一種循環水處理藥劑的製備方法
2023-11-30 16:41:01 1
一種循環水處理藥劑的製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種循環水處理藥劑的製備方法，包括如下步驟：按重量比例取原料：聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物、聚丙烯酸、聚磷酸鹽、芳族噻唑、磺酸鹽共聚物；將聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物、聚丙烯酸以及水加入到反應釜中，進行充分攪拌；在一定的溫度下加熱，使聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物和聚丙烯酸溶解為膠狀；將膠狀混合物冷卻，邊攪拌邊加入聚磷酸鹽和芳族噻唑，同時升高溫度，並在該溫度下攪拌；將混合物進行降溫，同時進行邊攪拌邊加入磺酸鹽共聚物，繼續攪拌；將混合物進行出料、冷卻、乾燥和粉碎，從而獲得水處理藥劑。本方法製得的水處理藥劑具有高效率、低成本、適應面廣、無腐蝕、無毒性的性能。
【專利說明】一種循環水處理藥劑的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於水處理的【技術領域】，具體而言涉及一種用於處理循環水的水處理藥劑的製備方法。
【背景技術】
[0002]汙水處理技術對節水、節能等問題具有十分重要的作用，但同時汙水處理藥劑的使用過程中也給環境造成一定的影響。在冷卻水系統中，水溫高於環境溫度的各種場合下，碳酸鈣等無機鹽的結垢會帶來嚴重的後果。近年來，在水處理領域中，應用鹼性、不調節PH值的水處理技術日益增長，其中添加緩蝕阻垢藥劑，低磷、無磷配方的的應用越來越廣泛，無磷的綠色水處理藥劑已成為國內外水處理劑研究方面的熱點課題。科學利用水處理藥劑可有效防腐蝕和防止結垢，從而提高設備及水的利用率而達到節約水源和能源的目的。
[0003]此外，在各種水系統中，不可避免地存在各種汙染源，特別是一些微生物如菌藻，可大規模繁殖蔓延，嚴重破壞水質，並且對存儲水系統的容器產生極大的腐蝕破壞作用。
[0004]當前，環境保護已成為世界關注的問題，工業汙水的排放要求嚴格，國家採取了相應的強制措施，尋求一種有效的汙水處理劑，能夠使汙水處理後能達到汙水排放要求，是眾多企業急需解決的難題。
[0005]化學沉澱法在汙水處理中廣泛被採用，它是向廢水中投加某些化學藥劑使之與廢水中汙染物發生化學反應，形成難溶的固體生成物，然後進行固液分離，從而除去水中汙染物的一種方法。目前在一些行業，如煤泥水、油田含油廢水、印染廢水、造紙廢水等所採用的藥劑，處理效果差、沉降速度慢，藥劑費偏高，有些企業還造成設備嚴重腐蝕。
[0006]煤礦在生產中，產生大量的煤泥水，如不對這些水及時加以處理就會造成嚴重汙染。現有的煤泥水處理方法多採用加藥劑處理，向煤泥水中加聚合氯化鋁或氯化鈣與聚丙烯醯胺聯用，沉澱治理。由於大量引入了氯離子，因而導致設備嚴重腐蝕。
[0007]油田採油廠採出水是隨原油一起從油層開採出來，廢水中不僅攜帶有原油，在高溫高壓的油層中還流進了地層中的各種鹽類和氣體，在採油過程中，又從地層中攜帶出許多懸浮固體，因此，油田採出水的特點是不僅COD和油含量高，而且溫度高，礦化度高。現在多採用加藥沉澱過濾法處理，加藥多為聚合鋁，普遍存在問題是處理效果不好。
[0008]在申請號為201010591583.1的專利中，公開了一種汙水處理劑，使用該處理劑處理工業廢水，它包括沸石粉、膨潤土，鹽酸，硫酸鐵，硫酸鎂，高嶺土 ；各組份之間的重量比為:1:0.2-0.4:1:0.05-1:0.3-0.4 ;沸石粉與膨潤土的重量比為(λ 7-1-0.3-1。
[0009]並且還公開了一種汙水處理劑的製備方法，包括以下步驟:
(O按上述比例稱取沸石粉、膨潤土，鹽酸，硫酸鐵，硫酸鎂，高嶺土 ；
(2)將沸石粉放入高溫爐中500-600度焙燒，20分鐘，冷卻至100左右；
(3)將高溫焙燒的沸石粉與膨潤土，硫酸鐵，硫酸鎂，高嶺土放入反應釜中混合攪拌均勻。
