申请日2017.05.09
公开(公告)日2017.11.07
IPC分类号B01J41/12; B01J47/014; C02F1/42; C02F1/28
摘要
本发明公开了一种污水处理用阴离子交换树脂制备方法，将甲醛，搅拌状态下向其中滴加水玻璃，调节体系pH值，升温搅拌，加入尿素，升温搅拌，加入三聚氰胺、月桂酰胺丙基甜菜碱继续搅拌，加入水混合搅拌，滴加硫酸铜溶液，滴加完全后继续搅拌，采用氢氧化钠调节体系pH值，加抗坏血酸溶液搅拌，离心分离，洗涤，干燥，得到第一预制料;将大孔氯甲基化聚苯乙烯树脂送入N，N二甲基甲酰胺中溶胀，加入醇胺化合物、第一预制料，升温搅拌，降温，洗涤，得到第二预制料;在冰水浴中，向第二预制料中滴加氯化亚砜，升温，保温，降温，洗涤，过滤，得到第三预制料;将第三预制料送入异丁醇中溶胀，加入三辛癸烷基叔胺反应得到污水处理用阴离子交换树脂。
权利要求书
1.一种污水处理用阴离子交换树脂制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将甲醛，搅拌状态下向其中滴加水玻璃，调节体系pH值为8-8.8，升温搅拌，加入尿素，升温搅拌，加入三聚氰胺、月桂酰胺丙基甜菜碱继续搅拌，加入水混合搅拌，滴加硫酸铜溶液，滴加完全后继续搅拌，采用氢氧化钠调节体系pH值为8-8.4，加抗坏血酸溶液搅拌，离心分离，洗涤，干燥，得到第一预制料;
S2、将大孔氯甲基化聚苯乙烯树脂送入N，N二甲基甲酰胺中溶胀，加入醇胺化合物、第一预制料，升温搅拌，降温，洗涤，得到第二预制料;在冰水浴中，向第二预制料中滴加氯化亚砜，升温，保温，降温，洗涤，过滤，得到第三预制料;
S3、将第三预制料送入异丁醇中溶胀，加入三辛癸烷基叔胺反应得到污水处理用阴离子交换树脂。
2.根据权利要求1所述污水处理用阴离子交换树脂制备方法，其特征在于，S1中，按重量份将30-50份甲醛，搅拌状态下向其中滴加10-20份水玻璃，调节体系pH值为8-8.8，升温搅拌，加入4-8份尿素，升温搅拌，加入2-4份三聚氰胺、2-4份月桂酰胺丙基甜菜碱继续搅拌，加入30-50份水混合搅拌，滴加4-8份浓度为1.8-2.5wt%硫酸铜溶液，滴加完全后继续搅拌，采用氢氧化钠调节体系pH值为8-8.4，加4-8份浓度为2-4%抗坏血酸溶液搅拌，离心分离，洗涤，干燥，得到第一预制料。
3.根据权利要求1或2所述污水处理用阴离子交换树脂制备方法，其特征在于，S1中，按重量份将30-50份甲醛，搅拌状态下向其中滴加10-20份水玻璃，调节体系pH值为8-8.8，在温度60-70℃搅拌40-50min，加入4-8份尿素，在温度85-88℃搅拌15-25min，加入2-4份三聚氰胺、2-4份月桂酰胺丙基甜菜碱继续搅拌6-12min，加入30-50份水混合搅拌4-8h，滴加4-8份浓度为1.8-2.5wt%硫酸铜溶液，滴加完全后继续搅拌10-15min，采用氢氧化钠调节体系pH值为8-8.4，加4-8份浓度为2-4%抗坏血酸溶液搅拌10-20min，离心分离，洗涤，干燥，得到第一预制料。
4.根据权利要求1-3任一项所述污水处理用阴离子交换树脂制备方法，其特征在于，S2中，按重量份将30-50份大孔氯甲基化聚苯乙烯树脂送入120-160份N，N二甲基甲酰胺中溶胀，加入1-2份醇胺化合物、4-8份第一预制料，升温搅拌，降温，洗涤，得到第二预制料;在冰水浴中，向第二预制料中滴加15-25份氯化亚砜，升温，保温，降温，洗涤，过滤，得到第三预制料。
5.根据权利要求1-4任一项所述污水处理用阴离子交换树脂制备方法，其特征在于，S2中，按重量份将30-50份大孔氯甲基化聚苯乙烯树脂送入120-160份N，N二甲基甲酰胺中溶胀4-8h，加入1-2份醇胺化合物、4-8份第一预制料，在温度60-70℃搅拌14-18h，降温，洗涤，得到第二预制料;在冰水浴中，向第二预制料中滴加15-25份氯化亚砜，升温至60-70℃保温4-8h，降温，洗涤，过滤，得到第三预制料。
