CN114195235B - 一种絮凝剂、其原料组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
一种絮凝剂、其原料组合物及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114195235B CN114195235B CN202010909838.8A CN202010909838A CN114195235B CN 114195235 B CN114195235 B CN 114195235B CN 202010909838 A CN202010909838 A CN 202010909838A CN 114195235 B CN114195235 B CN 114195235B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- initiator
- flocculant
- waste liquid
- preparing
- polyacrylamide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 65
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 64
- 238000004537 pulping Methods 0.000 claims abstract description 64
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims abstract description 57
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 19
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 8
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 50
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 37
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 31
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 25
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 20
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 14
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 10
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 claims description 9
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 7
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 7
- -1 salt compound Chemical class 0.000 claims description 7
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims description 6
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 claims description 5
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 claims description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 claims description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 3
- WSMYVTOQOOLQHP-UHFFFAOYSA-N Malondialdehyde Chemical compound O=CCC=O WSMYVTOQOOLQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PCSMJKASWLYICJ-UHFFFAOYSA-N Succinic aldehyde Chemical compound O=CCCC=O PCSMJKASWLYICJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 claims description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 claims description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 2
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 claims description 2
- 229940118019 malondialdehyde Drugs 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229960004279 formaldehyde Drugs 0.000 claims 1