[0010]在申請號201110355989.4的專利中，廢水處理藥劑為Al-Fe-Mg複合藥劑，其中A13+佔30?40%，Fe3+佔20?30%，Mg2+佔30?40%，還有少量的Mn2+和鋅鋇白，Mn2+可以用MnS04，佔5% ;鋅鋇白佔5%，A13+可以用硫酸鋁[A12 (S04) 3]加入；Fe3+可以用[Fe2(S04)3]加入；Mg2+可以用硫酸鎂(MgS04)加入；鋅鋇白是硫化鋅和硫酸鋇的混合物，分子式為:ZnS+BaS04，比例為3:7。
[0011]配製方法是採用一般方法均勻混合而成。在室溫下攪拌均勻(約15分鐘)全部溶解即可使用。使用溫度在5°C?50°C。
[0012]處理汙水的基本原理是將汙水中的膠體破壞掉。汙水中含有大量的懸浮物、乳化物等呈膠體狀態存在。使用本發明的藥劑可把汙水中膠體表面電荷中和掉，從而破壞膠體懸浮物和乳化物等，使懸浮物快速沉澱。
[0013]該廢水處理藥劑適用於煤泥水、含油汙水、印染廢水、造紙廢水、化工和城市汙水等。汙水中加入該藥劑後，懸浮物立刻絮凝，生成的礬花大，沉澱快速，效率高，絮團強度高，疏水性能好，利於壓濾。壓濾後的濾餅含水率低，質量好。處理每立方汙水該藥劑的藥劑費用僅為其他藥劑費的百分之六十左右。
[0014]該藥劑處理後溶液的pH值在6.5?8.5近似於中性，不含Cl-離子，當處理水回用後，能有效地保護水體系中的鋼結構，使其免遭腐蝕，因此每年可以減少大量的設備維修費。該廢水處理藥劑純度高、無雜質、無粉塵，水溶液清澈透明。該藥劑無毒性，對操作工人無影響，處理後水無二次汙染等問題。
[0015]現有的水處理技術對工業廢水中的重金屬等有害物質進行了處理，而對於廢水中除了重金屬以外的有害物質並不能達到一個良好的除去效果，尤其是處理工業循環用水時存難以除盡有害物質的問題。現有廢水處理中所用藥劑還存在處理效果差、沉降速度慢、成本高，設備嚴重腐蝕等問題。
【發明內容】
[0016]本發明針對現有技術的不足，提供了一種水處理藥劑的製備方法，包括如下步驟:
步驟一:按重量比例取原料:聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物12-16份、聚丙烯酸8-12份、聚磷酸鹽25-35份、芳族噻唑5-10份、磺酸鹽共聚物40-45份；
步驟二:將聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物、聚丙烯酸以及水加入到反應釜中，進行充分攪拌；
步驟三:在一定的溫度下加熱1-1.5小時，使聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物和聚丙烯酸溶解為膠狀；
步驟四:將步驟三中的膠狀混合物冷卻，邊攪拌邊加入聚磷酸鹽和芳族噻唑，同時升高溫度，並在該溫度下攪拌0.5小時；
步驟五:將步驟四中的混合物進行降溫，同時進行邊攪拌邊加入磺酸鹽共聚物，待磺酸鹽共聚物加入完畢後，繼續攪拌0.5小時；
步驟六:將步驟五中的混合物進行出料、冷卻、乾燥和粉碎，從而獲得水處理藥劑。
[0017]作為優選的，藥劑中各組分的重量百分比如下:聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物13份，聚丙烯酸10份、聚磷酸鹽29份、芳族噻唑8份、磺酸鹽共聚物40份。
[0018]作為優選的，步驟三中的一定溫度是75_85°C。
[0019]作為優選的，步驟四的攪拌是在75_80°C下進行的。
[0020]作為優選的，步驟五中的攪拌是在20_25°C下進行的。
[0021]本發明的有益效果是:
聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物是一種大分子的膦酸鹽阻垢劑，具有一定的分散能力，其用於循環冷卻水系統效果極佳，並且在汙水中比較穩定，一般不會被氧化性殺生劑降解。而將聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物與聚丙烯酸和磺酸鹽共聚物配合使用時，可以進一步提聞其阻垢性能。