6.根据权利要求1-5任一项所述污水处理用阴离子交换树脂制备方法，其特征在于，S2中，醇胺化合物为乙醇胺、正丙醇胺及二乙醇胺的一种或两种以上。
7.根据权利要求1-6任一项所述污水处理用阴离子交换树脂制备方法，其特征在于，S3中，按重量份将50-60份第三预制料送入100-140份异丁醇中溶胀，加入16-24份三辛癸烷基叔胺反应，得到污水处理用阴离子交换树脂。
8.根据权利要求1-7任一项所述污水处理用阴离子交换树脂制备方法，其特征在于，S3中，按重量份将50-60份第三预制料送入100-140份异丁醇中溶胀10-16h，加入16-24份三辛癸烷基叔胺反应25-45h，得到污水处理用阴离子交换树脂。
说明书
一种污水处理用阴离子交换树脂制备方法
技术领域
本发明涉及离子交换树脂技术领域，尤其涉及一种污水处理用阴离子交换树脂制备方法。
背景技术
阴离子交换树脂按照交换基团的性质可分为强碱性阴离子交换树脂与弱碱性阴离子交换树脂，阴离子交换树脂强度高、性能优越、用途广泛，可用于污水处理领域。但目前生产的聚苯乙烯交换树脂交换容量小，满足不了污水处理过程对交换容量的需求，需要频繁更换，费时费力，成本高。
发明内容
本发明提出了一种污水处理用阴离子交换树脂制备方法，所得污水处理用阴离子交换树脂交换容量大，可满足污水处理过程对交换容量的需求，不需频繁更换，成本低。
本发明提出的一种污水处理用阴离子交换树脂制备方法，包括如下步骤：
S1、将甲醛，搅拌状态下向其中滴加水玻璃，调节体系pH值为8-8.8，升温搅拌，加入尿素，升温搅拌，加入三聚氰胺、月桂酰胺丙基甜菜碱继续搅拌，加入水混合搅拌，滴加硫酸铜溶液，滴加完全后继续搅拌，采用氢氧化钠调节体系pH值为8-8.4，加抗坏血酸溶液搅拌，离心分离，洗涤，干燥，得到第一预制料;
S2、将大孔氯甲基化聚苯乙烯树脂送入N，N二甲基甲酰胺中溶胀，加入醇胺化合物、第一预制料，升温搅拌，降温，洗涤，得到第二预制料;在冰水浴中，向第二预制料中滴加氯化亚砜，升温，保温，降温，洗涤，过滤，得到第三预制料;
S3、将第三预制料送入异丁醇中溶胀，加入三辛癸烷基叔胺反应得到污水处理用阴离子交换树脂。
优选地，S1中，按重量份将30-50份甲醛，搅拌状态下向其中滴加10-20份水玻璃，调节体系pH值为8-8.8，升温搅拌，加入4-8份尿素，升温搅拌，加入2-4份三聚氰胺、2-4份月桂酰胺丙基甜菜碱继续搅拌，加入30-50份水混合搅拌，滴加4-8份浓度为1.8-2.5wt%硫酸铜溶液，滴加完全后继续搅拌，采用氢氧化钠调节体系pH值为8-8.4，加4-8份浓度为2-4%抗坏血酸溶液搅拌，离心分离，洗涤，干燥，得到第一预制料。
优选地，S1中，按重量份将30-50份甲醛，搅拌状态下向其中滴加10-20份水玻璃，调节体系pH值为8-8.8，在温度60-70℃搅拌40-50min，加入4-8份尿素，在温度85-88℃搅拌15-25min，加入2-4份三聚氰胺、2-4份月桂酰胺丙基甜菜碱继续搅拌6-12min，加入30-50份水混合搅拌4-8h，滴加4-8份浓度为1.8-2.5wt%硫酸铜溶液，滴加完全后继续搅拌10-15min，采用氢氧化钠调节体系pH值为8-8.4，加4-8份浓度为2-4%抗坏血酸溶液搅拌10-20min，离心分离，洗涤，干燥，得到第一预制料。
优选地，S2中，按重量份将30-50份大孔氯甲基化聚苯乙烯树脂送入120-160份N，N二甲基甲酰胺中溶胀，加入1-2份醇胺化合物、4-8份第一预制料，升温搅拌，降温，洗涤，得到第二预制料;在冰水浴中，向第二预制料中滴加15-25份氯化亚砜，升温，保温，降温，洗涤，过滤，得到第三预制料。
