專利名稱：一種可用于污水處理的新型絮凝劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型絮凝劑的制備方法，特別地涉及一種用于污水處理的新型絮凝劑的制備方法。
背景技術(shù)：
城市生活污水的排放，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。城市的性質(zhì)、現(xiàn)有的排水系統(tǒng)、氣溫、水資源及其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等多方面因素都會影響城市污水的特征。目前我國城市污水的主要特點為(I)廢水的有機(jī)質(zhì)濃度低低有機(jī)物濃度的城市污水給生物處理造成困難；廢水的可生化性差工業(yè)廢水的初步處理也往往是采用生化的方法，所以經(jīng)過處理后，留在廢水中進(jìn)入市政管網(wǎng)的有機(jī)質(zhì)往往是難以生物降解的，廢水的B/C值較低，因此含有大量工業(yè)廢水的城市污水的可生化性變差，不利于生化處理；(3)廢水的成分復(fù)雜由于各工 礦企業(yè)廢水成分的復(fù)雜性和經(jīng)濟(jì)技術(shù)可能性，控制的項目不可能是全面的，所以廢水中可能會引入一些不利于微生物生長的有害物質(zhì)或引起活性污泥膨脹的物質(zhì)，從而給污水廠的運行和管理帶來不便；(4)廢水的水質(zhì)、水量波動大。當(dāng)今污水處理的主要方法有兩大類一是物理化學(xué)法，即混凝法；二是生化法。物化法對去除色度、重金屬、磷、效果好，但對氮和有機(jī)物去除效果不理想。生化法對有機(jī)污染物及氮、磷有良好的去除效果，但對COD去除率低，脫色效果差，而且會產(chǎn)生大量污泥，造成二次環(huán)境污染。一般生化法要求廢水的可生化性好，各營養(yǎng)物比例協(xié)調(diào)、濃度適宜，且其中抑制生物增長物質(zhì)的濃度不高于微生物所能承受的范圍，所以對于目前一些城市的廢水，可能由于廢水中含有大量的生物抑制劑或水質(zhì)水量的波動過大等方面的原因，其生物處理系統(tǒng)的運行有時會不大正常。而且，生化法對溫度的要求較高，在低溫時，微生物的活性會變低，有的甚至可能完全喪失活性，從而導(dǎo)致某些生化處理單元不能正常運行。因此，物化法處理城市污水較生化法具有優(yōu)勢。物化法中應(yīng)用的絮凝劑越來越受到重視。甘蔗渣是指甘蔗制糖時壓榨后產(chǎn)生的殘渣，按照目前的生產(chǎn)水平，大約每生產(chǎn)一噸蔗糖將會產(chǎn)生3噸左右的甘蔗渣。這些甘蔗渣富含纖維素，目前甘蔗渣主要用于造紙以及食用菌的生長基質(zhì)。還鮮有將甘蔗渣運用于絮凝劑生產(chǎn)的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種以甘蔗渣為主要原料的用于污水處理的新型絮凝劑的制備方法，該方法包括如下步驟(I)將甘蔗渣粉末置于過量的濃度為20% 25%的氫氧化鈉溶液中，反應(yīng)時間為20 24小時，隨后將甘蔗渣取出后風(fēng)干，使其含水量低于10% ；(2)將堿化處理之后的甘蔗渣粉末首先置于甲苯中，并利用加熱手段使甲苯溶液保持在40 50攝氏度，隨后加入濃度為O. I O. 15g/mL的乙二胺四乙酸二酐丙酮溶液，在溫度為30 35攝氏度的情況下，反應(yīng)40 60分鐘，加入的乙二胺四乙酸二酐丙酮溶液的量為甘蔗渣粉末的50% 90%，產(chǎn)物用丙酮洗凈并干燥；
