專利名稱：一種無機-有機復合化學除磷劑及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
一種無機—有機復合化學除磷劑及其制備方法與應(yīng)用
默領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種無機一有機復合化學除磷劑及其制備方法與應(yīng)用。 背景絲
生活污水中的磷大部分是溶解狀的無機化合磷，主要來自洗滌劑的正磷酸鹽和
稠環(huán)磷酸鹽，其余小部分是以溶解和非溶解狀態(tài)存在的有!H/f七合磷。稠環(huán)磷酸鹽(如 PA。")和有機化合磷(核膨 一般在生物處理中可轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽。化學除磷的基 本原理^1過投加化學藥劑形成不溶性磷酸鹽沉淀物，然后通過固液分離從污水中去 除磷?；瘜W除磷法主要有石灰法，鋁鹽沉淀法，鐵鹽沉淀法。由于石灰法除磷的pH 值通常應(yīng)控制在10以上，過高的pH會抑制和破壞微生物的增殖和活性，經(jīng)過石灰法 除磷的廢水PH值往往偏高，因此不利于達標排放，比較少應(yīng)用。
本專利研究復配處理，先利用無機混凝劑與磷酸根形成不溶性的無機鹽，然后再 利用有機高分子的電中和及吸附架橋作用形成大的絮體，將磷有效的去除，這種方法 具有操作簡單、投藥量小，除磷效率高，絮體粗大的優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種無機一有機復合化 學除磷劑及其制備方法與應(yīng)用。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn) 無機—有機復合化學除磷劑制備方法，包括如下步驟 (1)以重量百分比計，在反應(yīng)釜中加入50 70%的去離子水，再加入8 16% 的非離子單體，待其溶解完全后再加入6 12%的陽離子單體和4 8%的陰離子單 體，攪拌混合均勻；(2) 向(1)步驟制得的溶液中加入相當于溶液總重量0.05 0.5%的過氧化類 或過硫酸鹽類引發(fā)劑和0.05 0.1%的水溶性偶氮類引發(fā)劑，進行鏈弓l發(fā)聚合反應(yīng)，控 制聚合、皿在35 70°C ，聚合時間2 6小時；
(3) 向(2)步驟制得的反應(yīng)產(chǎn)物中加無機電解質(zhì)，充分攪拌均勻，即制得無機 —有機復合化學除磷劑。
上述制備方法中，(l)步驟所述的非離子單體為丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺；所述 的陽離子單體為二烯丙基三甲基氯化銨、甲基二烯丙基氯化銨、甲基丙烯酸二甲胺基 乙酯季銨鹽、丙烯酰胺丙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酸三甲胺乙酯氯化銨或三甲胺基 丙烯酸甲酯氯化銨；所述的陰離子離子單體為甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯 或2-丙烯翻安基-2-甲基丙磺酸。
上述制備方法中，(2)步驟所述的的過氧化類引發(fā)劑為過氧化氫、過硫酸銨、過 硫勝內(nèi)或過硫酸鉀；所述的水溶性偶氮類引發(fā)劑為2,2，德(2-鵬丙烷)二鹽酸鹽、 2,2-偶氮[2- (2-咪唑fr2-基)丙飼二氫氯化物、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽或偶氮二異丁 腈；
，制備方法中，(3)步驟阮逸的無機電解質(zhì)為硫自溶液、聚合氯化鋁溶液、 硫麟或氯化鐵溶液。
，技術(shù)方案戶賴U得的無機一 有機復合化學除磷劑應(yīng)用在污水除磷處理方面。 與已有技 目比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明采用三元共聚體系，選用不 同離子性質(zhì)的單體進行聚合反應(yīng)，得到的產(chǎn)品為兩性型高分子聚合物，在此基礎(chǔ)上按 照一定的比例復合無機電解質(zhì)，得到無機一有機復合化學除磷劑。應(yīng)用結(jié)果表明這 種復合化學除磷齊忡無機電解質(zhì)能與污水中的磷酸根形成不溶性的無機鹽，然后再利 用復合化學除磷劑中兩性高分子聚合物的電中和及吸附架橋作用形成大的絮體，4繊 有效的去除，這種方法具有操作簡單、投藥量小，除磷效率高，絮體粗大的優(yōu)點。以下結(jié)合具體實施例^t本發(fā)明作進一步說明。 實施例一
在帶有攪拌器和加熱夾套的搪瓷反應(yīng)器中投入90Kg的去離子水，加入晶體丙 烯^fel安12kg，溶解完全，再加入5kg的二甲基二烯丙基氯化銨溶液，1Kg的甲基丙 烯酸甲酯或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，攪拌均勻后,加入0.02Kg的過硫酸銨和 O.Olkg的水溶性偶氮引發(fā)劑偶氮二異丁基脒鹽酸鹽，進行鏈引發(fā)聚合反應(yīng)?？刂凭酆?反應(yīng)溫度45. 1°C。聚合反應(yīng)時間6小時，后加入質(zhì)量比為30%硫酸鋁溶液100kg，
攪拌均勻，得至鵬稠透明液體，艮P為無機一有機復合化學除磷劑。 實施例二
在帶有攪拌器和加熱夾套的搪瓷反應(yīng)器中投入70Kg的去離子水，加入晶體丙 烯鵬14kg，溶解完全，再加入3.5kg的甲基丙烯酸二甲胺基乙酯^l安鹽，3Kg的丙 烯酸，攪拌均勻后,加入0.03Kg的過硫酸銨和0.015公斤的水溶性偶氮弓l發(fā)劑2，2'-偶 氮(2-鵬丙烷)二鹽酸鹽，進行鏈引發(fā)聚合反應(yīng)。控制聚合反應(yīng)鵬58。C。聚合反應(yīng) 時間4小時，后加入質(zhì)量比為15X聚合硫酸鋁溶液80kg，攪拌均勻，得到粘稠透明 液體，即為無機一有機復合化學除磷劑。 實施例三