- 125000000969 xylosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO1)* 0.000 claims 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 abstract description 14
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 abstract description 14
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 12
- 239000012028 Fenton's reagent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 18
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 10
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 10
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 5
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- UMHJEEQLYBKSAN-UHFFFAOYSA-N Adipaldehyde Chemical compound O=CCCCCC=O UMHJEEQLYBKSAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000007863 gel particle Substances 0.000 description 1
- 125000000468 ketone group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5263—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using natural chemical compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
- C02F1/56—Macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/08—Chemical Oxygen Demand [COD]; Biological Oxygen Demand [BOD]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
本发明公开了一种絮凝剂、其原料组合物及其制备方法和应用。原料组合物包括如下重量份数的各组分：1份制浆废液、0.1～0.2份聚丙烯酰胺、0.05～0.1份引发剂和0.1～0.2份交联剂；其中，引发剂包括引发剂A和引发剂B，引发剂A和引发剂B各自独立地为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、芬顿试剂和偶氮类引发剂中的一种或多种，且所述引发剂A和所述引发剂B为不同种物质；制浆废液为制备高得率纸浆过程中产生的废液。本发明制得的絮凝剂的絮凝效率高，可以提高水中各种物质的可沉降性，大大降低废水中COD值，絮凝完全，成本低，不产生二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种絮凝剂、其原料组合物及其制备方法和应用。
背景技术
目前常用的化学絮凝剂分为两大类，一种是以铁盐和铝盐为代表的无机絮凝剂，另一种则是以聚丙烯酰胺为代表的高分子絮凝剂。虽然化学絮凝剂使用的历史久远，但是也存在一定缺陷，例如，无机絮凝剂的絮凝效果不理想，聚丙烯酰胺为代表的高分子絮凝剂的毒性大，且易造成二次污染性。
高得率制浆技术以其高纸浆得率和环境友好的特性，显现出良好的发展前景。高得率制浆技术制得的高得率纸浆对天然纤维的利用率几乎是化学浆的两倍，污染排放量仅为化学浆的1/3～1/6，生产投资比化学浆厂要节省一半，基于以上优点，高得率纸浆得到大力发展和生产。但是高得率制浆技术产生的废液的后处理也成了制约其发展的主要因素，废液中有机物大部分为纤维素、半纤维素和木素，若能将废液进行资源化利用，既可以减轻废液后处理的压力，又能实现资源的高效利用。
因此，本领域亟需开发一种原料来源广，成本低，实现资源的高效利用，且絮凝效率高，絮凝完全，无毒，不产生二次污染的絮凝剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中化学絮凝剂毒性大，易造成二次污染；且采用高得率制浆技术在制浆过程中产生的废液利用率低，后处理难度大等缺陷而提供一种絮凝剂、其原料组合物及其制备方法和应用。本发明制得的絮凝剂的絮凝效率高，可以提高水中各种物质的可沉降性，大大降低废水中COD值，絮凝完全，成本低，不产生二次污染。
本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：
本发明提供一种原料组合物，其包括如下重量份数的各组分：1份制浆废液、0.1～0.2份聚丙烯酰胺、0.05～0.1份引发剂和0.1～0.2份交联剂；
其中，所述引发剂包括引发剂A和引发剂B，所述引发剂A和所述引发剂B各自独立地为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、芬顿试剂和偶氮类引发剂中的一种或多种，且所述引发剂A和所述引发剂B为不同种物质；所述制浆废液为制备高得率纸浆过程中产生的废液。
本发明中，所述高得率纸浆的制备方法可为本领域技术人员常规使用的PRC-APMP法或APMP法，较佳地为PRC-APMP法。
