CN107855118A - 一种环保染料污水处理剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保染料污水处理剂,它是由下述重量份的原料组成的:纤维改性聚丙烯酰胺10‑16、硅藻土80‑90、β‑羟烷基酰胺1‑2、甲基丙烯酸甲酯20‑30、正硅酸乙酯17‑20、过硫酸铵0.4‑0.6、羧甲基纤维素钠1‑2,本发明的微球吸附性强,使用安全环保,重复利用率高。
Description
技术领域
本发明属于水处理领域,具体涉及一种环保染料污水处理剂及其制备方法。
背景技术
随着工业的快速发展,由废水引起的环境污染问题日益突出。其中,染料是废水中常见的一类污染物,主要来自于纺织、皮革、造纸、橡胶、塑料、化妆品、制药和食品等工业领域的生产过程中。染料的广泛使用在推动经济发展的同时,也产生了大量的染料废水排放到环境水体中,导致了自然水体的污染。因此,对染料废水的治理已成为水处理领域的研究热点之一;
目前,常用的染料废水处理方法主要包括絮凝沉淀法、化学氧化法、膜分离法和生物降解法。这些方法虽然可以在一定程度上降低染料废水中染料的含量,但仍然存在着各式各样的缺陷,例如,因吸附率低、处理成本过高和对染料废水成分变化的适应性差,容易造成吸附材料降解、失活等,结果是对染料的去除效果欠佳,另外在处理过程中还可能会产生有毒有害副产物或者大量污泥,从而导致二次污染。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种环保染料污水处理剂及其制备方法。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种环保染料污水处理剂,其特征在于,它是由下述重量份的原料组成的:
纤维改性聚丙烯酰胺10-16、硅藻土80-90、β-羟烷基酰胺1-2、甲基丙烯酸甲酯20-30、正硅酸乙酯17-20、过硫酸铵0.4-0.6、羧甲基纤维素钠1-2。
所述的纤维改性聚丙烯酰胺是由下述重量份的原料组成的:
马来酸酐16-20、乙基纤维素3-5、三乙胺0.6-1、聚丙烯酰胺5-8、过氧化二异丙苯0.3-0.4、钙沸石粉2-3。
所述的乙基纤维素的取代度为2-2.3。
所述的纤维改性聚丙烯酰胺的制备方法包括以下步骤:
(1)取乙基纤维素,加入到其重量17-20倍的去离子水中,在50-60℃下保温搅拌4-10分钟,加入三乙胺,继续保温搅拌1-2小时,得胺化纤维;
(2)取过氧化二异丙苯,加入到其重量3-5倍的丙酮中,搅拌均匀;
(3)取马来酸酐、钙沸石粉混合,加入到混合料重量10-15倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为70-75℃,加入上述过氧化二异丙苯的丙酮溶液,保温搅拌3-4小时,得聚酸酐溶液;
(4)取胺化纤维、聚酸酐溶液混合,搅拌均匀,蒸馏除去丙酮,加入聚丙烯酰胺,搅拌均匀,送入到80-90℃的烘箱中,干燥1-2小时,出料冷却,得纤维改性聚丙烯酰胺。
一种环保染料污水处理剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)取硅藻土,在700-800℃下煅烧1-2小时,冷却至常温,与β-羟烷基酰胺混合,加入到混合料重量10-14倍的去离子水中,超声3-5分钟,得硅藻土酰胺溶液;
(2)取过硫酸铵,加入到其重量20-30倍的去离子水中,搅拌均匀;
(3)取甲基丙烯酸甲酯,加入到上述硅藻土酰胺溶液中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为65-70℃,滴加上述过硫酸铵水溶液,保温搅拌3-4小时,出料,得聚合物酰胺溶液;
(4)取正硅酸乙酯,加入到其重量10-17倍的去离子水中,搅拌均匀,加入纤维改性聚丙烯酰胺、聚合物酰胺溶液,升高温度为30-35℃,加入羧甲基纤维素钠,保温搅拌4-5小时,过滤,将沉淀水洗,真空57-60℃下干燥完全,得纤维溶胶包覆聚合物;
(5)取上述纤维溶胶包覆聚合物,加入到其重量5-7倍的丙酮中,在65-70℃下保温搅拌3-4小时,过滤,将沉淀水洗,常温干燥,即得所述环保染料污水处理剂。
本发明的优点:
