[go: up one dir, main page]

CN119240894B - 一种絮凝剂生产加工工艺 - Google Patents

一种絮凝剂生产加工工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN119240894B
CN119240894B CN202411631910.XA CN202411631910A CN119240894B CN 119240894 B CN119240894 B CN 119240894B CN 202411631910 A CN202411631910 A CN 202411631910A CN 119240894 B CN119240894 B CN 119240894B
Authority
CN
China
Prior art keywords
guar gum
flocculant
heating
processing technology
acrylamide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202411631910.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN119240894A (zh
Inventor
梁帮俊
韩秀峰
吴郁萌
王旭峰
王建波
岳珍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Qingtai New Material Technology Co ltd
Original Assignee
Shandong Qingtai New Material Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Qingtai New Material Technology Co ltd filed Critical Shandong Qingtai New Material Technology Co ltd
Priority to CN202411631910.XA priority Critical patent/CN119240894B/zh
Publication of CN119240894A publication Critical patent/CN119240894A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN119240894B publication Critical patent/CN119240894B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/56Macromolecular compounds

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

本发明公开了一种絮凝剂生产加工工艺,属于废水处理技术领域。本发明以天然瓜尔胶为原料,来源广泛、成本低,具有生物可降解等优点,符合当前环保和资源节约的趋势;本发明制备过程简单,成本低廉,易于实施。