[0022]本發明中的聚丙烯酸為低分子量聚電解質，具有良好的螯合性能。對磷酸鈣與水合氧化鐵有優良的分散性能。在使用時，也需加入緩蝕劑，以防止對銅的腐蝕。在水處理中用作碳酸鈣、硫酸鈣和硫酸鋇的阻垢劑，以及水中懸浮物質的分散劑。可用於冷卻水和鍋爐水的處理中。也可用於造紙工業和採礦工業的液體的蒸發濃縮中，以防結垢。
[0023]將本發明所得成品按1:550比例加入需要處理的水體中，在實際水體處理中已進行初步應用，取得良好的效果。應用本發明的成品後，對於廢水中除了重金屬以外的有害物質能達到一個良好的除去效果，尤其是處理工業循環用水時存難以除盡有害物質的問題。效果如下:有效去除重金屬達85%以上，COD去除率達到90%以上，BOD除去率高達92%以上。
[0024]本方法製得的水處理藥劑具有高效率、低成本、適應面廣、無腐蝕、無毒性的性能，不僅能去除汙水中的重金屬，同時能對重金屬之外的其它汙染物起到良好的去除作用。
【具體實施方式】
[0025]為使本發明實施例的目的和技術方案更加清楚，下面將對本發明實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於所描述的本發明的實施例，本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0026]本【技術領域】技術人員可以理解，除非另外定義，這裡使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，並且除非像這裡一樣定義，不會用理想化或過於正式的含義來解釋。
[0027]本發明中的聚丙烯酸為低分子量聚電解質，具有良好的螯合性能。對磷酸鈣與水合氧化鐵有優良的分散性能。在使用時，也需加入緩蝕劑，以防止對銅的腐蝕。在水處理中用作碳酸鈣、硫酸鈣和硫酸鋇的阻垢劑，以及水中懸浮物質的分散劑。可用於冷卻水和鍋爐水的處理中。也可用於造紙工業和採礦工業的液體的蒸發濃縮中，以防結垢。
[0028]聚丙烯鈉在水溶液中羧基官能團發生部分電離，因而具有導電性，稱其為聚電解質。聚丙烯酸中的羧酸根對鈣離子、鎂離子等離子具有螯合作用，因而產生阻垢性能。聚丙烯酸電解質還能對泥土、腐蝕產物等無定形物具有分散作用、是一種分散劑。
[0029]對於一般水質情況，本品單獨用量一般在2_15mg/L。由於在冷卻水系統中，聚丙烯酸表現出很明顯的溶限效應，因此投加劑量的大小是重要的工藝條件。投加量過少，不起阻垢作用，投加劑量過大，會造成不必要的浪費。對相對分子質量1000到5000的聚丙烯酸來說，應用質量濃度範圍是0.l_20mg/L。但到底多少質量濃度更為合適，除了相對分子量大小的影響外，還和所處理水的各種介質條件、工藝條件有關。但對一定的分子質量大小的聚丙烯酸來說，在一定的水質條件和工藝條件下，總存在著一個更合適的質量濃度範圍，有時這個範圍要通過一定的試驗摸索才能得到。可以作為鑰系、鎢系、磷系和膦系配方中的一種阻垢分散劑組分。
[0030]用於水處理劑的聚丙烯酸相對分子質量一般在2500-5000,在此範圍內，分子量寬窄對其阻碳酸鈣性能影響不大。當相對分子質量比較低時，本品的作用主要為阻垢，使水中致垢鹽類不沉澱出來；當相對分子質量比較高時，本品的作用主要為分散，使已經沉澱出的致垢鹽類不粘附於容器壁或管道壁上。為了使本品同時發揮這兩種作用，在水處理中，可將兩種分子量的聚丙烯酸摻合著使用。
[0031]由於聚丙烯酸為陰離子聚合電解質，忌與陽離子聚合電解質配伍。因此，在循環冷卻水的殺菌、滅藻過程中，當用屬於陽離子聚合電解質類物質的潔爾滅這種非氧化性殺菌劑對系統進行衝擊性投加處理時，必須減少或最好是停止使用聚丙烯酸。由於聚丙烯酸的鹼金屬鹽類在水中的溶解度比較高，貯存穩定性也更好，故常將其中和成鹽類備用，中和過程通常在製得聚丙烯酸溶液後進行。
[0032]實施例1