本发明首先采用三乙胺处理纤维,然后将马来酸酐、钙沸石粉共混,在过氧化二异丙苯的丙酮溶液中实现酸酐聚合,将聚合后的溶液与胺化纤维共混,通过胺与酸的反应,实现纤维与聚酸酐、钙沸石的有效相容,同时,在共混过程中采用蒸馏方式除去丙酮,能够有效的扩大钙沸石的微孔结构,从而提高吸附效果;
本发明将硅藻土采用酰胺分散,分散液作为甲基丙烯酸甲酯的聚合反应溶液,将得到的聚合物酰胺溶液作为正硅酸乙酯的水解溶剂,通过水解,得到溶剂、纤维、硅藻***混包覆的聚甲基丙烯酸甲酯微球,然后将该微球加入到丙酮中溶解除去聚甲基丙烯酸甲酯,得到大孔结构的吸附型微球,本发明的微球吸附性强,使用安全环保,重复利用率高。
具体实施方式
实施例1
一种环保染料污水处理剂,它是由下述重量份的原料组成的:
纤维改性聚丙烯酰胺10、硅藻土80、β-羟烷基酰胺1、甲基丙烯酸甲酯20、正硅酸乙酯17、过硫酸铵0.4、羧甲基纤维素钠1。
所述的纤维改性聚丙烯酰胺是由下述重量份的原料组成的:
马来酸酐16、乙基纤维素3、三乙胺0.6、聚丙烯酰胺5、过氧化二异丙苯0.3、钙沸石粉2。
所述的乙基纤维素的取代度为2。
所述的纤维改性聚丙烯酰胺的制备方法包括以下步骤:
(1)取乙基纤维素,加入到其重量17倍的去离子水中,在50℃下保温搅拌4分钟,加入三乙胺,继续保温搅拌1小时,得胺化纤维;
(2)取过氧化二异丙苯,加入到其重量3倍的丙酮中,搅拌均匀;
(3)取马来酸酐、钙沸石粉混合,加入到混合料重量10倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为70℃,加入上述过氧化二异丙苯的丙酮溶液,保温搅拌3小时,得聚酸酐溶液;
(4)取胺化纤维、聚酸酐溶液混合,搅拌均匀,蒸馏除去丙酮,加入聚丙烯酰胺,搅拌均匀,送入到80℃的烘箱中,干燥1小时,出料冷却,得纤维改性聚丙烯酰胺。
一种环保染料污水处理剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)取硅藻土,在700℃下煅烧1小时,冷却至常温,与β-羟烷基酰胺混合,加入到混合料重量10倍的去离子水中,超声3分钟,得硅藻土酰胺溶液;
(2)取过硫酸铵,加入到其重量20倍的去离子水中,搅拌均匀;
(3)取甲基丙烯酸甲酯,加入到上述硅藻土酰胺溶液中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为65℃,滴加上述过硫酸铵水溶液,保温搅拌3小时,出料,得聚合物酰胺溶液;
(4)取正硅酸乙酯,加入到其重量10倍的去离子水中,搅拌均匀,加入纤维改性聚丙烯酰胺、聚合物酰胺溶液,升高温度为35℃,加入羧甲基纤维素钠,保温搅拌4-5小时,过滤,将沉淀水洗,真空57℃下干燥完全,得纤维溶胶包覆聚合物;
(5)取上述纤维溶胶包覆聚合物,加入到其重量5倍的丙酮中,在65℃下保温搅拌3小时,过滤,将沉淀水洗,常温干燥,即得所述环保染料污水处理剂。
实施例2
一种环保染料污水处理剂,它是由下述重量份的原料组成的:
纤维改性聚丙烯酰胺16、硅藻土90、β-羟烷基酰胺2、甲基丙烯酸甲酯30、正硅酸乙酯20、过硫酸铵0.6、羧甲基纤维素钠2。
所述的纤维改性聚丙烯酰胺是由下述重量份的原料组成的:
马来酸酐20、乙基纤维素5、三乙胺1、聚丙烯酰胺8、过氧化二异丙苯0.4、钙沸石粉3。
所述的乙基纤维素的取代度为2.3。
所述的纤维改性聚丙烯酰胺的制备方法包括以下步骤:
(1)取乙基纤维素,加入到其重量20倍的去离子水中,在60℃下保温搅拌10分钟,加入三乙胺,继续保温搅拌2小时,得胺化纤维;
(2)取过氧化二异丙苯,加入到其重量5倍的丙酮中,搅拌均匀;
(3)取马来酸酐、钙沸石粉混合,加入到混合料重量15倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为75℃,加入上述过氧化二异丙苯的丙酮溶液,保温搅拌4小时,得聚酸酐溶液;
(4)取胺化纤维、聚酸酐溶液混合,搅拌均匀,蒸馏除去丙酮,加入聚丙烯酰胺,搅拌均匀,送入到90℃的烘箱中,干燥2小时,出料冷却,得纤维改性聚丙烯酰胺。
一种环保染料污水处理剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)取硅藻土,800℃下煅烧2小时,冷却至常温,与β-羟烷基酰胺混合,加入到混合料重量14倍的去离子水中,超声5分钟,得硅藻土酰胺溶液;
