本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于廢水處理的脫色絮凝劑。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，水污染問題日趨嚴(yán)重，水處理問題已引起人們的高度重視。為保證水資源的可持續(xù)利用，解決水環(huán)境污染問題，國(guó)內(nèi)外在水處理方面做了大量工作，開發(fā)了多種水處理工藝，如生化法、離子交換法、吸附法、化學(xué)氧化法等。與這些方法相比，絮凝沉淀法以其處理效率高、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的特點(diǎn)成為世界各國(guó)普遍使用的一種水質(zhì)處理技術(shù)。經(jīng)過絮凝劑無害處理后的水可以重復(fù)利用，提高了水的利用率，緩解了由于水資源不足給工業(yè)發(fā)展帶來的困難。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，廉價(jià)、高效、無毒又能夠完全生物降解、不產(chǎn)生二次污染的新型綠色絮凝劑的研制正成為當(dāng)今世界水處理方面研究的重要課題。

甲醛雙氰胺聚合物類絮凝劑為陽離子高聚物，用于廢水處理，成本較低，且其絮凝脫色效果優(yōu)異，但其自身所含的游離甲醛存在對(duì)水質(zhì)的二次污染。聚丙烯酰胺(PAM)的酰胺基(—CONH2)可與許多物質(zhì)親和，吸附形成氫鍵。高分子量PAM在被吸附的粒子間形成"橋聯(lián)"，使數(shù)個(gè)甚至數(shù)十個(gè)粒子連接在一起，生成絮團(tuán)，加速粒子下沉。這使它成為最理想的絮凝劑。PAM絮凝劑主要用來處理各種廢水，與傳統(tǒng)無機(jī)絮凝劑相比較的優(yōu)點(diǎn)在于：品種多，能適應(yīng)多種條件，劑量小，效率高，生成的泥渣少，后處理容易。

CN105540797A報(bào)道了一種高效水處理復(fù)合絮凝劑，通過將有機(jī)絮凝劑和無機(jī)絮凝劑復(fù)合可以提高絮凝沉淀和脫色效果，具體方案是由鋁鹽組分、鐵鹽組分、助凝組分、有機(jī)絮凝組分和活化硅酸組分組成，鋁鹽組分采用聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚磷氯化鋁、聚合硅酸鋁、氯化鋁、硫酸鋁的一種或兩種以上的任意組合，使用量以重量份計(jì)為10～40份；鐵鹽組分采用聚合硫酸鐵、聚合氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵、氯化鐵的一種或兩種以上的任意組合，使用量以重量份計(jì)為1～30份；助凝組分采用電石渣、氫氧化鎂、氯化鎂、氯化鋅的一種或兩種以上的任意組合，使用量以重量份計(jì)為1～10份；有機(jī)絮凝組分采用聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化銨、聚丙乙烯磺酸鈉、雙氰胺甲醛樹脂的一種或兩種以上的任意組合，使用量以重量份計(jì)為1～10份；活化硅酸組分使用量以重量份計(jì)為1～10份。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，高效水處理復(fù)合絮凝劑為：將聚合氯化鋁40重量份，聚合硫酸鐵10重量份，電石渣5重量份，聚二甲基二烯丙基氯化銨1重量份和活化硅酸5重量份，配制成復(fù)合絮凝劑，并對(duì)某養(yǎng)豬廢水進(jìn)行處理。取100mL廢水調(diào)節(jié)pH為5，添加本實(shí)例絮凝劑150mg，攪拌混勻，沉淀至澄清，再進(jìn)行檢測(cè)。濁度去除率為91.1％，脫色率為83.6％，總磷去除率可達(dá)90.1％，總氨去除率47.8％，COD的去除率可達(dá)47.6％，絮凝劑殘留率14.9％。

CN104671574A公開了一種間硝基苯磺酸鈉生產(chǎn)廢水的處理工藝，，包括如下步驟：(1)預(yù)處理：調(diào)節(jié)間硝基苯磺酸鈉生產(chǎn)廢水的pH值為1～4，過濾得到濾液Ⅰ；(2)鐵碳微電解反應(yīng)：將濾液Ⅰ通入含有鐵碳球和催化劑的反應(yīng)池中，經(jīng)曝氣、攪拌反應(yīng)4～8h后，過濾出水；(3)絮凝過程：調(diào)節(jié)步驟(2)的出水的pH值為8～11，先快速攪拌1～3min，再慢速攪拌20～60min，過濾出水；(4)脫色反應(yīng)：向步驟(3)的出水中加入脫色絮凝劑，先快速攪拌30～60s，再慢速攪拌3min；然后加入聚合氯化鋁，先快速攪拌30～60s，再慢速攪拌3min；最后加入聚丙烯酰胺，先快速攪拌30～60s，再慢速攪拌3min后，過濾出水；(5)活性炭吸附：向步驟(4)的出水中加入活性炭，吸附出水；(6)減壓蒸餾：步驟(5)的出水經(jīng)減壓蒸餾回收無機(jī)鹽，濃縮液返回至步驟(1)中重新處理，冷凝液回用。該專利認(rèn)為，步驟(4)中，脫色絮凝劑、PAC和PAM的加入順序不能顛倒，通過兩次不同方法絮凝的連續(xù)使用，使一些顆粒懸浮物和有機(jī)物的沉降更徹底，處理效率高，反應(yīng)徹底；催化劑和脫色劑的使用，降低了反應(yīng)條件，節(jié)省了能源，具有很高的實(shí)用性和應(yīng)用價(jià)值。