水處理藥劑，主要包括聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物、聚丙烯酸、聚磷酸鹽、芳族噻唑和磺酸鹽共聚物，藥劑中各組分的重量百分比是聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物12%、聚丙烯酸8%、聚磷酸鹽35%、芳族噻唑5%、磺酸鹽共聚物40%。
[0033]水處理藥劑的製備方法，包括如下步驟:
步驟一:按重量比例取原料:聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物12份、聚丙烯酸8份、聚磷酸鹽35份、芳族噻唑5份、磺酸鹽共聚物40份；
步驟二:將聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物、聚丙烯酸以及水加入到反應釜中，進行充分攪拌；
步驟三:在75°C溫度下加熱1-1.5小時，使聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物和聚丙烯酸溶解為膠狀；
步驟四:將步驟三中的膠狀混合物冷卻，邊攪拌邊加入聚磷酸鹽和芳族噻唑，同時升高溫度至75°C，並在該溫度下攪拌0.5小時；
步驟五:將步驟四中的混合物進行降溫至20°C，同時進行邊攪拌邊加入磺酸鹽共聚物，待磺酸鹽共聚物加入完畢後，繼續攪拌0.5小時；
步驟六:將步驟五中的混合物進行出料、冷卻、乾燥和粉碎，從而獲得水處理藥劑。
[0034]實施例2
水處理藥劑，主要包括聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物、聚丙烯酸、聚磷酸鹽、芳族噻唑和磺酸鹽共聚物，藥劑中各組分的重量百分比是聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物16%、聚丙烯酸8%、聚磷酸鹽31%、芳族噻唑5%、磺酸鹽共聚物40%。
[0035]水處理藥劑的製備方法，包括如下步驟:
步驟一:按重量比例取原料:聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物16份、聚丙烯酸8份、聚磷酸鹽31份、芳族噻唑5份、磺酸鹽共聚物40份；
步驟二:將聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物、聚丙烯酸以及水加入到反應釜中，進行充分攪拌； 步驟三:在85°C溫度下加熱1-1.5小時，使聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物和聚丙烯酸溶解為膠狀；
步驟四:將步驟三中的膠狀混合物冷卻，邊攪拌邊加入聚磷酸鹽和芳族噻唑，同時升高溫度至85°C，並在該溫度下攪拌0.5小時；
步驟五:將步驟四中的混合物進行降溫至25°C，同時進行邊攪拌邊加入磺酸鹽共聚物，待磺酸鹽共聚物加入完畢後，繼續攪拌0.5小時；
步驟六:將步驟五中的混合物進行出料、冷卻、乾燥和粉碎，從而獲得水處理藥劑。
[0036]實施例3
水處理藥劑，主要包括聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物、聚丙烯酸、聚磷酸鹽、芳族噻唑和磺酸鹽共聚物，藥劑中各組分的重量百分比是聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物14%、聚丙烯酸10%、聚磷酸鹽30%、芳族噻唑6%、磺酸鹽共聚物40%。
[0037]水處理藥劑的製備方法，包括如下步驟:
步驟一:按重量比例取原料:聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物14份、聚丙烯酸10份、聚磷酸鹽30份、芳族噻唑6份、磺酸鹽共聚物40份；
步驟二:將聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物、聚丙烯酸以及水加入到反應釜中，進行充分攪拌；
步驟三:在80°C溫度下加熱1-1.5小時，使聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物和聚丙烯酸溶解為膠狀；