优选地，S2中，按重量份将30-50份大孔氯甲基化聚苯乙烯树脂送入120-160份N，N二甲基甲酰胺中溶胀4-8h，加入1-2份醇胺化合物、4-8份第一预制料，在温度60-70℃搅拌14-18h，降温，洗涤，得到第二预制料;在冰水浴中，向第二预制料中滴加15-25份氯化亚砜，升温至60-70℃保温4-8h，降温，洗涤，过滤，得到第三预制料。
优选地，S2中，醇胺化合物为乙醇胺、正丙醇胺及二乙醇胺的一种或两种以上。
优选地，S3中，按重量份将50-60份第三预制料送入100-140份异丁醇中溶胀，加入16-24份三辛癸烷基叔胺反应，得到污水处理用阴离子交换树脂。
优选地，S3中，按重量份将50-60份第三预制料送入100-140份异丁醇中溶胀10-16h，加入16-24份三辛癸烷基叔胺反应25-45h，得到污水处理用阴离子交换树脂。
本发明具有大比表面积与高孔隙率，可以为吸附材料提供足够的吸附位点，在污水处理过程中，对于重金属离子具有特定的选择吸附性，可应付复杂的污水环境，使用操作简单、吸附效果好。
第一预制料中，甲醛与水玻璃、尿素，经过加成、缩合形成含有硅氧键的大型网状结构，而其中的月桂酰胺丙基甜菜碱与硫酸铜、氢氧化钠及抗坏血酸反应，可形成具有孔道结构纳米微球，制品不仅杀菌效果好，比表面积大，吸附活性极高，不仅可促使制备过程中各物料间分散均匀程度极高，且本身已经具备较高吸附活性，制备的树脂比表面积极高，且孔径均匀合适，不仅显著提高了树脂的交换容量，尤其对饮用水中重金属离子的吸附活性高，且树脂性能稳定、合成收率高，杀菌效果好，且环境友好。本发明吸附操作简单、吸附速率快，选择性高，与载体之间结合牢固，吸附后可洗脱完全，且易解吸，易再生，并可实现反复、循环使用。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种污水处理用阴离子交换树脂制备方法，包括如下步骤：
S1、将甲醛，搅拌状态下向其中滴加水玻璃，调节体系pH值为8-8.8，升温搅拌，加入尿素，升温搅拌，加入三聚氰胺、月桂酰胺丙基甜菜碱继续搅拌，加入水混合搅拌，滴加硫酸铜溶液，滴加完全后继续搅拌，采用氢氧化钠调节体系pH值为8-8.4，加抗坏血酸溶液搅拌，离心分离，洗涤，干燥，得到第一预制料;
S2、将大孔氯甲基化聚苯乙烯树脂送入N，N二甲基甲酰胺中溶胀，加入醇胺化合物、第一预制料，升温搅拌，降温，洗涤，得到第二预制料;在冰水浴中，向第二预制料中滴加氯化亚砜，升温，保温，降温，洗涤，过滤，得到第三预制料;
S3、将第三预制料送入异丁醇中溶胀，加入三辛癸烷基叔胺反应得到污水处理用阴离子交换树脂。
实施例2
本发明提出的一种污水处理用阴离子交换树脂制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将30份甲醛，搅拌状态下向其中滴加20份水玻璃，调节体系pH值为8-8.8，在温度60℃搅拌50min，加入4份尿素，在温度88℃搅拌15min，加入4份三聚氰胺、2份月桂酰胺丙基甜菜碱继续搅拌12min，加入30份水混合搅拌8h，滴加4份浓度为2.5wt%硫酸铜溶液，滴加完全后继续搅拌10min，采用氢氧化钠调节体系pH值为8-8.4，加8份浓度为2%抗坏血酸溶液搅拌20min，离心分离，洗涤，干燥，得到第一预制料;
S2、按重量份将30份大孔氯甲基化聚苯乙烯树脂送入160份N，N二甲基甲酰胺中溶胀4h，加入2份醇胺化合物、4份第一预制料，在温度70℃搅拌14h，降温，洗涤，得到第二预制料;在冰水浴中，向第二预制料中滴加25份氯化亚砜，升温至60℃保温8h，降温，洗涤，过滤，得到第三预制料;
S3、按重量份将50份第三预制料送入140份异丁醇中溶胀10h，加入24份三辛癸烷基叔胺反应25h，得到污水处理用阴离子交换树脂。
实施例3