CN103253775B公開了一種微生物絮凝劑和雙氰胺甲醛樹脂聯(lián)合脫色劑的制備方法，先用雙氰胺甲醛樹脂對(duì)印染廢水進(jìn)行脫色，然后選用微生物絮凝劑進(jìn)行絮凝處理。

現(xiàn)有的這些方法雖然通過復(fù)配多種絮凝劑實(shí)現(xiàn)了絮凝脫色效果的提高，但是應(yīng)用操作比較復(fù)雜，成本較高，且均是針對(duì)特定廢水而專門設(shè)計(jì)，通用效果不好。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，改進(jìn)用于廢水處理的復(fù)合脫色絮凝劑的制備方法，并由此獲得應(yīng)用簡(jiǎn)單，成本低，且對(duì)各類廢水均具有優(yōu)良脫色絮凝效果的復(fù)合脫色絮凝劑。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案如下：

一種用于廢水處理的復(fù)合脫色絮凝劑的制備方法，其包括步驟如下：

(1)在反應(yīng)釜中加入雙氰胺、尿素和甲醛，在攪拌條件下用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH 7～8，在45℃～70℃反應(yīng)1h～4h，再加入氯化銨反應(yīng)1.5h～3.5h，最后加入二乙醇胺反應(yīng)0.5h～1h后得到二乙醇胺改性雙氰胺甲醛縮聚物；

(2)將聚丙烯酰胺溶解在水中，在攪拌條件下加入甲醛水溶液，在45℃～55℃條件下反應(yīng)1.5h～2h，加入二乙醇胺在60℃～70℃條件下繼續(xù)反應(yīng)1h～1.5h得到二乙醇胺修飾的聚丙烯酰胺；

(3)將步驟(1)和步驟(2)分別得到的產(chǎn)物按質(zhì)量比為1：0.5～1混合，加熱攪拌至40℃～70℃，反應(yīng)1h～2h，得到澄清透明溶液，冷卻，得到復(fù)合脫色絮凝劑。

進(jìn)一步地：步驟(1)中，雙氰胺、尿素、甲醛、氯化銨和二乙醇胺的投料摩爾比優(yōu)選為1:0.1～0.5:1.5～3:0.5～1.5:0.5～1.2。

優(yōu)選地，步驟(1)中，氯化銨的加料方式為少量多次分批加入。

優(yōu)選地，步驟(1)中，從加入氯化銨開始至反應(yīng)結(jié)束，溫度控制在70℃～80℃。

優(yōu)選地，步驟(1)和(2)中，二乙醇胺的加料方式為連續(xù)滴加。

優(yōu)選地，步驟(1)、(2)及(3)中，所述攪拌的方式為機(jī)械攪拌，攪拌速率為250rpm～400rpm。

優(yōu)選地，步驟(2)中，聚丙烯酰胺的分子量為800萬。

優(yōu)選地，步驟(2)中，聚丙烯酰胺、甲醛、乙二胺的投料摩爾比為1:0.8～1.5:1～1.4。

優(yōu)選地，步驟(2)中，加入甲醛水溶液后，在50℃～55℃條件下反應(yīng)；加入二乙醇胺后在65～70℃條件下反應(yīng)。

本發(fā)明還涉及本發(fā)明上述方法制備所得用于廢水處理的復(fù)合脫色絮凝劑。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

1、復(fù)合脫色絮凝劑產(chǎn)品為無色透明粘稠狀，穩(wěn)定性高，適用于處理各類廢水。

2、相比較傳統(tǒng)工藝，二乙醇胺改性雙氰胺甲醛縮聚物的制備增加縮聚反應(yīng)時(shí)間，延長(zhǎng)了雙氰胺甲醛縮聚物的分子鏈，克服了雙氰胺甲醛縮聚物因自身分子量較小以及陽離子度有限的缺點(diǎn)，提高了化學(xué)、物理吸附性能，脫色率≥93％，CODcr去除率≥80％。而且反應(yīng)體系外的游離態(tài)甲醛可以與加入的二乙醇胺繼續(xù)反應(yīng)，甲醛殘留量低。