步驟四:將步驟三中的膠狀混合物冷卻，邊攪拌邊加入聚磷酸鹽和芳族噻唑，同時升高溫度至80°C，並在該溫度下攪拌0.5小時；
步驟五:將步驟四中的混合物進行降溫至25°C，同時進行邊攪拌邊加入磺酸鹽共聚物，待磺酸鹽共聚物加入完畢後，繼續攪拌0.5小時；
步驟六:將步驟五中的混合物進行出料、冷卻、乾燥和粉碎，從而獲得水處理藥劑。
[0038]作為優選的方式，上述的聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物可以採用聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化鈉。
[0039]分別針對處理前的廢水和固液分離出的清水檢測COD、BOD、和SS(水質中的懸浮物)，並檢測總氮、總磷和氨氮含量，結果如下:
COD 和 BOD 分別由初始的 10000mg/L 和 3590mg/L 下降至Ij 1100mg/L 和 250mg/L，C0D和BOD去除率分別達到89%和93% ；
SS由初始的3386mg/L下降到280mg/L，SS去除率達92% ；
總氮含量由66.5mg/L下降至22mg/L,總磷含量由11.lmg/L下降至1.0mg/L,氨氮含量由 15.6mg/L 下降至 7.5mg/L。
[0040]表觀效果測定:
處理前廢水色度為2000倍,處理後的清水色度小於36倍；
相比於處理前廢水，處理後的清水的惡臭氣味明顯減輕；
處理前廢水色度為110倍，處理後的清水色度下降到22倍；
處理前廢水濁度為258NTU，處理後的清水濁度下降到36NTU。
[0041]以上僅為本發明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些均屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種循環水處理藥劑的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟: 步驟一:按重量比例取原料:聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物12-16份、聚丙烯酸8-12份、聚磷酸鹽25-35份、芳族噻唑5-10份、磺酸鹽共聚物40-45份； 步驟二:將聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物、聚丙烯酸以及水加入到反應釜中，進行充分攪拌； 步驟三:在一定的溫度下加熱1-1.5小時，使聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物和聚丙烯酸溶解為膠狀； 步驟四:將步驟三中的膠狀混合物冷卻，邊攪拌邊加入聚磷酸鹽和芳族噻唑，同時升高溫度，並在該溫度下攪拌0.5小時； 步驟五:將步驟四中的混合物進行降溫，同時進行邊攪拌邊加入磺酸鹽共聚物，待磺酸鹽共聚物加入完畢後，繼續攪拌0.5小時； 步驟六:將步驟五中的混合物進行出料、冷卻、乾燥和粉碎，從而獲得水處理藥劑。
2.根據權利要求1所述的一種循環水處理藥劑的製備方法，其特徵在於，藥劑中各組分的重量百分比如下:聚醚多氨基亞甲基膦酸鹽-N-氧化物13份，聚丙烯酸10份、聚磷酸鹽29份、芳族噻唑8份、磺酸鹽共聚物40份。
3.根據權利要求1所述的一種循環水處理藥劑的製備方法，其特徵在於，步驟三中的一定溫度是75-85 °C。
4.根據權利要求1所述的一種循環水處理藥劑的製備方法，其特徵在於，步驟四的攪拌是在75-80°C下進行的。
5.根據權利要求1所述的一種循環水處理藥劑的製備方法，其特徵在於，步驟五中的攪拌是在20-25 °C下進行的。
【文檔編號】C02F5/14GK104445654SQ201410749833
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月10日 優先權日:2014年12月10日
【發明者】戴從鋒 申請人:蘇州路路順機電設備有限公司