本发明中，所述制浆废液的固含量可为本领域该类物质常规的固含量，一般为50％～60％，较佳地为57％～60％。本领域中，所述制浆废液的固含量为所述制浆废液经除溶剂，烘干后剩余物料占所述制浆废液的质量百分数。
本发明中，所述制浆废液一般包括如下重量份数的各组分：45～55份纤维素、10～15份木质素、0.1～0.2份还原糖和30～35份盐类化合物。
其中，所述还原糖可为本领域技术人员常规认为地分子中含有游离醛基或酮基的单糖或分子中含有游离醛基的二糖，一般为木糖、***糖和半乳糖中的一种或多种，较佳地为木糖。
其中，所述盐类化合物为制浆过程中常规产生的盐类产物或是添加的盐类原料，例如，乙酸钠、碳酸钠和碳酸钾中的一种或多种，较佳地为乙酸钠。
其中，所述纤维素的重量份数较佳地为50～53份。
其中，所述木质素的重量份数较佳地为13～15份。
其中，所述还原糖的重量份数较佳地为0.15～0.18份。
其中，所述盐类化合物的重量份数较佳地为32～35份。
本发明中，所述聚丙烯酰胺可为絮凝剂领域常规使用的阳离子型聚丙烯酰胺，较佳地为阳离子型聚丙烯酰胺。
本发明中，所述聚丙烯酰胺的数均分子量可为7×106～9×106，较佳地为9×106。
本发明中，所述引发剂A较佳地为过硫酸铵和/或过硫酸钠。
本发明中，所述引发剂B较佳地为过硫酸钾。
一较佳实施方案中，当所述引发剂B为过硫酸钾时，所述引发剂A为过硫酸铵或过硫酸钠。
本发明中，所述引发剂一般以引发剂水溶液的形式添加。所述引发剂水溶液中所述引发剂占所述引发剂水溶液的质量百分数可为本领域常规，较佳地为8％～15％，更佳地为10％。
本发明中，所述交联剂可为絮凝剂领域常规使用的交联剂，较佳地为甲醛、乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛和己二醛中的一种或多种，更佳地为戊二醛和/或甲醛。
本发明中，所述原料组合物中还可进一步包括水。
其中，所述水的重量份数可为3～6.5份，较佳地为4～6.5份。
本发明中，所述聚丙烯酰胺的重量份数较佳地为0.1～0.15份。
本发明中，所述引发剂的重量份数较佳地为0.05～0.08份。
本发明中，所述引发剂A与所述引发剂B的重量比可为(0.6～1)：1，较佳地为(0.67～0.8)：1。
本发明中，所述交联剂的重量份数较佳地为0.14～0.2份。
本发明还提供一种絮凝剂的制备方法，所述絮凝剂的原料包括如上所述的原料组合物；所述絮凝剂的制备方法包括下述步骤：
(1)所述制浆废液和所述聚丙烯酰胺的混合物与所述引发剂A经引发反应，制得物料A；
(2)所述物料A与所述引发剂B经引发反应，制得物料B；
(3)所述物料B与所述交联剂反应，即得。
步骤(1)中，所述制浆废液和所述聚丙烯酰胺的混合物为所述制浆废液和所述聚丙烯酰胺经混合，即得。
其中，所述聚丙烯酰胺的添加方式可为本领域常规使用的分批添加。
其中，所述分批添加一般以每次添加聚丙烯酰胺时体系不形成凝胶粒子为标准。所述分批添加的次数一般为大于等于3次。
其中，所述混合的时间可为本领域该类操作常规的时间，较佳地为10～15min。
步骤(1)中，所述制浆废液在使用前还可进一步包括稀释，过滤，收集滤液的操作。
其中，所述稀释后的体系的固含量可为7％～15％，较佳地为7.6％～10％。
其中，所述过滤的筛网目数可为80～100目。
步骤(1)中，所述引发剂A的添加方式可为本领域常规使用的滴加。
其中，所述引发剂A的滴加时间可为本领域该类操作常规的时间，一般为10～30min，较佳地为10～20min。
步骤(1)中，所述引发反应的温度可为本领域该类反应常规的温度，较佳地为40～60℃，更佳地为50～60℃。
步骤(1)中，所述引发反应的时间可为本领域该类反应常规的时间，较佳地为25～70min，更佳地为30～70min。
步骤(2)中，所述引发剂B的添加方式可为本领域常规使用的滴加。
其中，所述引发剂B的滴加时间可为本领域该类操作常规的时间，一般为10～30min，较佳地为15～30min。
步骤(2)中，所述引发反应的温度可为本领域该类反应常规的温度，较佳地为40～60℃，更佳地为50～60℃。
步骤(2)中，所述引发反应的时间可为本领域该类反应常规的时间，较佳地为25～60min，更佳地为30～60min。
步骤(3)中，所述反应的过程中伴随降温的操作，当体系的温度降至室温即可。
其中，所述室温可为本领域技术人员常规认为地10～30℃。
本发明还提供一种絮凝剂，其由如上所述的絮凝剂的制备方法制得。
本发明还提供一种如上所述的絮凝剂在污水处理中的应用。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：本发明制得的絮凝剂以制浆废液为主要原料，能够实现资源的高效利用，变废为宝；制浆废液廉价易得，供给充足且无毒；采用制浆废液结合其他原料制得的絮凝剂具有原料配方相对简单，制备步骤简单易操作，处理废水时用量少，絮凝效率高，可以提高水中各种物质的可沉降性，大大降低废水中COD值，絮凝完全，成本低，不产生二次污染等优点。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
下述实施例和对比例中；制浆废液的制备方法包括下述步骤：以杨木为原料，经PRC-APMP制浆法制纸浆，除去纸浆后剩余物料为制浆废液，制浆废液的固含量为57％。
制浆废液包括如下重量份数的各组分：50份纤维素、15份木质素、0.15份木糖和32份乙酸钠。
下述实施例中聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺，其数均分子量为9×106左右。
实施例1
(1)在500mL的烧杯中加入50g制浆废液和325g去离子水，搅拌5min，过80目筛网，收集滤液；
在带有冷凝管和搅拌转子的四口烧瓶中加入上述滤液，在室温下，将7.5g聚丙烯酰胺分三次加入到四口烧瓶中，混合10min，制得制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物；
