所述的反相乳液的制备方法，制备所述反相乳液的方法为通过控制乳化剂体系和乳化方式形成粒径不同的乳化液A和乳化液B，所述乳化液A和乳化液B在同一体系中通过三段聚合反应一次性制备出粒径具有双峰分布的反相乳液。

优选地，所述乳化液A和乳化液B的制备方法如下：

制备乳化液A：在反应釜A中加入复合乳化剂A和油，搅拌均匀后，形成油相A；在600～1000rpm搅拌条件下，加入功能单体A水溶液，加完后在均质乳化机上剪切分散5～20分钟，得到乳化液A；

制备乳化液B：在配料釜B中加入复合乳化剂B和油，搅拌均匀后，形成油相B；在100～300rpm搅拌条件下，加入功能单体B水溶液，加完后保持转速不变继续搅拌10～30分钟，得到乳化液B。