Description

一种絮凝剂生产加工工艺
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域,具体涉及一种絮凝剂生产加工工艺。
背景技术
絮凝剂是水处理中广泛应用的一种重要化学药剂,主要用于溶解性污染物的聚集和沉淀,提高水体中悬浮物的去除效率。絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。目前常见的无机高分子混凝剂可大致分为铝系、铁系和以硅聚合物为骨架的复合聚合混凝剂。铝系和铁系无机高分子混凝剂是通过改变铝、铁离子在水环境的聚合状态,使其具有更高的分子量,从而实现对废水的高效的吸附沉降处理;但是无机絮凝剂的效果受到水中离子成分、温度、酸碱度等环境因素的影响,适应性可能不足。
有机絮凝剂分为人工合成有机高分子絮凝剂和天然高分子絮凝剂。有机聚合物絮凝剂是首选,因为其处理方便,剂量要求低,对体系pH的敏感度较低,絮凝体之间存在较大的黏聚力,且容易合成,但大多都是有毒的。
中国专利文献CN110040834A公开了一种无毒环保的全天然的复合絮凝剂及其应用,该复合絮凝剂是由质量百分比为20%-40%的壳聚糖、15%-30%的柠檬酸、小于20%的乙二酸、30-60%的二乙酸钠、和1%-5%瓜尔胶配制而成的固态复合絮凝剂。本发明提供一种上述的复合絮凝剂的应用。根据本发明的复合絮凝剂中的各组分协同作用,表现出良好的絮凝性能。而且,根据本发明的复合絮凝剂为固态形式,在配制成液态复合絮凝剂后的一年内使用,效果均不会下降,从而便于运输和长期保存,解决常用絮凝剂聚丙烯酰胺降解速度快的问题。该专利直接使用瓜尔胶与其他物质进行复配,解决了聚丙烯酰胺降解速度快的问题,但是该专利存在瓜尔胶在做絮凝剂使用时,在水中容易成团,进而影响其絮凝效果的缺陷。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种絮凝剂生产加工工艺,使用天然絮凝剂瓜尔胶为原料,通过在瓜尔胶分子上接枝离子液体改性的聚丙烯酰胺,离子液体可以与聚丙烯酰胺、瓜尔胶协同发挥絮凝作用,进而形成多吸附层的网状结构,所述网状结构具有更好的吸附架桥性能,显著提高了瓜尔胶的絮凝效果。
为实现上述目的,本发明提出一种絮凝剂生产加工工艺,包括如下步骤:
S1、将瓜尔胶与水混合后加热直至瓜尔胶完全溶解,加入二乙烯三胺、环氧氯丙烷,加热继续反应后冷却、过滤,将固体物冷冻干燥后得到氨基化瓜尔胶;
S2、将氨基化瓜尔胶分散于水中,加入丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,调节pH值为8-10,加热反应,冷却至室温,减压蒸除溶剂后,将剩余物干燥得到丙烯酰胺改性瓜尔胶;
S3、在N2保护下,将丙烯酰胺改性瓜尔胶、引发剂加入到水中,滴加1-烯丙基-甲基咪唑氯盐,加热反应,反应完成后冷却、减压蒸除溶剂后与膨润土混合搅拌均匀得到所述絮凝剂。
优选的,所述步骤S1中瓜尔胶、二乙烯三胺、环氧氯丙烷的质量比为20-30:10-15:5-8。
优选的,所述步骤S2中氨基化瓜尔胶、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的质量比为2-3:3-4;所述加热温度为50-75℃;反应时间为2-4h。
优选的,所述步骤S3中引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种;所述丙烯酰胺改性瓜尔胶、1-烯丙基-甲基咪唑氯盐、膨润土的质量比为1.5-2.5:1-2:5-10;所述引发剂的添加量为氨基化瓜尔胶、1-烯丙基-甲基咪唑氯盐总质量的1-2%;所述滴加速度为1-2滴/秒;所述加热温度为60-80℃,加热时间为4-6h。
本发明还要求保护一种使用上述絮凝剂生产加工工艺制备得到的絮凝剂。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1)本发明提供了一种絮凝剂,以天然瓜尔胶为原料,来源广泛、成本低,具有生物可降解等优点,符合当前环保和资源节约的趋势;本发明制备过程简单,成本低廉,易于实施;
2)本发明的原料瓜尔胶是一种天然有机高分子絮凝剂,但是其絮凝作用有限,其分子结构中含有多个活性羟基,在环氧氯丙烷的作用下可以与二乙烯三胺反应生成氨基化的瓜尔胶;然后将丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸接枝于瓜儿胶分子上得到丙烯酰胺改性塔拉胶;改性后的塔拉胶分散性更好,不会成团,另外接枝的丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸可以提供碳碳双键,有利于后续的反应,通过与离子液体1-烯丙基-甲基咪唑氯盐发生加成反应,可以得到离子液体改性聚丙烯酰胺,将离子液体改性聚丙烯酰胺接枝与瓜尔胶上,离子液体可以与聚丙烯酰胺、瓜尔胶协同发挥絮凝作用,进而形成多吸附层的网状结构,所述网状结构具有更好的吸附架桥性能,提高了瓜尔胶的絮凝效果;
3)本发明所用膨润土主要成分为蒙脱石,不仅对有机物具有较好的吸附能力,还可以为絮凝沉淀提供载体,提高絮体的凝聚沉降性能,将其和瓜尔胶复合有利于提高絮凝剂的絮凝效果。
具体实施方式
为免赘述,以下实施例中用到的物品若无特别说明则均市售产品,用到的方法若无特别说明则均为常规方法。
本发明所用部分原料来源如下:
瓜尔胶,含量99%,购自济南道融化工有限公司。
膨润土,325目,购自泗水县恒建膨润土有限公司。
实施例1
一种絮凝剂生产加工工艺,包括如下步骤:
S1、将25.6g瓜尔胶与400mL水混合后加热到60℃直至瓜尔胶完全溶解,加入10-15g二乙烯三胺、5-8g环氧氯丙烷,在60℃下继续反应2h后冷却、过滤,将固体物冷冻干燥后得到氨基化瓜尔胶;
S2、将22.3g氨基化瓜尔胶分散于200mL水中,加入35.5g丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,调节pH值为9,在65℃下反应3h后,冷却至室温,减压蒸除溶剂后,将剩余物干燥得到丙烯酰胺改性瓜尔胶;
S3、在N2保护下,将20g丙烯酰胺改性瓜尔胶、0.5g过氧化苯甲酰加入到300mL水中,以2滴/秒的速度滴加15.5 1-烯丙基-甲基咪唑氯盐,在70℃下加热5h,反应完成后冷却、减压蒸除溶剂后与80g膨润土混合搅拌均匀得到所述絮凝剂。
实施例2
S1、将20.3g瓜尔胶与400mL水混合后加热到60℃直至瓜尔胶完全溶解,加入10.2g二乙烯三胺、5.3g环氧氯丙烷,在60℃下继续反应2h后冷却、过滤,将固体物冷冻干燥后得到氨基化瓜尔胶;