在温度为50℃的条件下，向制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物中滴加10g质量百分数为10％的过硫酸铵水溶液，滴加时间为10min；滴加完后继续混合反应30min，制得物料A；
(2)在温度为50℃的条件下，向步骤(1)制得的物料A中滴加15g质量分数为10％的过硫酸钾水溶液，滴加时间为15min；滴加完后继续混合反应30min，制得物料B；
(3)向步骤(2)制得的物料B中加入5g戊二醛，搅拌使体系降至室温，即得絮凝剂。
实施例2
(1)在500mL的烧杯中加入50g制浆废液和325g去离子水，搅拌5min，过80目筛网，收集滤液；
在带有冷凝管和搅拌转子的四口烧瓶中加入上述滤液，在室温下，将5g聚丙烯酰胺分六次加入到四口烧瓶中，混合10min，制得制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物；
在温度为50℃的条件下，向制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物中滴加10g质量百分数为10％的过硫酸铵水溶液，滴加时间为10min；滴加完后继续混合反应30min，制得物料A；
(2)在温度为50℃的条件下，向步骤(1)制得的物料A中滴加15g质量分数为10％的过硫酸钾水溶液，滴加时间为15min；滴加完后继续混合反应30min，制得物料B；
(3)向步骤(2)制得的物料B中加入5g戊二醛，搅拌使体系降至室温，即得絮凝剂。
实施例3
(1)在500mL的烧杯中加入50g制浆废液和325g去离子水，搅拌5min，过80目筛网，收集滤液；
在带有冷凝管和搅拌转子的四口烧瓶中加入上述滤液，在室温下，将5g聚丙烯酰胺分三次加入到四口烧瓶中，混合10min，制得制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物；
在温度为60℃的条件下，向制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物中滴加10g质量百分数为10％的过硫酸铵水溶液，滴加时间为10min；滴加完后继续混合反应30min，制得物料A；
(2)在温度为60℃的条件下，向步骤(1)制得的物料A中滴加15g质量分数为10％的过硫酸钾水溶液，滴加时间为15min；滴加完后继续混合反应30min，制得物料B；
(3)向步骤(2)制得的物料B中加入5g戊二醛，搅拌使体系降至室温，即得絮凝剂。
实施例4
(1)在500mL的烧杯中加入50g制浆废液和200g去离子水，搅拌5min，过80目筛网，收集滤液；
在带有冷凝管和搅拌转子的四口烧瓶中加入上述滤液，在室温下，将5g聚丙烯酰胺分三次加入到四口烧瓶中，混合10min，制得制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物；
在温度为50℃的条件下，向制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物中滴加10g质量百分数为10％的过硫酸铵水溶液，滴加时间为10min；滴加完后继续混合反应30min，制得物料A；
(2)在温度为50℃的条件下，向步骤(21)制得的物料A中滴加15g质量分数为10％的过硫酸钾水溶液，滴加时间为15min；滴加完后继续混合反应30min，制得物料B；
(3)向步骤(2)制得的物料B中加入5g戊二醛，搅拌使体系降至室温，即得絮凝剂。
实施例5
(1)在500mL的烧杯中加入50g制浆废液和325g去离子水，搅拌5min，过80目筛网，收集滤液；
在带有冷凝管和搅拌转子的四口烧瓶中加入上述滤液，在室温下，将5g聚丙烯酰胺分三次加入到四口烧瓶中，混合10min，制得制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物；
在温度为50℃的条件下，向制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物中滴加20g质量百分数为10％的过硫酸铵水溶液，滴加时间为20min；滴加完后继续混合反应30min，制得物料A；
(2)在温度为50℃的条件下，向步骤(1)制得的物料A中滴加30g质量分数为10％的过硫酸钾水溶液，滴加时间为30min；滴加完后继续混合反应30min，制得物料B；
(3)向步骤(2)制得的物料B中加入5g戊二醛，搅拌使体系降至室温，即得絮凝剂。
实施例6
(1)在500mL的烧杯中加入50g制浆废液和325g去离子水，搅拌5min，过80目筛网，收集滤液；
在带有冷凝管和搅拌转子的四口烧瓶中加入上述滤液，在室温下，将5g聚丙烯酰胺分三次加入到四口烧瓶中，混合10min，制得制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物；
在温度为50℃的条件下，向制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物中滴加10g质量百分数为10％的过硫酸钠水溶液，滴加时间为10min；滴加完后继续混合反应30min，制得物料A；
(2)在温度为50℃的条件下，向步骤(1)制得的物料A中滴加15g质量分数为10％的过硫酸钾水溶液，滴加时间为15min；滴加完后继续混合反应30min，制得物料B；
(3)向步骤(2)制得的物料B中加入5g戊二醛，搅拌使体系降至室温，即得絮凝剂。
实施例7
(1)在500mL的烧杯中加入50g制浆废液和325g去离子水，搅拌5min，过80目筛网，收集滤液；
在带有冷凝管和搅拌转子的四口烧瓶中加入上述滤液，在室温下，将5g聚丙烯酰胺分三次加入到四口烧瓶中，混合10min，制得制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物；