3、本發(fā)明復(fù)合脫色絮凝劑可單獨(dú)使用，無需添加無機(jī)絮凝劑，在絮凝過程中可以產(chǎn)生較大的絮團(tuán)，沉降速度快。

4、以二乙醇胺改性雙氰胺甲醛縮聚物為主的復(fù)配方案，在顯著提高脫色絮凝效果的同時(shí)降低了成本。

5、本發(fā)明方法所得復(fù)合脫色絮凝劑，無需多次添加或按嚴(yán)格順序添加，應(yīng)用簡(jiǎn)單、方便。

具體實(shí)施方式

以下通過具體實(shí)施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明中所用的原料和試劑均市售可得。

實(shí)施例1

本例提供一種復(fù)合脫色絮凝劑的制備方法，包括：

(1)二乙醇胺改性雙氰胺甲醛縮聚物的制備：雙氰胺、尿素、甲醛、氯化銨和二乙醇胺的投料摩爾比為1:0.2:1.5:0.6:0.7。在反應(yīng)釜中加入雙氰胺、尿素和甲醛，在攪拌速率為250rpm條件下用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH 7～8，在60℃反應(yīng)2h，調(diào)節(jié)并控制溫度75℃，再少量多次分批加入氯化銨反應(yīng)3h，最后以連續(xù)滴加的方式加入二乙醇胺反應(yīng)0.5h后得到二乙醇胺改性雙氰胺甲醛縮聚物。

(2)二乙醇胺修飾的聚丙烯酰胺的制備：聚丙烯酰胺的分子量為800萬，其中聚丙烯酰胺、甲醛、二乙醇胺的投料摩爾比1:1:1.4。將聚丙烯酰胺溶解在水中，在攪拌速率300rpm條件下加入甲醛水溶液，在50℃條件下反應(yīng)1.5h，加入二乙醇胺在65℃條件下繼續(xù)反應(yīng)1.5h得到二乙醇胺修飾的聚丙烯酰胺。

(3)將步驟(1)和步驟(2)分別得到的產(chǎn)物按質(zhì)量比1：0.5混合，加熱攪拌至40℃，反應(yīng)1h，得到澄清透明溶液，冷卻，得到復(fù)合脫色絮凝劑。

實(shí)施例2

本例提供一種復(fù)合脫色絮凝劑的制備方法，包括：

(1)二乙醇胺改性雙氰胺甲醛縮聚物的制備：雙氰胺、尿素、甲醛、氯化銨和二乙醇胺的投料摩爾比為1:0.3:1.5:0.8:1。在反應(yīng)釜中加入雙氰胺、尿素和甲醛，在攪拌速率為350rpm條件下用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH 7～8，在65℃反應(yīng)2.5h，調(diào)節(jié)并控制溫度75℃，再少量多次分批加入氯化銨反應(yīng)3h，最后以連續(xù)滴加的方式加入二乙醇胺反應(yīng)1h后得到二乙醇胺改性雙氰胺甲醛縮聚物。

(2)二乙醇胺修飾的聚丙烯酰胺的制備：聚丙烯酰胺的分子量為800萬，其中聚丙烯酰胺、甲醛、二乙醇胺的投料摩爾比1:1.2:1.2。將聚丙烯酰胺溶解在水中，在攪拌速率400rpm條件下加入甲醛水溶液，在50℃條件下反應(yīng)1.5h，加入二乙醇胺在65℃條件下繼續(xù)反應(yīng)1.5h得到二乙醇胺修飾的聚丙烯酰胺。

(3)將步驟(1)和步驟(2)分別得到的產(chǎn)物按質(zhì)量比1：0.7混合，加熱攪拌至50℃，反應(yīng)1.5h，得到澄清透明溶液，冷卻，得到復(fù)合脫色絮凝劑。

對(duì)比例1

本例提供一種復(fù)合脫色絮凝劑,其由二乙醇胺改性雙氰胺甲醛縮聚物和聚丙烯酰胺按照質(zhì)量比1:0.7混合而成,其中,二乙醇胺改性雙氰胺甲醛縮聚物按照實(shí)施例2相同的制備條件制得。

將實(shí)施例1、實(shí)施例2以及對(duì)比例1的復(fù)合脫色絮凝劑分別應(yīng)用于印染廢水、涂裝車間廢水及人造革制造廢水三類廢水的廢水處理試驗(yàn)中，三類廢水的主要水質(zhì)指標(biāo)分別見表1。

表1

處理方法為：在絮凝脫色步驟中，將復(fù)合脫色絮凝劑按照每升水2g的投料比例直接加入到廢水中，先以300r/min的速度進(jìn)行攪拌5min，然后以40r/min的速度進(jìn)行攪拌5min，靜置沉淀45min后，測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)。結(jié)果參見表2。

表2

上述僅為本發(fā)明的部分優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明并不僅限于實(shí)施例的內(nèi)容。對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說，在本發(fā)明技術(shù)方案的構(gòu)思范圍內(nèi)可以有各種變化和更改，所作的任何變化和更改，均在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。