S2、将20g氨基化瓜尔胶分散于200mL水中,加入30g丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,调节pH值为8,在50℃下反应4h后,冷却至室温,减压蒸除溶剂后,将剩余物干燥得到丙烯酰胺改性瓜尔胶;
S3、在N2保护下,将15g丙烯酰胺改性瓜尔胶、0.25g偶氮二异丁腈加入到300mL水中,以1滴/秒的速度滴加10.3g 1-烯丙基-甲基咪唑氯盐,在60℃下加热6h,反应完成后冷却、减压蒸除溶剂后与50g膨润土混合搅拌均匀得到所述絮凝剂。
实施例3
S1、将30g瓜尔胶与400mL水混合后加热到60℃直至瓜尔胶完全溶解,加入15g二乙烯三胺、7.8g环氧氯丙烷,载60℃下继续反应2h后冷却、过滤,将固体物冷冻干燥后得到氨基化瓜尔胶;
S2、将30g氨基化瓜尔胶分散于200mL水中,加入49.5丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,调节pH值为10,在75℃下反应2h后,冷却至室温,减压蒸除溶剂后,将剩余物干燥得到丙烯酰胺改性瓜尔胶;
S3、在N2保护下,将25g丙烯酰胺改性瓜尔胶、0.9g过氧化苯甲酰加入到水中,以2滴/秒的速度滴加20g 1-烯丙基-甲基咪唑氯盐,在80℃下加热4h,反应完成后冷却、减压蒸除溶剂后与100g膨润土混合搅拌均匀得到所述絮凝剂。
对比例1
一种絮凝剂生产加工工艺,同实施例1相似,区别在于未添加1-烯丙基-甲基咪唑氯盐,具体包括如下步骤:
S1、将25.6g瓜尔胶与400mL水混合后加热到60℃直至瓜尔胶完全溶解,加入10-15g二乙烯三胺、5-8g环氧氯丙烷,在60℃下继续反应2h后冷却、过滤,将固体物冷冻干燥后得到氨基化瓜尔胶;
S2、将22.3g氨基化瓜尔胶分散于200mL水中,加入35.5g丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,调节pH值为9,在65℃下反应3h后,冷却至室温,减压蒸除溶剂后,将剩余物干燥得到丙烯酰胺改性瓜尔胶;
S3、将20g丙烯酰胺改性瓜尔胶与80g膨润土混合搅拌均匀得到所述絮凝剂。
对比例2
一种絮凝剂生产加工工艺,区别在于,所述絮凝剂为氨基化瓜尔胶与膨润土的混合物,具体包括如下步骤:
S1、将25.6g瓜尔胶与400mL水混合后加热到60℃直至瓜尔胶完全溶解,加入10-15g二乙烯三胺、5-8g环氧氯丙烷,在60℃下继续反应2h后冷却、过滤,将固体物冷冻干燥后得到氨基化瓜尔胶;
S2、将20g氨基化瓜尔胶与80g膨润土混合搅拌均匀得到所述絮凝剂。
对比例3
一种絮凝剂生产加工工艺,将20g瓜尔胶、80g膨润土混合搅拌均匀得到所述絮凝剂。
性能测试
以某厂印染废水为对象,采用实施例1~3、对比例1~3制得的絮凝剂对印染废水进行絮凝效果试验,试验分别在6个沉淀池中同时进行,絮凝剂投加量为0.2g/L,搅拌后静置20min,测定絮凝剂投加前后污水的化学需氧量、悬浮物、脱色率、重金属离子去除率等参数;COD(化学需氧量)的测定参考HJ828-2017《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》,SS(悬浮物)的测定参考GB11901-1989《水质悬浮物的测定重量法》,脱色率采用紫外-可见光分光光度计法测定,测试结果如表1所示:
表1 絮凝剂性能测试结果
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种絮凝剂生产加工工艺,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将瓜尔胶与水混合后加热直至瓜尔胶完全溶解,加入二乙烯三胺、环氧氯丙烷,加热继续反应后冷却、过滤,将固体物冷冻干燥后得到氨基化瓜尔胶;
S2、将氨基化瓜尔胶分散于水中,加入丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,调节pH值为8-10,加热反应,冷却至室温,减压蒸除溶剂后,将剩余物干燥得到丙烯酰胺改性瓜尔胶;
S3、在N2保护下,将丙烯酰胺改性瓜尔胶、引发剂加入到水中,滴加1-烯丙基-甲基咪唑氯盐,加热反应,反应完成后冷却、减压蒸除溶剂后与膨润土混合搅拌均匀得到所述絮凝剂。
2.根据权利要求1所述的絮凝剂生产加工工艺,其特征在于:所述步骤S1中瓜尔胶、二乙烯三胺、环氧氯丙烷的质量比为20-30:10-15:5-8。
3.根据权利要求1所述的絮凝剂生产加工工艺,其特征在于:所述步骤S2中氨基化瓜尔胶、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的质量比为2-3:3-4。
4.根据权利要求1所述的絮凝剂生产加工工艺,其特征在于:所述步骤S2中加热温度为50-75℃;反应时间为2-4h。
5.根据权利要求1所述的絮凝剂生产加工工艺,其特征在于:所述步骤S3中引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种。
6.根据权利要求1所述的絮凝剂生产加工工艺,其特征在于:所述步骤S3中丙烯酰胺改性瓜尔胶、1-烯丙基-甲基咪唑氯盐、膨润土的质量比为1.5-2.5:1-2:5-10。
7.根据权利要求1所述的絮凝剂生产加工工艺,其特征在于:所述步骤S3中引发剂的添加量为氨基化瓜尔胶、1-烯丙基-甲基咪唑氯盐总质量的1-2%。
8.根据权利要求1所述的絮凝剂生产加工工艺,其特征在于:所述步骤S3中滴加速度为1-2滴/秒。
9.根据权利要求1所述的絮凝剂生产加工工艺,其特征在于:所述步骤S3中加热温度为60-80℃,加热时间为4-6h。
10.一种絮凝剂,其特征在于,由权利要求1-9任一项生产加工工艺制备得到。
CN202411631910.XA 2024-11-15 2024-11-15 一种絮凝剂生产加工工艺 Active CN119240894B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202411631910.XA CN119240894B (zh) 2024-11-15 2024-11-15 一种絮凝剂生产加工工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202411631910.XA CN119240894B (zh) 2024-11-15 2024-11-15 一种絮凝剂生产加工工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN119240894A CN119240894A (zh) 2025-01-03
CN119240894B true CN119240894B (zh) 2025-03-18