在温度为50℃的条件下，向制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物中滴加10g质量百分数为10％的过硫酸铵水溶液，滴加时间为10min；滴加完后继续混合反应30min，制得物料A；
(2)在温度为50℃的条件下，向步骤(1)制得的物料A中滴加15g质量分数为10％的过硫酸钾水溶液，滴加时间为15min；滴加完后继续混合反应30min，制得物料B；
(3)向步骤(2)制得的物料B中加入10g甲醛，搅拌使体系降至室温，即得絮凝剂。
实施例8
(1)在500mL的烧杯中加入50g制浆废液和325g去离子水，搅拌5min，过80目筛网，收集滤液；
在带有冷凝管和搅拌转子的四口烧瓶中加入上述滤液，在室温下，将5g聚丙烯酰胺分三次加入到四口烧瓶中，混合10min，制得制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物；
在温度为50℃的条件下，向制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物中滴加10g质量百分数为10％的过硫酸铵水溶液，滴加时间为10min；滴加完后继续混合反应60min，制得物料A；
(2)在温度为50℃的条件下，向步骤(1)制得的物料A中滴加15g质量分数为10％的过硫酸钾水溶液，滴加时间为15min；滴加完后继续混合反应60min，制得物料B；
(1)向步骤(2)制得的物料B中加入5g戊二醛，搅拌使体系降至室温，即得絮凝剂。
实施例9
(1)在500mL的烧杯中加入50g浆废液和325g去离子水，搅拌5min，过80目筛网，收集滤液；
在带有冷凝管和搅拌转子的四口烧瓶中加入上述滤液，在室温下，将5g聚丙烯酰胺分三次加入到四口烧瓶中，混合10min，制得制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物；
在温度为50℃的条件下，向制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物中滴加10g质量百分数为10％的过硫酸铵水溶液，滴加时间为10min；滴加完后继续混合反应30min，制得物料A；
(2)在温度为50℃的条件下，向步骤(1)制得的物料A中滴加15g质量分数为10％的过硫酸钾水溶液，滴加时间为15min；滴加完后继续混合反应30min，制得物料B；
(3)向步骤(2)制得的物料B中加入2g戊二醛和5g甲醛，搅拌使体系降至室温，即得絮凝剂。
对比例1
与实施例1相比，区别在于步骤(1)中不添加制浆废液，其他条件参数同实施例1。
对比例2
与实施例1相比，区别在于步骤(1)中不添加聚丙烯酰胺，其他条件参数同实施例1。
对比例3
与实施例1相比，区别在于步骤(1)中，过硫酸铵水溶液的加入量由10g调整为5g，滴加时间调整为5min；将步骤(2)中，过硫酸钾水溶液的加入量由15g调整为10g，滴加时间调整为10min，其他条件参数同实施例1。
对比例4
与实施例1相比，区别在于步骤(1)中，过硫酸铵水溶液的加入量由10g调整为30g，滴加时间调整为30min；将步骤(2)中，过硫酸钾水溶液的加入量由15g调整为30g，滴加时间调整为30min，其他条件参数同实施例1。
对比例5
与实施例1相比，区别在于步骤(3)中不添加戊二醛，其他条件参数同实施例1。
对比例6
与实施例1相比，区别仅在于步骤(2)中，将过硫酸钾水溶液替换为等质量的过硫酸铵水溶液，其他条件参数同实施例1。
对比例7
与实施例1相比，区别仅在于步骤(1)中，将制浆废液替换为相同质量的固含量为57％的纤维素水溶液，其他条件参数同实施例1。
效果实施例
絮凝剂溶液的配置：将上述实施例1～9、对比例1～7制得的絮凝剂、购买的聚丙烯酰胺絮凝剂(PAM)分别与去离子水混合，配置成17份质量百分数为0.2％的絮凝剂溶液，备用。
采用上述制得的絮凝剂溶液处理化工厂不同批次的废水，并计算絮体沉降速率(结果见表1)、COD去除率(结果见表2)和浊度去除率(结果见表3)。以絮凝剂溶液中絮凝剂的重量计算加药量，即每升废水中添加20mg絮凝剂。并设置一组空白对照组，即不添加絮凝剂。
将从化工厂污水处理中心取得废水样倒入内径为3cm，体积为100mL的具塞量筒中，加入一定量的配置好的絮凝剂溶液，将装满水样的量筒上下颠倒数次，将其静置于水平桌面上，同时开始计时，静置1min，计算沉降速率；取上清液测COD和浊度，COD按照国家标准HJ-T399-2007采用重铬酸钾法进行测试，测试设备为6B-24型双温区智能消解仪和6B-2000型水质速测仪；采用EFZ-200P浊度仪测试废水的浊度。
沉降速率为单位时间内絮体下降的距离，单位为cm/min。
浊度去除率＝(浊度废水原样-浊度处理后)/浊度废水原样×100％。
COD去除率＝(COD废水原样-COD处理后)/COD废水原样×100％。
表1
表2
表3
采用上述实施例制得的絮凝剂进行絮凝处理时，絮凝剂的添加量是目前市售絮凝剂的1/3～1/2。
从表1～3中的数据可以看出实施例1～9制得的絮凝剂与对比例1～6制得的絮凝剂相比，可有效提高絮体的沉降速率、浊度去除率和COD去除率；且本发明制得的絮凝剂的沉降速率、COD去除率和浊度去除率与PAM相当甚至更优。使用对比例7制得的絮凝剂进行絮凝处理时，絮花稳定性差，絮花在压滤的过程中容易散，导致废水中的有害物质上升，不利于工业化大规模使用；而使用实施例1～9制得的絮凝剂进行絮凝处理时，絮花稳定性佳，絮花在压滤过程中不散。
以上仅为本发明的优选实施例，本行业的技术人员应该了解，本发明不受这些实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (20)
1.一种絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述絮凝剂的制备方法包括下述步骤：