(3)將步驟(2)中處理所得的產(chǎn)物與單體丙烯酸的水溶液、季戊四醇的水溶液混合，并且使反應(yīng)環(huán)境中充滿氮氣，反應(yīng)時間為4 6小時，隨后加入重鉻酸鈉硫酸溶液，并將溫度保持在40 45攝氏度之間，再反應(yīng)I 2小時；(4)向步驟(3)中獲得的糊狀物中滴加氫氧化鈉溶液，將其pH值調(diào)節(jié)至7 8之間，然后用乙醇提取兩次，然后將得到的沉淀物用丙酮洗滌，干燥得到本發(fā)明所述的絮凝劑。其中步驟(I)中所述的過量的氫氧化鈉溶液是指氫氧化鈉溶液與甘蔗渣的體積質(zhì)量比不小于5ml Igo其中步驟(3)中所述的單體丙烯酸水溶液的濃度為12% 15%，季戊四醇水溶液的濃度為5% 10%，重鉻酸鈉硫酸溶液的濃度為10% 15%，所使用的量與甘蔗渣的體積質(zhì)量比例如下單體丙烯酸水溶液3 5mL lg，季戊四醇水溶液2 3mL lg，重鉻酸 鈉硫酸溶液O. 5 ImL : Ig0本發(fā)明首先將甘蔗渣進(jìn)行堿化反應(yīng)，隨后用乙二胺四乙酸二酐使其得到?；男裕；男院蟮母收嵩诓襟E3中與丙烯酸、季戊四醇一起反應(yīng)會得到以甘蔗渣中?；睦w維素分子為骨架的，以輻射狀多枝聚丙烯為柔性觸手的網(wǎng)狀大分子結(jié)構(gòu)。這種大分子結(jié)構(gòu)能更好地捕獲懸浮顆粒，達(dá)到良好的絮凝效果。
具體實施例方式實施例I按以下方法制備絮凝劑(I)將甘蔗渣粉末置于過量的濃度為25%的氫氧化鈉溶液中，反應(yīng)時間為20小時，隨后將甘蔗渣取出后風(fēng)干，使其含水量低于10% ；(2)將堿化處理之后的甘蔗渣粉末首先置于甲苯中，并利用加熱手段使甲苯溶液保持在50攝氏度，隨后加入濃度為O. lg/mL的乙二胺四乙酸二酐丙酮溶液，在溫度為35攝氏度的情況下，反應(yīng)40分鐘，加入的乙二胺四乙酸二酐丙酮溶液的量為甘蔗渣粉末的70%，產(chǎn)物用丙酮洗凈并干燥；(3)將步驟(2)中處理所得的產(chǎn)物與單體丙烯酸的水溶液、季戊四醇的水溶液混合，并且使反應(yīng)環(huán)境中充滿氮氣，反應(yīng)時間為4小時，隨后加入重鉻酸鈉硫酸溶液，并將溫度保持在40攝氏度之間，再反應(yīng)2小時；(4)向步驟(3)中獲得的糊狀物中滴加氫氧化鈉溶液，將其pH值調(diào)節(jié)至7. 5，然后用乙醇提取兩次，然后將得到的沉淀物用丙酮洗滌，干燥得到本發(fā)明所述的絮凝劑。其中步驟(I)中所述的氫氧化鈉溶液與甘蔗渣的體積質(zhì)量為IOml lg。其中步驟(3)中所使用的單體丙烯酸水溶液的濃度為12%，季戊四醇水溶液的濃度為7%，重鉻酸鈉硫酸溶液的濃度為10%，所使用的量與甘蔗渣的體積質(zhì)量比例如下單體丙烯酸水溶液5mL lg，季戊四醇水溶液3mL lg，重鉻酸鈉硫酸溶液ImL lg。實施例2按以下方法制備絮凝劑(I)將甘蔗渣粉末置于過量的濃度為20%的氫氧化鈉溶液中，反應(yīng)時間為24小時，隨后將甘蔗渣取出后風(fēng)干，使其含水量低于10% ；
(2)將堿化處理之后的甘蔗渣粉末首先置于甲苯中，并利用加熱手段使甲苯溶液保持在40攝氏度，隨后加入濃度為O. 15g/mL的乙二胺四乙酸二酐丙酮溶液，在溫度為30攝氏度的情況下，反應(yīng)60分鐘，加入的乙二胺四乙酸二酐丙酮溶液的量為甘蔗渣粉末的90%，產(chǎn)物用丙酮洗凈并干燥；(3)將步驟(2)中處理所得的產(chǎn)物與單體丙烯酸的水溶液、季戊四醇的水溶液混合，并且使反應(yīng)環(huán)境中充滿氮氣，反應(yīng)時間為6小時，隨后加入重鉻酸鈉硫酸溶液，并將溫度保持在60攝氏度之間，再反應(yīng)I小時；(4)向步驟(3)中獲得的糊狀物中滴加氫氧化鈉溶液，將其pH值調(diào)節(jié)至8，然后用 乙醇提取兩次，然后將得到的沉淀物用丙酮洗滌，干燥得到本發(fā)明所述的絮凝劑。其中步驟(I)中所述的氫氧化鈉溶液與甘蔗渣的體積質(zhì)量為IOml lg。
其中步驟(3)中所述的單體丙烯酸水溶液的濃度為15%，季戊四醇水溶液的濃度 為10%，重鉻酸鈉硫酸溶液的濃度為15%，所使用的量與甘蔗渣的體積質(zhì)量比例如下單體丙烯酸水溶液3mL lg，季戊四醇水溶液2mL lg，重鉻酸鈉硫酸溶液O. 5mL lg。絮凝效果實驗將實施例1，2中所獲得的絮凝劑與聚合氯化鋁，硫酸鋁的絮凝效果進(jìn)行比較。絮凝效果的實驗方法如下取待處理水IL置于燒杯中，添加IOOppm的絮凝劑，充分搖勻后在常溫下靜置5分鐘，隨后對上清液的各項指標(biāo)進(jìn)行檢測。檢測的指標(biāo)包括濁度，C0D,懸浮物(SS)。其中采用上海雷磁儀器廠的WGZ-2000濁度計測定濁度，采用重鉻酸鉀法測定C0D，采用濾紙過濾稱重法測定懸浮物(SS)。待處理水的各項指標(biāo)為濁度36，COD 360mg/L, SS 210mg/L。實驗結(jié)果如下表所示。從實驗結(jié)果可以看出，本發(fā)明提供的絮凝劑在去除濁度方面、COD去除方面、去除SS方面均優(yōu)于聚合氯化鋁與硫酸鋁。說明本發(fā)明所提供制備絮凝劑的方法能制備出性能優(yōu)良的絮凝劑。
權(quán)利要求
1.ー種用于污水處理的新型絮凝劑的制備方法，該方法包括如下步驟 (1)將甘蔗渣粉末置于過量的濃度為20% 25%的氫氧化鈉溶液中，反應(yīng)時間為20 24小吋，隨后將甘蔗渣取出后風(fēng)干，使其含水量低于10% ； (2)將堿化處理之后的甘蔗渣粉末首先置于甲苯中，并利用加熱手段使甲苯溶液保持在40 50攝氏度，隨后加入濃度為O. I O. 15g/mL的こニ胺四こ酸ニ酐丙酮溶液，在溫度為30 35攝氏度的情況下，反應(yīng)40 60分鐘，加入的こニ胺四こ酸ニ酐丙酮溶液的量為甘蔗渣粉末的50% 90%，產(chǎn)物用丙酮洗凈并干燥； (3)將步驟(2)中處理所得的產(chǎn)物與単體丙烯酸的水溶液、季戊四醇的水溶液混合，并且使反應(yīng)環(huán)境中充滿氮氣，反應(yīng)時間為4 6小吋，隨后加入重鉻酸鈉硫酸溶液，并將溫度保持在40 45攝氏度之間，再反應(yīng)I 2小吋； (4)向步驟(3)中獲得的糊狀物中滴加氫氧化鈉溶液，將其pH值調(diào)節(jié)至7 8之間，然后用こ醇提取兩次，然后將得到的沉淀物用丙酮洗滌，干燥得到本發(fā)明所述的絮凝劑。
2.權(quán)利要求I中所述的用于污水處理的新型絮凝劑的制備方法，其特征在于其中步驟(I)中所述的過量的氫氧化鈉溶液是指氫氧化鈉溶液與甘蔗渣的體積質(zhì)量比不小于5ml . Ig0
3.權(quán)利要求I中所述的用于污水處理的新型絮凝劑的制備方法，其特征在于其中步驟⑶中所述的單體丙烯酸水溶液的濃度為12% 15%，季戊四醇水溶液的濃度為5% 10%，重鉻酸鈉硫酸溶液的濃度為10% 15%，所使用的量與甘蔗渣的體積質(zhì)量比例如下單體丙烯酸水溶液3 5mL lg，季戊四醇水溶液2 3mL lg，重鉻酸鈉硫酸溶液O.5 ImL ； Ig0
全文摘要
一種用于污水處理的新型絮凝劑的制備方法，首先將甘蔗渣進(jìn)行堿化反應(yīng)，隨后用乙二胺四乙酸二酐使其得到?；男?，?；男院蟮母收嵩诓襟E3中與丙烯酸、季戊四醇一起反應(yīng)會得到以甘蔗渣中酰化的纖維素分子為骨架的，以輻射狀多枝聚丙烯為柔性觸手的網(wǎng)狀大分子結(jié)構(gòu)。這種大分子結(jié)構(gòu)能更好地捕獲懸浮顆粒，達(dá)到良好的絮凝效果。
文檔編號C02F1/56GK102838198SQ20121033738
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者徐暢, 蔣素英, 潘翼, 齊元峰 申請人:江蘇艾特克化學(xué)工業(yè)有限公司