本发明提出的一种污水处理用阴离子交换树脂制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将50份甲醛，搅拌状态下向其中滴加10份水玻璃，调节体系pH值为8-8.8，在温度70℃搅拌40min，加入8份尿素，在温度85℃搅拌25min，加入2份三聚氰胺、4份月桂酰胺丙基甜菜碱继续搅拌6min，加入50份水混合搅拌4h，滴加8份浓度为1.8wt%硫酸铜溶液，滴加完全后继续搅拌15min，采用氢氧化钠调节体系pH值为8-8.4，加4份浓度为4%抗坏血酸溶液搅拌10min，离心分离，洗涤，干燥，得到第一预制料;
S2、按重量份将50份大孔氯甲基化聚苯乙烯树脂送入120份N，N二甲基甲酰胺中溶胀8h，加入1份醇胺化合物、8份第一预制料，在温度60℃搅拌18h，降温，洗涤，得到第二预制料;在冰水浴中，向第二预制料中滴加15份氯化亚砜，升温至70℃保温4h，降温，洗涤，过滤，得到第三预制料;
S3、按重量份将60份第三预制料送入100份异丁醇中溶胀16h，加入16份三辛癸烷基叔胺反应45h，得到污水处理用阴离子交换树脂。
实施例4
本发明提出的一种污水处理用阴离子交换树脂制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将35份甲醛，搅拌状态下向其中滴加18份水玻璃，调节体系pH值为8-8.8，在温度62℃搅拌47min，加入5份尿素，在温度87℃搅拌18min，加入3.5份三聚氰胺、2.5份月桂酰胺丙基甜菜碱继续搅拌10min，加入35份水混合搅拌7h，滴加5份浓度为2.2wt%硫酸铜溶液，滴加完全后继续搅拌12min，采用氢氧化钠调节体系pH值为8-8.4，加7份浓度为2.5%抗坏血酸溶液搅拌17min，离心分离，洗涤，干燥，得到第一预制料;
S2、按重量份将35份大孔氯甲基化聚苯乙烯树脂送入150份N，N二甲基甲酰胺中溶胀5h，加入1.8份醇胺化合物、5份第一预制料，在温度68℃搅拌15h，降温，洗涤，得到第二预制料;在冰水浴中，向第二预制料中滴加22份氯化亚砜，升温至62℃保温7h，降温，洗涤，过滤，得到第三预制料;
S3、按重量份将52份第三预制料送入130份异丁醇中溶胀12h，加入22份三辛癸烷基叔胺反应30h，得到污水处理用阴离子交换树脂。
实施例5
本发明提出的一种污水处理用阴离子交换树脂制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将45份甲醛，搅拌状态下向其中滴加12份水玻璃，调节体系pH值为8-8.8，在温度68℃搅拌45min，加入7份尿素，在温度86℃搅拌22min，加入2.5份三聚氰胺、3.5份月桂酰胺丙基甜菜碱继续搅拌8min，加入45份水混合搅拌5h，滴加7份浓度为2wt%硫酸铜溶液，滴加完全后继续搅拌14min，采用氢氧化钠调节体系pH值为8-8.4，加5份浓度为3.5%抗坏血酸溶液搅拌15min，离心分离，洗涤，干燥，得到第一预制料;
S2、按重量份将45份大孔氯甲基化聚苯乙烯树脂送入130份N，N二甲基甲酰胺中溶胀7h，加入1.2份醇胺化合物、7份第一预制料，在温度62℃搅拌17h，降温，洗涤，得到第二预制料;在冰水浴中，向第二预制料中滴加18份氯化亚砜，升温至66℃保温5h，降温，洗涤，过滤，得到第三预制料;
S3、按重量份将58份第三预制料送入110份异丁醇中溶胀14h，加入18份三辛癸烷基叔胺反应40h，得到污水处理用阴离子交换树脂。
对实施例5所得污水处理用阴离子交换树脂进行性能测试，测试结果如下表所示：
化验项目性状外观淡黄色含水量%51.8强碱交换量mmol/g4.9meq/g干剂弱碱交换量mmol/g3.0meq/g干剂磨后圆球率%98.4渗磨圆球率%96.9粒度(0.63-1.10)mm%98.3
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