Family

ID=94025707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202411631910.XA Active CN119240894B (zh) 2024-11-15 2024-11-15 一种絮凝剂生产加工工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN119240894B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108483605A (zh) * 2018-03-15 2018-09-04 南京工业大学 一种改性天然多糖类重金属螯合捕集絮凝剂的制备方法
CN109569541A (zh) * 2018-12-28 2019-04-05 山东广浦生物科技有限公司 一种改性瓜尔胶及其制备方法和应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108483552A (zh) * 2018-05-02 2018-09-04 广州小众环保科技有限公司 一种纳米微粒结构磁性净水剂及其制备方法
CN112174282B (zh) * 2020-09-10 2022-12-13 武汉理工大学 一种双电层预氧化复合絮凝剂及其制备方法和应用
CN115010878B (zh) * 2022-06-30 2023-05-16 四川农业大学 一种亲疏水性可转换絮凝剂及其应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108483605A (zh) * 2018-03-15 2018-09-04 南京工业大学 一种改性天然多糖类重金属螯合捕集絮凝剂的制备方法
CN109569541A (zh) * 2018-12-28 2019-04-05 山东广浦生物科技有限公司 一种改性瓜尔胶及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN119240894A (zh) 2025-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wu et al. Evaluation of chain architectures and charge properties of various starch-based flocculants for flocculation of humic acid from water
CN103121742A (zh) 一种无机-改性壳聚糖复合型高分子絮凝剂
CN105129944A (zh) 一种无机-改性壳聚糖复合型高分子絮凝剂
CN112919602B (zh) 应用于底泥强化脱水与重金属固定的瓜尔胶-无机盐杂化型绿色絮凝剂及其制备方法
CN104724809A (zh) 一种基于天然高分子的三元共聚絮凝剂及其制备方法
CN109529792B (zh) 一种用于含重金属污水处理中的吸附剂及其制备方法
CN112624565B (zh) 一种用于污泥深度脱水的多羟基有机阳离子高分子污泥调理剂及其制备方法
Liu et al. Preparation of the modified chitosan flocculant introduced acryloyloxyethyl trimethyl ammonium chloride and 2-acrylamido-2-methyl propane sulfonic acid for the treatment of papermaking wastewater
CN108659164B (zh) 一种超高分子量阳离子型聚丙烯酰胺及其制备方法和应用
CN112897667A (zh) 一种铵盐污水处理絮凝剂
CN114735795B (zh) 一种海藻酸钠-硅藻土复合磁性絮凝剂及其制备方法
CN110040831B (zh) 一种海藻酸钠-聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵有机絮凝剂的制备方法
CN119240894B (zh) 一种絮凝剂生产加工工艺
CN112456625B (zh) 一种工业废水处理剂及其制备方法
CN108178266B (zh) 一种高效污水处理絮凝剂及其制备方法
CN103524672A (zh) 阳离子絮凝剂的制备方法
CN103864968B (zh) 一种含有多巴官能团的聚乙烯胺高分子絮凝剂的制备方法及其应用
Okudan et al. Cu (II) Sorption Performance of Novel Chitosan/Ter-(vinyl pivalate-maleic anhydride-N-tert-butylacrylamide) Microcapsules
CN114853925A (zh) 一种有机高分子重金属螯合絮凝剂及其制备方法和应用
CN110002563A (zh) 一种高分子量造纸污泥基阳离子型有机絮凝剂的制备方法
CN116177707A (zh) 一种加速污泥沉降的纳米速沉剂、制备方法及应用
CN109553170B (zh) 一种无机-有机复合高分子除磷絮凝剂及其制备方法
CN115259463A (zh) 一种pcb综合废水的预处理方法
CN107162143A (zh) 印染废水净化絮凝剂和其印染废水净化应用
CN112624290A (zh) 一种钢铁厂浊环水用高效复合絮凝剂及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant