CN101700921A - 一种高分子凝聚剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高分子凝聚剂，该高分子凝聚剂包含(以重量百分数计)：5％～25％的阴离子型聚丙烯酰胺；5％～25％的阳离子型聚丙烯酰胺；5％～25％的非离子型聚丙烯酰胺；3％～15％的分散剂及40％～60％的水。该高分子凝聚剂呈溶液状态，pH值范围为6.5～7.5；所述的聚丙烯酰胺为呈网状结构的水溶性物质。本发明提供的高分子凝聚剂可用于较大pH值变动范围的污水处理，且处理效率高，作用显著，处理后的水澄清度高；因本发明的高分子凝聚剂呈溶液状态，性能稳定，可以配置成浓度很低的溶液而不会发生降解，方便控制投加量，且使用时不需要长时间分散搅拌，随时随地可以使用，操作安全方便；还可长期保存，降低生产成本。

Description

一种高分子凝聚剂

技术领域

本发明涉及一种水处理试剂，具体地，涉及一种高分子凝聚剂，应用于各种污水处理工艺。

背景技术

在废水处理的诸多方法中，采用化学试剂为主的净水方法具有设备投资少，占地少，流程端，污泥沉降快，运行费用相对较低等优点。目前，采用聚丙烯酰胺作为凝絮剂进行污水处理的方法较为普遍。聚丙烯酰胺(Polyacrylamide)简称PAM，由丙烯酰胺单体聚合而成，是一种水溶性线型高分子物质。单体丙烯酰胺化学性质非常活泼，在双键及酰胺基处可进行一系列的化学反应，采用不同的工艺，导入不同的官能基团，可以得到不同电荷产品：阴离子、阳离子、非离子、两性离子聚丙烯酰胺。PAM的平均分子量从数千到数千万以上沿键状分子有若干官能基团，在水中可大部分电离，属于高分子电解质。根据它可离解基团的特性分为阴离子型(如--COOH，--SO3H，--OSO3H等)阳离子型(如--NH3OH，--NH2OH，-CONH3OH)和非离子型。产品外观为白色粉末，易溶于水，几乎不溶于苯，***、酯类、丙酮等一般有机溶剂，其水溶液几近透明的粘稠液体，属非危险品，无毒、无腐蚀性，固体PAM有吸湿性，吸湿性随离子度的增加而增加，PAM热稳定性好；加热到100℃稳定性良好，但在150℃以上时易分解产中氮气，在分子间发生亚胺化作用而不溶于水。

但应用聚丙烯酰胺进行污水处理的方法普遍存在以下不足：1.聚丙烯酰胺溶解的时候容易凝固成团，长时间剧烈搅拌，又会使其性能降低；2.溶解好的聚丙烯酰胺溶液，不宜长期放置，越稀的溶液越容易降解，只能随配随用或最迟当天用完，运行费用较高，且可能带来二次污染。

发明内容

本发明提供了一种应用于污水处理的高分子凝聚剂，该高分子凝聚剂呈溶液状态，性能稳定，可长期存放而不影响使用效果，使用方便，可用于污水处理、污泥浓缩。

为了达到上述目的，本发明提供了一种高分子凝聚剂，该凝聚剂包含：

阴离子型聚丙烯酰胺    5％～25％；

阳离子型聚丙烯酰胺    5％～25％；

非离子型聚丙烯酰胺    5％～25％；

分散剂                3％～15％；

水                    40％～60％。

所述的凝聚剂呈溶液状态，PH范围为6.5～7.5，性能稳定，可以长期存放，使用便利，无需长时间分散搅拌，随时可以使用，且投加量可以按需加入，方便控制用量，节约成本。

所述的分散剂可防止所述的高分子凝聚剂再次凝固，该分散剂选自：钠盐、钾盐或者其混合物的水溶液；优选为钠盐的水溶液，所述的溶解钠盐的水选自去离子纯净水。

所述的高分子凝聚剂所用的溶剂水为去离子纯净水，以减少凝聚剂水解的可能。

所述的凝聚剂中的聚丙烯酰胺呈网状结构，在水中对悬浮物有很好的捕集能力。

一般情况下，阴离子型聚丙烯酰胺应用更为广泛，适宜于各类水中悬浮物的沉降，改善污泥脱水性能，提高压滤机工作效能。阳离子型聚丙烯酰胺适合于生活污水和市政污水处理，对改善污泥脱水很有作用，更有利于压滤机的压泥操作。非离子型聚丙烯酰胺可做为各种改性聚丙烯酰胺的基础材料，当污水显示酸性时，选择非离子型较合理。

但是聚丙烯酰胺无论是阴离子型、阳离子型或非离子型，在溶解的过程中都很容易结块，也不能长时间剧烈搅拌，为避免影响其性能，操作需要非常谨慎，而且经溶解后，又必须随配随用或当天用完，否则会容易降解变质并且再次凝固不可再使用，在用于水处理的时候操作繁琐，必须每次重新配，且只能配刚刚好的量，否则会造成浪费。

而且，通常阴离子型、阳离子型或非离子型的聚丙烯酰胺各有其特性，处理污水的时候各有侧重；本发明的高分子凝聚剂是综合阴离子型、阳离子型或非离子型的聚丙烯酰胺的各自特性，适用在较大PH值变动范围的污水处理；本发明的高分子凝聚剂的有益效果为：

1.因包含阴离子型、阳离子型及非离子型聚丙烯酰胺，几乎可以囊括所有状况的污水处理，可在较大PH值变动范围内使用，且不同的类型的聚丙烯酰胺均发挥作用，处理效率高，作用效果显著，处理后的水澄清度高；

2.因本发明的高分子凝聚剂呈溶液状态，性能稳定，可以配置成浓度很低的溶液而不会发生降解，方便控制投加量，且使用的时候不需要长时间分散搅拌，随时随地可以使用，操作安全方便；还可长期保存，降低运行成本；

3.因本发明的高分子凝聚剂具有特殊的网状结构，其对水中的悬浮物具有很好的捕集能力。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地说明。

实施例1

按重量份数计，在30℃的反应釜中，将阴离子型聚丙烯酰胺25份搅拌下溶入水40份，并逐渐加入分散剂碳酸氢钠15份，搅拌均匀，然后，依次在搅拌下加入非离子型聚丙烯酰胺5份，阳离子型聚丙烯酰胺5份，待完全溶解后，采用10％的盐酸水溶液调节PH值为6.5～7.5，搅拌均匀，逐渐冷却到室温，得到无色或略成黄色透明溶液，将该透明溶液向污水中投加2～5ppm，即可明显提高沉降效果，且处理后污水的化学需氧量COD(ChemicalOxygen Demand)、色度指数也有明显改善。测试数据如下表1所示。

表1：实施例1所得高分子凝聚剂的水处理效果数据：

该高分子凝聚剂液体存放12个月也没有出现浑浊、凝固，也没有出现降解现象，其水解程度测试放置前和放置后的水解度基本不变，都在30％～33％的范围内。

实施例2

按重量份数计，在50℃的反应釜中，将阴离子型聚丙烯酰胺5份，搅拌下溶入水45份，并逐渐加入分散剂碳酸钠10份，搅拌均匀，然后，依次在搅拌下加入非离子型聚丙烯酰胺5份，阳离子型聚丙烯酰胺25份，待完全溶解后，采用10％的盐酸水溶液调节PH值为6.5～7.5，搅拌均匀，逐渐冷却到室温，得到无色或略成黄色透明溶液，将该透明溶液向污水中投加2～5ppm，即可明显提高沉降效果，且处理后污水的化学需氧量COD(ChemicalOxygen Demand)、色度指数也有明显改善。测试数据如下表2所示。

表2：实施例2所得高分子凝聚剂的水处理效果数据：

该高分子凝聚剂液体存放12个月也没有出现浑浊、凝固，也没有出现降解现象，其水解程度测试放置前和放置后的水解度基本不变，都在30％～33％的范围内。

实施例3

按重量份数计，在65℃的反应釜中，将阴离子型聚丙烯酰胺5份，搅拌下溶入水50份，并逐渐加入分散剂硫酸钠8份，搅拌均匀，然后，依次在搅拌下加入非离子型聚丙烯酰胺25份，阳离子型聚丙烯酰胺5份，待完全溶解后，采用10％的盐酸及5％氨水溶液调节PH值为6.5～7.5，搅拌均匀，逐渐冷却到室温，得到无色或略成黄色透明溶液，将该透明溶液向污水中投加2～5ppm，即可明显提高沉降效果，且处理后污水的化学需氧量COD(ChemicalOxygen Demand)、色度指数也有明显改善。测试数据如下表3所示。

表3：实施例3所得高分子凝聚剂的水处理效果数据：

该高分子凝聚剂液体存放12个月也没有出现浑浊、凝固，也没有出现降解现象，其水解程度测试放置前和放置后的水解度基本不变，都在30％～33％的范围内。

实施例4

按重量份数计，在80℃的恒温反应釜中，将阴离子型聚丙烯酰胺12份，搅拌下溶入水56份，并逐渐加入分散剂硫酸氢钠3份，搅拌均匀，然后，依次在搅拌下加入非离子型聚丙烯酰胺12份，阳离子型聚丙烯酰胺12份，待完全溶解后，采用氨水溶液调节PH值为6.5～7.5，搅拌均匀，逐渐冷却到室温，得到无色或略成黄色透明溶液，将该透明溶液向污水中投加2～5ppm，即可明显提高沉降效果，且处理后污水的化学需氧量COD(Chemical OxygenDemand)、色度指数也有明显改善。测试数据如下表4所示。

表4：实施例4所得高分子凝聚剂的水处理效果数据：

该高分子凝聚剂液体存放12个月也没有出现浑浊、凝固，也没有出现降解现象，其水解程度测试放置前和放置后的水解度基本不变，都在30％～33％的范围内。

本发明制备的高分子凝聚剂具有良好的絮凝能力，能很有效地降低水中的悬浮物；其被用于处理污水后，水澄清度很高，并且该高分子凝聚剂长时间放置也不会凝固，不会水解变质，用量少，大大地节约了生产成本，简化操作步骤；本发明的高分子凝聚剂还可以与其他混凝剂搭配使用，进一步提高处理效果。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种高分子凝聚剂，其特征在于，该高分子凝聚剂包含(以重量百分数计)：

阴离子型聚丙烯酰胺        5％～25％；

阳离子型聚丙烯酰胺        5％～25％；

非离子型聚丙烯酰胺        5％～25％；

分散剂                    3％～15％；

水                        40％～60％。

2.如权利要求1所述的高分子凝聚剂，其特征在于，所述的凝聚剂的PH值范围为6.5～7.5。

3.如权利要求1所述的高分子凝聚剂，其特征在于，所述的凝聚剂呈溶液状态。

4.如权利要求1所述的高分子凝聚剂，其特征在于，所述的水为去离子纯净水。

5.如权利要求1所述的高分子凝聚剂，其特征在于，所述的分散剂是钠盐或者钾盐的水溶液。

6.如权利要求5所述的高分子凝聚剂，其特征在于，所述的溶解钠盐或钾盐的水为去离子纯净水。

7.如权利要求1所述的高分子凝聚剂，其特征在于，所述的凝聚剂中的聚丙烯酰胺呈网状结构。