（1）制浆废液和聚丙烯酰胺的混合物与引发剂A经引发反应，制得物料A；
（2）所述物料A与引发剂B经引发反应，制得物料B；
（3）所述物料B与交联剂反应，即得；
所述絮凝剂的原料包括如下的原料组合物；所述的原料组合物，其包括如下重量份数的各组分：1份制浆废液、0.1~0.2份聚丙烯酰胺、0.05~0.1份引发剂和0.1~0.2份交联剂；
其中，所述引发剂包括引发剂A和引发剂B，所述引发剂A和所述引发剂B各自独立地为过硫酸钾或过硫酸铵，且所述引发剂A和所述引发剂B为不同种物质；所述制浆废液为制备高得率纸浆过程中产生的废液；
其中，所述制浆废液由如下重量份数的各组分组成：45~55份纤维素、10~15份木质素、0.1~0.2份还原糖和30~35份盐类化合物；
其中，所述聚丙烯酰胺的数均分子量为。
2.如权利要求1所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述高得率纸浆的制备方法为PRC-APMP法或APMP法；
和/或，所述制浆废液的固含量为50%~60%；
和/或，所述聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺；
和/或，所述聚丙烯酰胺的数均分子量为；
和/或，所述引发剂A为过硫酸铵和/或过硫酸钠；
和/或，所述引发剂B为过硫酸钾；
和/或，所述引发剂以引发剂水溶液的形式添加；
和/或，所述交联剂为甲醛、乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛和己二醛中的一种或多种；
和/或，所述原料组合物中还进一步包括水。
3.如权利要求2所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述高得率纸浆的制备方法为PRC-APMP法；
和/或，所述制浆废液的固含量为57%~60%；
和/或，当所述引发剂B为过硫酸钾时，所述引发剂A为过硫酸铵或过硫酸钠；
和/或，所述交联剂为戊二醛和/或甲醛。
4.如权利要求2所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述还原糖为木糖、***糖和半乳糖中的一种或多种；
和/或，所述盐类化合物为乙酸钠、碳酸钠和碳酸钾中的一种或多种；
和/或，所述纤维素的重量份数为50~53份；
和/或，所述木质素的重量份数为13~15份；
和/或，所述还原糖的重量份数为0.15~0.18份；
和/或，所述盐类化合物的重量份数为32~35份；
和/或，所述引发剂水溶液中所述引发剂占所述引发剂水溶液的质量百分数为8%~15%；
和/或，所述水的重量份数为3~6.5份。
5.如权利要求4所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述还原糖为木糖；
和/或，所述盐类化合物为乙酸钠；
和/或，所述引发剂水溶液中所述引发剂占所述引发剂水溶液的质量百分数为10%；
和/或，所述水的重量份数为4~6.5份。
6.如权利要求1~5中任一项所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的重量份数为0.1~0.15份；
和/或，所述引发剂的重量份数为0.05~0.08份；
和/或，所述引发剂A与所述引发剂B的重量比为（0.6~1）：1；
和/或，所述交联剂的重量份数为0.14~0.2份。
7.如权利要求6所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂A与所述引发剂B的重量比为（0.67~0.8）：1。
8.如权利要求1所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述制浆废液和所述聚丙烯酰胺的混合物为所述制浆废液和所述聚丙烯酰胺经混合，即得。
9.如权利要求8所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的添加方式为分批添加。
10.如权利要求9所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述分批添加的次数为大于等于3次。
11.如权利要求8所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述混合的时间为10~15min。
12.如权利要求1所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述制浆废液在使用前还进一步包括稀释，过滤，收集滤液的操作。
13.如权利要求12所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述稀释后的体系的固含量为7%~15%。
14.如权利要求13所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述稀释后的体系的固含量为7.6%~10%。
15.如权利要求12所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述过滤的筛网目数为80~100目。
16.如权利要求1所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂A的添加方式为滴加；
和/或，步骤（1）中，所述引发反应的温度为40~60℃；
和/或，步骤（1）中，所述引发反应的时间为25~70min；
和/或，步骤（2）中，所述引发剂B的添加方式为滴加；
和/或，步骤（2）中，所述引发反应的温度为40~60℃；
和/或，步骤（2）中，所述引发反应的时间为25~60min；
和/或，步骤（3）中，所述反应的过程中伴随降温的操作，当体系的温度降至室温即可。
