申请日2001.08.30
公开(公告)日2002.02.20
IPC分类号C08G12/06; C02F1/56
摘要
本发明涉及一种有机高分子絮凝剂及其制备方法和在水处理中的应用,其制备方法包括缩聚反应,将无机铵盐溶于盛脂肪醛和水的反应器中,反应温度为10～60℃,加入二氰二胺,并将反应温度升至60～95℃,反应时间控制在0.5～3小时;水解反应与酯化反应,将上述反应液的温度降至20～70℃,加入三氯化磷,将反应温度升至90～120℃,反应2～9小时,将物料温度降至45～85℃,加入添加剂,继续反应1～3小时,冷却至室温得产品;该产品废水处理效果理想,、产品稳定性好,无毒,使用不受季节、区域限制,便于存放与运输。
権利要求書
1、一种有机高分子絮凝剂，其特征在于分子量为4000-18,000，化学 式为： 式中，x、y为聚合度(18≤x≤36;20≤y≤100);R=-CH2-，-(CH2)n-，-CH2CH2-， -CH2CH2CH2-，-CH2CH2CH2CH2-等。
2、权利要求1所述有机高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于包括：
——缩聚反应，将无机铵盐溶于盛脂肪醛和水的反应器中，反应温度10～ 60℃，加入二氰二胺，将反应温度升至60～95℃，反应时间控制在0.5～3小时;
——水解反应与酯化反应，将上述反应液的温度降至20～70℃，加入三氯 化磷，将反应温度升至90～120℃，反应2～9小时，将物料温度降至45～85℃， 加入添加剂，继续反应1～3小时，冷却至室温得产品;
所用原料的重量配比是：
无机铵盐 2.5～4.5%
脂肪醛 20.1～38.5%
二氰二胺 8.2～20%
三氯化磷 12.8～23.1%
添加剂 0.5～6.0%
水 余量
所述添加剂是指缓冲剂、稳定剂、链增长剂、消泡剂其中一种或两种以上。
3、根据权利要求2所述有机高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于所述脂 肪醛为甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、丙烯醛、多聚甲醛其中一种或两种以上混合物。
4、根据权利要求2或3所述的有机高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于 所述无机铵盐为磷酸二氢铵、硫酸铵、硫酸氢铵、硝酸铵、氯化铵其中一种或两 种以上混合物。
5、根据权利要求2所述的有机高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于缓冲 剂为磷酸二氢盐、磷酸氢二盐、蔗糖，用量0.5～1.0%重量。
6、根据权利要求2所述的有机高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于稳定 剂为PVA、吡咯烷酮、环碳酰胺，用量为0.5～1.0%重量。
7、根据权利要求2所述的有机高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于增长 剂为乙烯脲、尿素、环亚乙烯脲，用量为1.0～2.0%用量。
8、根据权利要求2所述的有机高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于消泡 剂为硬脂酸，用量为1.0～2.0%重量。
9、权利要求1所述的有机高分子絮凝剂在水处理中的应用。
说明书
有机高分子絮凝剂及其制备方法和在水处理中的应用
技术领域
本发明涉及化学化工的絮凝剂领域，特别涉及有机高分子絮凝剂及其制备方 法和在水处理中的应用。
背景技术
絮凝剂在废水处理中已被广泛使用，就现有的絮凝剂而言，按化学成份可分 为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。在无机絮凝剂中，以无机高分子絮凝剂为主 导地位，如聚硫氯化铁、聚磷氯化铁、聚合硅酸铁、聚合磷酸铁等铁盐类及聚合 氯化铁铝、聚硅硫酸铝和聚磷硫酸铝等铝盐类絮凝剂。无机高分子絮凝剂原料易 得、制备简便、价格便宜，但用量大、沉降慢、渣多;而有机高分子絮凝剂与无 机絮凝剂相比，具有用量少，絮凝速度快，受共存盐类、pH值及温度影响小， 生成污泥少且易处理等优点，对节约用水、强化水质处理和提高水的回用率有重 要作用，尤其在提高絮凝体机械强度及其脱水效率，克服水处理“瓶劲效应”方 面作用更为突出。