在帶有攪拌器和加熱夾套的搪瓷反應(yīng)器中投入50Kg的去離子水，加入晶體丙 烯,16kg，溶解完全，再加入8.5kg的二甲基二烯丙基氯化銨溶液，4.0Kg的甲基 丙烯酸甲酯或2-丙烯 基-2-甲基丙磺酸，攪拌均勻后,加入0.04Kg的過硫,和 0.02公斤的水溶性偶氮引發(fā)劑2，2-偶氮[2- (2-咪唑fr2-基)丙飼二氫氯化物，進行 鏈引發(fā)聚合反應(yīng)。控制聚合反應(yīng)溫度5(TC。聚合反應(yīng)時間6小時，后加入質(zhì)量比為 30%硫溶液80kg，攪拌均勻，得到粘稠透明液體，即為無機一有機復合化學除 磷劑。 —實施例四
在帶有攪拌器和加熱夾套的搪瓷反應(yīng)器中投入90Kg的去離子水，加入晶體丙 烯酰胺15kg，溶解完全，再加入8kg的二甲基二烯丙基氯化銨溶液，4Kg的甲基丙 烯酸甲酯或2-丙烯翻安基-2-甲基丙磺酸，攪拌均勻后,加入0.04Kg的過硫酸銨和0.02 公斤的水溶性偶氮引發(fā)劑偶氮二異丁腈，進行鏈引發(fā)聚合反應(yīng)?？刂凭酆戏磻?yīng)溫度 45.0°C。聚合反應(yīng)時間6小時，后加入質(zhì)量比為15%聚合硫麟溶液100kg，攪拌 均勻，得至鵬稠透明液體，即為無機—有機復合化學除磷劑。
將實施例一制得的無機—有機復合化學除磷劑應(yīng)用于城市廢水化學除磷，結(jié)果 表明用無機一有機復合化學除磷劑比目前市場上用的化學除磷劑，在相同用量的條 件下，除磷效果可以提高50.0—59.2%，濁度去除率可以提高30.2—40.8%，且這種無機 一有機復合化學除磷劑對后續(xù)生化處理工藝中消化反應(yīng)沒有影響。
權(quán)利要求
1、無機-有機復合化學除磷劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)以重量百分比計，在反應(yīng)釜中加入50～70％的去離子水，再加入8～16％的非離子單體，待其溶解完全后再加入6～12％的陽離子單體和4～8％的陰離子單體，攪拌混合均勻；(2)向(1)步驟制得的溶液中加入相當于溶液總重量0.05～0.5％的過氧化類或過硫酸鹽類引發(fā)劑和0.05～0.1％的水溶性偶氮類引發(fā)劑，進行鏈引發(fā)聚合反應(yīng)，控制聚合溫度在35～70℃，聚合時間2～6小時；(3)向(2)步驟制得的反應(yīng)產(chǎn)物中加無機電解質(zhì)，充分攪拌均勻，即制得無機-有機復合化學除磷劑。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1戶腿的制備方法，其特征在于(1)步驟所述的非離子單體 為丙烯mi安或甲基丙烯酰胺。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1戶腿的制備方法，其特征在于(1)步驟所述的陽離子單體 為二烯丙基三甲基氯化銨、甲基二烯丙基氯化銨、丙烯翻安丙基三甲基氯化銨、甲基 丙烯酸二甲胺基乙酯季銨鹽、甲基丙烯酸三甲胺乙酯氯化銨或三甲胺基丙烯酸甲酯氯 化銨。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于(1)步驟所述的陰離子單體 為甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯或2-丙烯鵬安基-2-甲基丙磺酸。
5、 據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于(2)步驟所述的引發(fā)劑為過氧 化氫、過硫酸銨、過硫,或過硫酸鉀。
6、 據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于(2)步驟所述的水溶性偶 引發(fā)劑為2,-偶氮(2-鵬丙烷)二鹽酸鹽、2,2-偶氮[2- (2-咪唑啉-2-基)丙飼二氫氯 化物、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽或偶氮二異丁腈。
7、 據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于(3)步驟所述的無機電解質(zhì)為硫酸鋁溶液、聚合氯化鋁溶液、硫酸鐵或氯化鐵溶、液。
8、 由權(quán)利要求1 7中任一項所述的制備方法所制得的除磷劑。
9、 權(quán)利要求8所述的無機一有機復合化學除磷齊贓生活污水除磷處理方面的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無機-有機復合化學除磷劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明采用在通氮氣保護下，選用一定配比的非離子單體、陰離子單體和陽離子單體，在復合引發(fā)劑的作用下進行聚合反應(yīng)，反應(yīng)溫度35～70℃，反應(yīng)時間2～6小時，再加入一定濃度的無機電解質(zhì)和穩(wěn)定劑，攪拌均勻，得到透明粘稠狀無機-有機復合化學除磷劑。本發(fā)明還包括所述除磷劑在生活污水除磷處理方面的應(yīng)用，具有用量小、pH應(yīng)用范圍廣、除磷效率高、絮體粗大和沉降速度快等優(yōu)點。
文檔編號C02F5/02GK101318730SQ20081002789
公開日2008年12月10日 申請日期2008年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月6日
發(fā)明者程建華, 剛 羅, 羅肖肖, 胡勇有 申請人:華南理工大學;廣州市污水治理有限責任公司