(2)取过硫酸铵,加入到其重量30倍的去离子水中,搅拌均匀;
(3)取甲基丙烯酸甲酯,加入到上述硅藻土酰胺溶液中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为70℃,滴加上述过硫酸铵水溶液,保温搅拌3-4小时,出料,得聚合物酰胺溶液;
(4)取正硅酸乙酯,加入到其重量17倍的去离子水中,搅拌均匀,加入纤维改性聚丙烯酰胺、聚合物酰胺溶液,升高温度为35℃,加入羧甲基纤维素钠,保温搅拌5小时,过滤,将沉淀水洗,真空60℃下干燥完全,得纤维溶胶包覆聚合物;
(5)取上述纤维溶胶包覆聚合物,加入到其重量7倍的丙酮中,在70℃下保温搅拌4小时,过滤,将沉淀水洗,常温干燥,即得所述环保染料污水处理剂。
性能测试:
取本发明实施例1的环保染料污水处理剂、实施例2环保染料污水处理剂、传统碳粉吸附剂1g分别置于1000ml浓度为250mg/l的亚甲基蓝溶液中,震荡处理1小时,经测定;
经过本发明实施例1环保染料污水处理剂处理的亚甲基蓝溶液的浓度变为40.1mg/l;
经过本发明实施例1环保染料污水处理剂处理的亚甲基蓝溶液的浓度变为37.5mg/l;
经过传统碳粉吸附剂处理的亚甲基蓝溶液的浓度变为115mg/l。
Claims (5)
1.一种环保染料污水处理剂,其特征在于,它是由下述重量份的原料组成的:
纤维改性聚丙烯酰胺10-16、硅藻土80-90、β-羟烷基酰胺1-2、甲基丙烯酸甲酯20-30、正硅酸乙酯17-20、过硫酸铵0.4-0.6、羧甲基纤维素钠1-2。
2.根据权利要求1所述的一种环保染料污水处理剂,其特征在于,所述的纤维改性聚丙烯酰胺是由下述重量份的原料组成的:
马来酸酐16-20、乙基纤维素3-5、三乙胺0.6-1、聚丙烯酰胺5-8、过氧化二异丙苯0.3-0.4、钙沸石粉2-3。
3.根据权利要求2所述的一种环保染料污水处理剂,其特征在于,所述的乙基纤维素的取代度为2-2.3。
4.根据权利要求2所述的一种环保染料污水处理剂,其特征在于,所述的纤维改性聚丙烯酰胺的制备方法包括以下步骤:
(1)取乙基纤维素,加入到其重量17-20倍的去离子水中,在50-60℃下保温搅拌4-10分钟,加入三乙胺,继续保温搅拌1-2小时,得胺化纤维;
(2)取过氧化二异丙苯,加入到其重量3-5倍的丙酮中,搅拌均匀;
(3)取马来酸酐、钙沸石粉混合,加入到混合料重量10-15倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为70-75℃,加入上述过氧化二异丙苯的丙酮溶液,保温搅拌3-4小时,得聚酸酐溶液;
(4)取胺化纤维、聚酸酐溶液混合,搅拌均匀,蒸馏除去丙酮,加入聚丙烯酰胺,搅拌均匀,送入到80-90℃的烘箱中,干燥1-2小时,出料冷却,得纤维改性聚丙烯酰胺。
5.一种如权利要求1所述的环保染料污水处理剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)取硅藻土,在700-800℃下煅烧1-2小时,冷却至常温,与β-羟烷基酰胺混合,加入到混合料重量10-14倍的去离子水中,超声3-5分钟,得硅藻土酰胺溶液;
(2)取过硫酸铵,加入到其重量20-30倍的去离子水中,搅拌均匀;
(3)取甲基丙烯酸甲酯,加入到上述硅藻土酰胺溶液中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为65-70℃,滴加上述过硫酸铵水溶液,保温搅拌3-4小时,出料,得聚合物酰胺溶液;
(4)取正硅酸乙酯,加入到其重量10-17倍的去离子水中,搅拌均匀,加入纤维改性聚丙烯酰胺、聚合物酰胺溶液,升高温度为30-35℃,加入羧甲基纤维素钠,保温搅拌4-5小时,过滤,将沉淀水洗,真空57-60℃下干燥完全,得纤维溶胶包覆聚合物;
(5)取上述纤维溶胶包覆聚合物,加入到其重量5-7倍的丙酮中,在65-70℃下保温搅拌3-4小时,过滤,将沉淀水洗,常温干燥,即得所述环保染料污水处理剂。
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