[发明专利]一种有机高分子脱色絮凝剂的合成方法及应用

说明书

本发明公开了一种有机高分子脱色絮凝剂的合成方法及应用，属于污水处理技术领域。该脱色絮凝剂是一种改性双氰胺‑甲醛阳离子型树脂，合成方法如下：将100份双氰胺、10~50份尿素、50~100份氯化铵、1~10份交联剂、100~150份甲醛水溶液（37%质量浓度）依次投入反应器中，搅拌并控制于40~80℃下反应，待反应平稳后，相同温度范围下滴加与上述相同量的甲醛水溶液，滴加完毕升温至60~80℃反应2h，冷却至室温，即得成品，为无色透明粘稠液体。本工艺条件简单易于操作，反应条件温和易于控制，生产成本低；产品应用于废水脱色具有脱色效率高，用量少，絮凝效果好，絮体大，沉降快等优点。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，特别是一种有机高分子脱色絮凝剂的合成方法及应用。

背景技术

随着我国造纸、纺织、印染、油墨、化工、养殖等行业的快速发展，产生的有色废水日益增加，随着环保要求的提高，对有色废水的有效处理已成为环境保护和促进各行业发展的重要研究课题。目前，对有色废水处理主要有吸附法、化学氧化法、生物法、絮凝沉降法等。絮凝沉降法由于处理成本低，效果好，得到越来越多的推广与认可，其所用的絮凝剂分为有机絮凝剂和无机絮凝剂两大类。

双氰胺-甲醛树脂作为有机絮凝剂中的一种，具有良好的脱色及降低COD_Cr的效果，在有色废水处理上得到了广泛的应用。双氰胺-甲醛树脂具有较高的阳离子电荷密度，它通过提供大量正电荷，与染料分子上的负电荷发生电中和，使其失去稳定，再通过架桥吸附、卷扫网罗脱稳后的染料分子，形成较大的絮凝体一起从水中分离出来，从而达到脱色的目的。国内对双氰胺-甲醛树脂的研究发表了大量的科技论文和专利技术，普遍采用的制备方法是将双氰胺和甲醛按一定比例投料，在酸性氯化铵催化作用下，同时进行羟甲基化反应和缩聚反应。CN102476844A公开了一种以双氰胺、甲醛、氯化铵、氢氧化铵为原料合成的高效印染废水絮凝剂技术；CN102675573A公开了一种以双氰胺、甲醛、氯化铵、无机强酸为原料合成的偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物及其在印染行业中的应用技术；CN103351454A、CN1233593A、CN101085688A、CN1348926A公开了用氯化铝或聚合氯化铝、明矾改性双氰胺甲醛絮凝剂的方法，降低了生产成本；CN105439267A公开了一种用三聚氰胺改性的双氰胺甲醛树脂的制备方法以及和无机絮凝剂的复配技术。

但是，由于双氰胺与甲醛形成的初聚物分子量小，分子链上的活性官能团不足，阳离子电荷密度较小，对有色废水中的染料分子上的负电荷电中和不充分，吸附力较弱，导致其形成的絮体细小分散，脱色沉降效果较差，澄清比较困难，通常需要加大用量以及与无机絮凝剂（聚合氯化铝、聚合硫酸铁等）、聚丙烯酰胺配合使用方可达到脱色絮凝的效果，使用成本、效果及可操作性都使其应用受到一定限制，因此提高双氰胺甲醛树脂的聚合度，增加分子上的阳离子电荷密度，使其兼具良好的脱色效果和絮凝效果成为研究重点。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有双氰胺甲醛树脂在有色废水脱色应用中的种种弊端，提供一种既有优异的脱色效果，又有良好的絮凝效果的改性品种。本发明是通过以下技术方案得以实现的：一种有机高分子脱色絮凝剂的合成方法及应用，具体步骤如下：

A）将100份双氰胺、10~50份尿素、50~100份氯化铵、1~10份交联剂、100~150份甲醛水溶液（37%质量浓度）依次投入反应器中，搅拌并缓慢升温体系至30~40℃；

B）停止升温，开始反应，体系温度逐渐升高，控制反应温度于40~80℃下进行；

C）待反应平稳后，相同温度范围下滴加与上述相同量的甲醛水溶液，滴加完毕升温至60~80℃保温反应2h，冷却至室温，即得成品，为无色透明粘稠液体。

双氰胺、尿素、氯化铵、交联剂、甲醛水溶液（37%质量浓度）重量比为1:0.1~0.5:0.5~1: 0.01~0.1:2~3，优选为1:0.2~0.3:0.6~0.8:0.02~0.08:2.2~2.5；