本发明涉及一种高分子复合絮凝剂的生产方法,利用这种生产方法制造的高分子复合絮凝剂是一种精细化工产品,主要用于自来水和各种污废水的净化处理。 近代工业的发展,带来分布复杂的水质日趋恶化,天然水及各种废水都需要进行凝聚与絮凝处理,传统的净化剂如硫酸铝、明矾、三氯化铁、硫酸亚铁等低分子无机盐,用量大,净化效果不好,已不适应发展的要求,欧洲、日本等国由于担心使用三氯化铁后剩余Fe3+离子对水质产生不良影响,以及产生强烈的腐蚀性,仅用于废水及污水处理。日本在生活饮水中几乎用碱式氯化铝代替其它净化剂。CN86104833A公开了一种高聚合铝铁凝絮剂的生产方法,该法仅仅是生产一种无机高分子絮凝剂。
本发明的目的在于克服现有絮凝剂净化天然水和污废水的不足之处,而提供一种生产高分子复合絮凝剂的新方法。
本发明的目的是这样来实现的,它是基于有机高分子絮凝剂粘接吸附桥联性能好的特点和无机絮凝剂有强大的电荷中和作用,采用人工强制加成聚合的方法,将它在聚合度上未被发掘出来的潜力充分地发掘出来,控制聚合度,使聚合盐基度(POH)占适度比值,分子量大,以此来改变产品的使用性能。本发明高分子复合絮凝剂地生产方法是:利用聚合铝、聚合铁混凝性好,聚乙烯醇良好的粘接桥联性及巯基三嗪对絮凝去除重金属的作用,以人工强制加成聚合的办法,具体操作步骤:
第一步将制备好的聚合铝、聚合铁在反应器中混合后,边搅拌边调节PH值,PH值控制在2.5~4.2之间,直到溶液呈黄色粘稠液为止。
第二步把经过预处理的聚乙烯醇及巯基三嗪依次加入第第一步获得的高分子无机电解质混合液中进行复合加成反映,直到溶液呈粘稠状液体为止。反应温度控制在20℃~180℃之间,合成后,PH值为2.5~4.2之间,粘稠状液体经压滤后作为液体产品,为了便于运输,储存,则:
第三步将第二步获得的粘稠状液体成品在60℃~240℃的温度范围内干燥制得固体产品。
根据用户需要,高分子复合絮凝剂的组份可以调整,若生产水中要求铁痕量,则投料时就不加入聚合铁,如污水中含重金属Cu、Ni、Pb、Ag等高时,应加,TMT15。
以下通过五个实施例进一步对本发明加以说明:
实施例1:
称聚合铝85克(AI2O310~25%)置于三口烧瓶中,在油浴中均匀加入聚合铁2~5克(Fe2O3计),不断搅拌,待充分作用后,冷却到80℃以下,再将已计量的预处理的聚乙烯醇(1~10克)和巯基三嗪(5~10克)等有机高分子,分步均匀加入强烈搅拌,经沉降后,在60℃~240℃条件下干燥即获得固体产品。
实施例2:
称聚合铝50克,置于三口烧瓶中,在砂浴或油浴中加热,再均匀加入聚合铁30~40克,不断搅拌,待1~3小时后,再在搅拌下加2~20克巯基三嗪和5~10克聚乙烯醇,保持温度20~45℃范围,控制时间20分钟以上,静置过滤,获得液体产品,干燥得固体产品。
实施例3:
在制备碱式氯化铝中投入Fe2O3或FeCI2,Fe2(SO4)3制成聚合铁铝,控制PH值在2.8~4.0范围,AL2O3含量10~20%、Fe2O32~5%范围,在反应釜中搅拌下加入5~10%的聚乙烯醇溶液30~60克合成4~24小时,即得到液体产品,在60~240℃范围内快速干燥制得固体产品。
实施例4:
在反应器中加入聚合铝100公斤,在温度10~50℃下加入聚乙烯醇2~10公斤。以每分钟200转速度搅拌1~2小时,放出熟化2~4小时,过滤为液体产品,干燥为固体产品(生产水中要求不含铁的高分子复合絮凝剂产品。)
实施例5:
称量100公斤碱式氯化铝液体,置于反应器中,以每分钟60转速搅拌下,控制温度在25~100℃范围,加入巯基三嗪5~20公斤,调节PH值在2.5~4.2之间,冷却至15℃~50℃,加入聚乙烯醇1~5公斤,以每分钟200转速搅拌30分钟~2小时,放出熟化聚合,经压滤、干燥即为固体产品(此系待处理的污水、废水中含有Cu、Ni、Pb、Cd、Ag、等有害元素的高分子复合絮凝剂的配制)。
附图1说明:
附图1为本发明生产高分子复合絮凝剂的生产工艺流程示意图。
1、反映加成
2、聚合
3、干燥
本发明的优点在于:高分子复合絮凝剂是一种多羟基多核高离子型的电解质,并具有顺式结构线型链节大量羟基的有机聚合体,它比一般无机高分子(碱式氯化铝、聚合铁铝)有较大的聚合度和较大分子量,在水解聚合中双核高价离子与多核低电荷离子的成份比值适宜,能有效地压缩双电层,能显著地降低水中胶粒的ξ电位值,此外,它为聚合络离子,相应的阴离子氯根比其它混凝剂都少。
絮凝体形成大而快,过滤性好、沉淀好、活性高。加到浑浊原水中,在原水中PH值4.5~12的条件下,继续水解,最终生成〔AL(OH)3〕∞↓,与〔Fe(OH)3〕∞↓,在水解过程中伴随发生电化学反应,凝聚、吸附、沉淀等物理化学过程,从而达到净化水的目的。
本发明经过长期实践证明,还有如下优点:能有效地净化浊度高达60公斤泥沙/米3的河水。处理高浊度废水特别显著,比三氯化铁,聚合铝、聚合铁、聚合铁铝、聚合硫酸铁好;适应PH值范围广,当源水浊度为800毫克/升时,投加液体产品2毫克/升,出厂水PH值不变,投加硫酸铝、三氯化铁、耗量分别增加8倍、4倍,出厂水PH值为4.5~5.5,尚需加碱性药剂;用量少,使用方便,能改善工作人员劳动条件,使用时不要增加新设备;对水厂系统设备腐蚀性小;在原水浊度高于10000PPM时,本发明高发分子复合絮凝剂,就液体而言,比三氯化铁少耗6~8倍,比碱式氯化铝少耗4~5倍,比聚合铁盐(聚合硫酸铁、聚合铁)、聚合铝铁絮凝剂耗量少3~5倍,处理后的水质残存有害元素比碱式氯化铝、三氯化铁、碱式硫酸铝、聚丙烯酸胺、硫酸铝、硫酸亚铁、聚合硫酸铁等混凝剂、絮凝剂都少;处理后水中盐分增加比三氯化铁等少,无毒,质量稳定,长期存放不失效,吸湿性、触变性比碱式氯化铝、三氯化铁、聚合铁铝、硫酸铝等好;有效地净化含Cu、Cd、Ag、Hg、Pb和Ni等金属废水,除去原水中这类有害金属元素是其他混凝剂所不及的。