因此，自1954年美国首先开发出商品聚丙烯酰胺(PAM)絮凝剂 以来，有机高分子絮凝剂的生产和应用一直发展较快，新产品不断问世，并正以 单一和复配的方式，形成类型、规格系列化的一个新兴的精细化工领域。其主要 产品有聚丙烯酰胺(PAM)及其改性品种、聚二甲基二烯丙基氯化铵类(PDMDAAC)、 聚丙烯酸(PAA)、聚甲基丙烯酸酯—丙烯腈共聚物、聚脂多胺、聚乙烯基苯甲基 季铵盐等。我国的有机高分子絮凝剂与国外发达国家相比，无论在产品品种、形 态和性能上，还是在生产工艺、生产规模以及絮凝剂的投加技术和设备方面，都 存在很大的差距。因此，我国在有机高分子絮凝剂的研制和开发工作还有待加强。 有机高分子絮凝剂的发展趋势归纳如下：
(1)PAM类絮凝剂向超高分子量和低单体含量发展;
(2)开发阳离子高分子絮凝剂;
(3)开发两性/两亲高分子絮凝剂;
(4)多功能/特殊功能高分子絮凝剂的研制与开发;
(5)天然高分子絮凝剂的改性研究;
(6)发展复合型絮凝剂
(7)选择性絮凝剂的研制与开发;
(8)微生物絮凝剂的研制与开发。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型多功能有机高分子絮 凝剂，此种絮凝剂具有絮凝、脱色、脱水、缓蚀和阻垢分散等多种功能，特别适 用于印染废水、制浆造纸废水、含活性基团的有机废水以及纺织废水的处理，此 外还可用于循环冷却水、油田注水以及低压锅炉水的缓蚀阻垢剂，使用常规设备， 无废气、废水、废渣排出。
本发明还涉及提供一种有机高分子絮凝剂的制备方法。
本发明还涉及有机高分子絮凝剂在水处理中的应用。
本发明所提供的一种新型有机高分子絮凝剂，其分子量为4000-18,000， 化学式为：该絮凝剂为无色或浅色透明粘稠液体，易溶于水，化学稳定性高。
上述有机高分子絮凝剂的制备方法包括
——缩聚反应，将无机铵盐溶于盛脂肪醛和水的反应器中，反应温度为10～ 60℃，加入二氰二胺，并将反应温度升至60～95℃，反应时间控制在0.5～3小 时;
——水解反应与酯化反应，将上述反应液的温度降至20～70℃，加入三氯 化磷，将反应温度升至90～120℃，反应2～9小时，将物料温度降至45～85℃， 加入添加剂，继续反应1～3小时，冷却至室温得产品;
所用原料的重量配比是：
无机铵盐 2.5～4.5%
脂肪醛 20.1～38.5%
二氰二胺 8.2～20%
三氯化磷 12.8～23.1%
添加剂 0.5～6.0%
水 余量
所述添加剂是指缓冲剂、稳定剂、链增长剂、消泡剂其中一种或两种以上。
缓冲剂主要用于微调反应液中pH值;必要时，可加入稳定剂来提高产物的 稳定性，延长其存放期(两年左右);链增长剂主要用于提高产物的分子量;若 反应太剧烈，可加入消泡剂来消除一些泡沫，从而使反应变得较缓和)。
所述脂肪醛为甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、丙烯醛、多聚甲醛等，可根据需要 选择其中一种或两种以上混合物;
所述无机铵盐为磷酸二氢铵、硫酸铵、硫酸氢铵、硝酸铵、氯化铵等，可根 据需要选择其中一种或两种以上混合物;
缓冲剂为磷酸二氢盐、磷酸氢二盐、蔗糖等，缓冲剂的加入量为0.5～1.0%;
稳定剂为PVA、吡咯烷酮、环碳酰胺等，加入量为0.5～1.0%;
链增长剂为乙烯脲、尿素、环亚乙烯脲等，加入量为1.0～2.0%;
消泡剂为硬脂酸等，加入量为1.0～2.0%。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：
1、废水处理时耗药量低，絮凝剂的加入量仅为1.0～200mg/L;
2、废水处理效果理想，经处理后的废水的各项指标为SS降低96%～100%; CODCr降低56%～88%;BOD降低50%～82%;色度降低96%～100%。尤其是 对高碱度、高色度的废水，处理后的水可以重新回用;
3、与有机高分子絮凝剂相比，废渣的含水率可降低50%～60%，污泥的体 积可减小50%～60%;
4、对高碱度、高色度的废水，处理后的废渣可作为合成燃料、超强吸水剂、 颜料填料等产品的原料，变废为宝;
5、产品稳定性好，无毒，使用不受季节、区域限制，便于存放与运输;
7、可用于循环冷却水、油田注水以及低压锅炉水的缓蚀阻垢剂;
8、可用作污泥脱水剂;
9、生产工艺简单，生产原料易得，生产周期短，反应温和，所需设备为常 规设备，便于现有化工厂接产;
10、整个工艺流程基本上无废气、废水、废渣排放，是一种无污染的清洁化 生产流程。
