一種粉煤灰複合絮凝劑及其製備方法
2023-10-22 02:53:22 3
專利名稱：一種粉煤灰複合絮凝劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種粉煤灰複合絮凝劑及其製備方法，具體地說是熱電廠產生的粉煤灰經過處理後與有機高分子絮凝劑復配形成一種新型的汙水處理劑，可以有效地處理印染、造紙、石油、化工、輕工等多種企業產生的汙水，尤其適用於處理高色度、高COD的汙水， 做到廢物利用。
背景技術：
水處理過程中需要使用大量的絮凝劑，通過往汙水中投加絮凝劑，達到去除汙水中的COD、色度、懸浮體等汙染物，使水質得到淨化。絮凝劑的種類包括無機絮凝劑、有機絮凝劑和複合絮凝劑等。在使用過程中無機藥劑使用量大，產生的絮體多；有機藥劑投加量小，處理效果好，但對某些COD的去除效果差，藥劑成本較高；複合絮凝劑結合兩種絮凝劑的優點，不同品種絮凝劑的組合具有不同的效果。粉煤灰是鍋爐燃煤過程中產生的飛灰，其主要成分為SiO2和Al2O3，還有少量的 i^203、Ca0、Mg0等。目前我國燃煤電廠的粉煤灰的產生量每年在一億噸以上，而粉煤灰的利用率只佔30%左右，主要用於製作建築材料，未得到利用的粉煤灰堆積於灰場，不僅佔用大量土地資源，而且很容易造成環境汙染。由於粉煤灰是經過高溫燒結的產物，因此其具有多種不規則的多孔結構，比表面積較大，具有明顯的吸附作用。其吸附作用包括物理吸附和化學吸附兩方面，能夠吸附汙水中的懸浮物、有色物質，降低色度，吸附並除去汙水中的耗氧物質。但由於粉煤灰中的S^2和Al2O3是以不定型存在，在常溫有水存在的情況下能和鹼金屬和鹼土金屬等形成「凝硬反應」，使得粉煤灰的利用受到限制，所以要想利用粉煤灰必須先將粉煤灰進行改性處理。CN03110906.3公開了一種使用粉煤灰製備廢水處理用的吸附劑的方法，先用 35 70份重量的粉煤灰加入0. 5 3M的30 60重量份的硫酸混合均勻，後在60 90°C 酸化1 3小時製成。CN200710159127. 8公開了一種利用粉煤灰，通過添加鹽酸、氧化劑促進劑和有機助劑等，先用鹽酸酸化，粉煤灰量佔30 % 35 %，鹽酸佔50 % 55 %，然後過濾，濾液中再添加各種助劑進行反應-熟化-分離得液體產品。上述方法的不足之處在於酸用量大，處理後產品的使用性能需進一步提高。CN200810219487. 7公開了一種將粉煤灰加入活性物質(鋁鹽、鐵鹽、聚丙烯醯胺)和氧化劑進行活化處理。此方法沒有充分利用粉煤灰中本來含有的鋁、鐵等物質。有機高分子絮凝劑由於水處理過程中具有投加量少，處理效果好等特點，在汙水處理方面得到廣泛應用，但對於去除汙水中溶解性COD的效果較差。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供一種粉煤灰複合絮凝劑及其製備方法，本發明粉煤灰複合絮凝劑具有汙水脫色、去除COD等綜合性能好等優點。本發明粉煤灰複合絮凝劑為有機絮凝劑與改性粉煤灰復配產品，有機絮凝劑為甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季銨化後的單體和丙烯醯胺單體的共聚物
權利要求
1.一種粉煤灰複合絮凝劑，為有機絮凝劑與改性粉煤灰復配產品，有機絮凝劑為甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季銨化後的單體和丙烯醯胺單體的共聚物
2.按照權利要求1所述的複合絮凝劑，其特徵在於有機絮凝劑與改性粉煤灰的重量比為1 0. 5 1 5。
3.權利要求1所述的複合絮凝劑的製備方法，其特徵在於包括如下過程(1)改性粉煤灰製備，將粉煤灰與鹽酸溶液混合在超聲波環境中，在自然溫度至80°C 下處理0. 2 3小時；(2)合成有機高分子絮凝劑，以丙烯醯胺單體和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯單體為主要原料，將季銨化試劑加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯單體中，得到季銨化單體，然後將丙烯醯胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季銨化單體、去離子水按適宜比例混合後，吹氮氣除溶解氧， 最後加入引發劑進行聚合反應；(3)製備複合絮凝劑產品，有機高分子絮凝劑合成體系聚合反應進行0.5 4小時後， 將處理後的改性粉煤灰加入有機高分子絮凝劑合成體系，繼續反應0. 5 6小時得到複合型絮凝劑。
4.按照權利要求3所述的方法，其特徵在於步驟(1)中鹽酸溶液的重量濃度為 30 % 37 %，鹽酸溶液的用量為足以浸溼粉煤灰。
5.按照權利要求3所述的方法，其特徵在於步驟(1)中超聲波的頻率為F= 20 IOOKHz。
6.按照權利要求3所述的方法，其特徵在於步驟(2)合成有機高分子絮凝劑過程中， 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯單體季銨化反應為向甲基丙烯酸二甲氨基乙酯單體中加入鹽酸或氯甲烷，調節PH值為2 9。
7.按照權利要求3所述的方法，其特徵在於步驟(2)合成有機高分子絮凝劑過程中， 丙烯醯胺和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季銨化單體的聚合的摩爾比為，丙烯醯胺甲基丙烯酸二甲氨基乙酯=10 1 1 10，單體聚合的總濃度為0.5 1.5!1101/1，聚合的反應溫度為20 90°C，聚合反應時間為1 IOh。
8.按照權利要求3所述的方法，其特徵在於步驟(2)合成有機高分子絮凝劑過程中， 引發劑為水溶性偶氮引發劑與氧化還原引發劑的一種或兩種，氧化還原引發劑為過硫酸鹽和亞硫酸鹽的一種或兩種。
9 按照權利要求8所述的方法，其特徵在於水溶性偶氮引發劑為水溶性偶氮類物，過硫酸鹽是過硫酸鉀、過硫酸銨和過硫酸鈉中的一種或幾種；亞硫酸鹽是亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、亞硫酸鉀、亞硫酸氫鉀、亞硫酸銨和亞硫酸氫銨中的一種或幾種。
10.按照權利要求3所述的方法，其特徵在於引發劑的加入量為10_5mOl/L 10_2mOl/L。
全文摘要
本發明涉及一種粉煤灰複合絮凝劑及其製備方法，粉煤灰複合絮凝劑為有機絮凝劑與改性粉煤灰復配產品。粉煤灰複合絮凝劑的製備方法採用將粉煤灰在超聲波環境下的酸性改性，提高粉煤灰的吸附能力，再與有機高分子絮凝劑復配，形成一種即具有高效絮凝作用又具有高吸附作用的新型絮凝劑。本發明複合絮凝劑在處理印染、造紙、石油、化工、輕工等行業的產生的汙水，特別是高色度高COD的汙水有很好的綜合處理效果。
文檔編號C02F1/56GK102452709SQ201010514079
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月15日 優先權日2010年10月15日
發明者回軍, 楊麗, 王有華, 趙景霞 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院