[发明专利]一种造纸污水处理剂

说明书

技术领域

本发明属于化工及环保技术领域，涉及一种污水处理剂，特别是一种用于造纸污水理化处理的处理剂。

背景技术

随着制浆造纸工业的发展，废纸经处理回用于造纸已经成为新的趋势。但水性油墨粒子粒径小，过度分散，容易沉积在细胞腔内部和纹孔壁上，导致脱墨困难；碎解后的纸浆白度较低；碱性碎解后产生的阴离子垃圾较多；浆料中含有较多的胶粘物。废纸再生工艺在制浆部分会产生大量的洗涤废水。该废水不仅SS含量高，色度大，而且含有大量成分复杂的可溶性COD。可溶性COD由分子量低于1000的低分子量组分和分子量高达10万以上的高分子量组分构成。

国内造纸厂在脱墨处理时，多采用碱法脱墨剂。但该种脱墨剂只针对传统的溶剂型油墨，对水性油墨和胶粘物的吸附性能很差。针对水溶性油墨开发的脱墨剂多为外国进口产品，成本高且工艺复杂；生物酶法脱墨技术对操作环境要求过高，不利于大规模推广。制浆过程中产生的废水，处理过程中所使用的絮凝剂和吸附剂存在絮凝和吸附效果较差、阴离子垃圾难去除以及COD去除效果较差等问题。

膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物的粘土岩，具有良好的吸附和阳离子交换性能，其理论化学式为SiO₂-66.72%，Al₂O₃-28.53%，H₂O-5%。蒙脱石是一种含水的层状铝硅酸盐矿物，由两个硅氧四面体夹一个铝(镁)氧(氢氧)八面体组成，属于2：1型的三层粘土矿物。晶层表面是氧原子，没有氢氧原子组，晶层间没有氢键结合力；晶层间距离0.96-2.14nm；水分子或其他交换性阳离子可以进入层间。此外，蒙脱石表面带负电性，此负电荷由处于层状结构外面的K⁺，Na⁺来平衡，这些离子的水解，使膨润土具有新水性。膨润土具有很大的表面积，他不仅有很大的外表面，而且具有巨大的内表面；巨大的表面积伴随产生巨大的表面能(CEC，80-120meg/100g)及良好的吸附能，为膨润土及改性膨润土在污染物控制和环境修复中应用奠定了基础。

专利CN103708631A介绍了一种由海泡石粉、膨润土、淀粉黄原酸酯、交联累托石、聚合氯化铝、壳聚糖等原料混合制备的污水处理剂及其制备工艺；专利CN103787473A介绍了一种以柠檬酸、碳酸钠、碳酸镁、三氯化铁、氧化钙和聚丙烯酰胺为原料制备的高稳定性污水处理剂及制备方法。

现有技术中的污水处理剂絮凝特性较低，使用后形成的固废难以实行资源化处理；另一方面，循环使用性能较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于造纸污水理化处理的处理剂。

一种造纸污水处理剂，其特征在于由下述方法制备而成：

（1）将膨润土、淀粉和煤粉按照质量比为m_膨润土:m_煤粉:m_淀粉=20:4~5:0.4~0.5的比例均匀混合，加水制浆，挤压制成1mm直径的颗粒；

（2）将颗粒置于600~800℃温度条件下灼烧6~8h，冷却至室温；

（3）配置质量分数为40~50%的丙烯酰胺水溶液，按照质量比为m_膨润土:m_丙烯酰胺=1.2~1:1的比例将步骤（2）制得的膨润土颗粒加入丙烯酰胺溶液中，在40℃条件下高速搅拌2h；

（4）在20℃条件下按照质量比为m_丙烯酰胺：m_{阳离子单体}=3:2.5~3的比例添加阳离子单体；

（5）以丙烯酰胺单体和阳离子单体总质量计算，取3~5‰的引发剂加入步骤（4）混合体系，升温至45℃，激发聚合反应；

（6）步骤（5）反应自动升温至85℃~90℃，并自然冷却至60℃后，加入丙烯酰胺质量2.6~6.3‰的交联剂，并将温度再次升至70℃，反应30min；

（7）将步骤（6）所制得的混合物转移至105℃条件下烘干，获得造纸污水处理剂。

进一步地，步骤（1）所述的灼烧时间为7h。水的加入质量与膨润土、煤粉和淀粉总质量的比例为m_水:m_总=0.5~0.6:1。

步骤（4）所述的阳离子单体是丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵阳离子聚合单体。

步骤（5）所述的引发剂为过硫酸铵。

步骤（6）所述的交联剂为N,N’-二甲基亚丙烯酰胺。