17.如权利要求16所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂A的滴加时间为10~30min；
和/或，步骤（1）中，所述引发反应的温度为50~60℃；
和/或，步骤（1）中，所述引发反应的时间为30~70min；
和/或，步骤（2）中，所述引发剂B的滴加时间为10~30min；
和/或，步骤（2）中，所述引发反应的温度为50~60℃；
和/或，步骤（2）中，所述引发反应的时间为30~60min。
18.如权利要求17所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂A的滴加时间为10~20min；
和/或，步骤（2）中，所述引发剂B的滴加时间为15~30min。
19.一种絮凝剂，其特征在于，其由如权利要求1-18中任一项所述的絮凝剂的制备方法制得。
20.一种如权利要求19所述的絮凝剂在污水处理中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010909838.8A CN114195235B (zh) | 2020-09-02 | 2020-09-02 | 一种絮凝剂、其原料组合物及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010909838.8A CN114195235B (zh) | 2020-09-02 | 2020-09-02 | 一种絮凝剂、其原料组合物及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114195235A CN114195235A (zh) | 2022-03-18 |
| CN114195235B true CN114195235B (zh) | 2024-03-15 |
Family
ID=80644450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010909838.8A Active CN114195235B (zh) | 2020-09-02 | 2020-09-02 | 一种絮凝剂、其原料组合物及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114195235B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116216890A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-06-06 | 上海昶法新材料有限公司 | 生物质改性絮凝剂及其制备方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06335605A (ja) * | 1993-05-31 | 1994-12-06 | Katayama Chem Works Co Ltd | 無機微細粒子含有廃水用処理剤及び廃水処理方法 |
| US5990216A (en) * | 1997-04-11 | 1999-11-23 | Guangzhou Institute Of Environmental Protection Sciences | Method for manufacturing grafted polyacrylamide flocculant of cationic/ampholytic ions |
| CN101200523A (zh) * | 2007-11-26 | 2008-06-18 | 天津科技大学 | 一种从制浆废液制备聚合物溶液的方法 |
| CN101362816A (zh) * | 2008-09-19 | 2009-02-11 | 大连工业大学 | 制浆造纸废液回收物制取高分子絮凝剂的方法 |
| CN103183780A (zh) * | 2013-04-03 | 2013-07-03 | 浙江理工大学 | 一种纤维素基废水絮凝剂的制备方法 |
| CN103991982A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-20 | 浙江理工大学 | 一种利用纤维素基絮凝剂混凝处理废纸制浆造纸综合废水的方法 |
| CN106008822A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-10-12 | 上海东升新材料有限公司 | 一种壳聚糖改性的聚丙烯酰胺絮凝剂及其制备方法 |
| CN106587296A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-04-26 | 浙江理工大学 | 一种竹浆纤维素基絮凝脱色复合功能材料及其制备方法 |
| CN107805292A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-03-16 | 广州安达净水材料有限公司 | 一种絮凝剂及其制备方法 |
| CN109205748A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-15 | 成都其其小数科技有限公司 | 一种用于重金属污水处理的絮凝剂及制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015108735A1 (en) * | 2014-01-14 | 2015-07-23 | Buckman Laboratories International, Inc. | Use of celluloses in water treatment |
-
2020
- 2020-09-02 CN CN202010909838.8A patent/CN114195235B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06335605A (ja) * | 1993-05-31 | 1994-12-06 | Katayama Chem Works Co Ltd | 無機微細粒子含有廃水用処理剤及び廃水処理方法 |
| US5990216A (en) * | 1997-04-11 | 1999-11-23 | Guangzhou Institute Of Environmental Protection Sciences | Method for manufacturing grafted polyacrylamide flocculant of cationic/ampholytic ions |
| CN101200523A (zh) * | 2007-11-26 | 2008-06-18 | 天津科技大学 | 一种从制浆废液制备聚合物溶液的方法 |
| CN101362816A (zh) * | 2008-09-19 | 2009-02-11 | 大连工业大学 | 制浆造纸废液回收物制取高分子絮凝剂的方法 |
| CN103183780A (zh) * | 2013-04-03 | 2013-07-03 | 浙江理工大学 | 一种纤维素基废水絮凝剂的制备方法 |
| CN103991982A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-20 | 浙江理工大学 | 一种利用纤维素基絮凝剂混凝处理废纸制浆造纸综合废水的方法 |
| CN106008822A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-10-12 | 上海东升新材料有限公司 | 一种壳聚糖改性的聚丙烯酰胺絮凝剂及其制备方法 |
| CN106587296A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-04-26 | 浙江理工大学 | 一种竹浆纤维素基絮凝脱色复合功能材料及其制备方法 |
| CN107805292A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-03-16 | 广州安达净水材料有限公司 | 一种絮凝剂及其制备方法 |
| CN109205748A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-15 | 成都其其小数科技有限公司 | 一种用于重金属污水处理的絮凝剂及制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114195235A (zh) | 2022-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103420468A (zh) | 用于印染、纺织废水处理的多元复合絮凝剂及制备方法 | |
| CN114195235B (zh) | 一种絮凝剂、其原料组合物及其制备方法和应用 | |
| CN107337247A (zh) | 造纸废水处理剂 | |
| CN102976348A (zh) | 一种高胶质价高岭土的制备方法 | |
| CN112919602A (zh) | 一种瓜尔胶-无机盐杂化型绿色絮凝剂及其制备方法 | |
| CN108103839B (zh) | 一种改性硫酸钙晶须造纸填料的制备方法 | |
| CN105001381A (zh) | 一种造纸污泥基两性高分子絮凝剂的制备方法 | |
| CN109734165B (zh) | 一种污水处理絮凝剂及其制备方法 | |
| CN110759413B (zh) | 一种印染废水处理剂及处理方法 | |
| CN113104900A (zh) | 一种复合型聚合氯化铝铁絮凝除磷剂及其制备方法 | |
| CN112624565A (zh) | 一种用于污泥深度脱水的多羟基有机阳离子高分子污泥调理剂及其制备方法 | |
| CN113736528B (zh) | 水煤浆和水煤气的制备方法及其应用 | |
| CN109319899A (zh) | 一种环保生物基絮凝剂的制备方法 | |
| CN115894807A (zh) | 一种超浓缩混凝剂及其制备方法 | |
| CN113429112A (zh) | 一种新型污泥脱水方法 | |
| CN110903015B (zh) | 一种环保复合型污泥调理剂的生产方法 | |
| CN114291930A (zh) | 一种硫酸盐制浆碱回收锅炉洗炉废水的处理方法 | |
| CN110040831B (zh) | 一种海藻酸钠-聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵有机絮凝剂的制备方法 | |
| CN114455789A (zh) | 一种絮凝剂及其制备方法和盾构淤泥的处理方法 | |
| CN113999398A (zh) | 一种Fe-MOF复合高分子靶向絮凝剂、制备方法及应用 | |
| CN109553170B (zh) | 一种无机-有机复合高分子除磷絮凝剂及其制备方法 | |
| CN115417949B (zh) | 一种液体有机污泥脱水剂及其制备方法 | |
| CN112316923A (zh) | 一种高效污水处理剂 | |
| CN109020155A (zh) | 一种污泥氧化型调理剂及污泥调理方法 | |
| CN111939880B (zh) | 矿山用液态助滤剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |