[发明专利]一种重金属污水处理用高分子聚合物的制备方法

说明书

本发明提供一种重金属污水处理用高分子聚合物的制备方法，使用阳离子季铵盐单体和烯丙基胺单体经酸中和后进行水溶液本体自由基聚合工艺，再在该聚合结构基础上对高分子链上的伯胺进行有机硫改性而得高分子聚合物。该聚合物具有重金属的结合力和高分子絮凝双重作用，大幅度降低废水中的重金属浓度。

技术领域

本发明涉及环保污水处理和水处理用聚合物技术领域，特别涉及一种重金属污水处理用高分子聚合物的制备方法。

背景技术

重金属废水主要来自矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业排出的废水。同时重金属的开采、冶炼、加工过程中，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。废水中重金属的种类、含量及存在形态随不同生产企业而异。如随废重金属水银水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝类体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。水体中金属有利或有害不仅取取决于金属的种类、理化性质，而且还取决于金属的浓度及存在的价态和形态，即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性，使动植物中毒，甚至死亡。可溶态的金属又比颗粒态金属的毒性要大；六价铬比三价铬毒性要大等等。由于重金属不能分解破坏，而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态。重金属污染与其他有机化合物的污染不同，重金属具有富集性，很难在环境中降解。

目前使用较多的重金属捕捉剂有二甲基二硫代氨基甲酸钠，嗪硫醇钠盐等，该类化学品是用于沉淀重金属有着广泛的效果，但是该类化学品对于重金属残留要求在2ppm以下，捕集效率开始快速下降，还有其处理的局限性。同时，在处理低残留重金属浓度污水时，其它小分子有机硫化合物也不能明显起作用。因此，本发明提供一种重金属污水处理用高分子聚合物的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种重金属污水处理用高分子聚合物的制备方法，使用阳离子季铵盐单体和烯丙基胺单体经酸中和后进行水溶液本体自由基聚合工艺，再在该聚合结构基础上对高分子链上的伯胺进行有机硫改性而得高分子聚合物。该聚合物具有重金属的结合力和高分子絮凝双重作用，大幅度降低废水中的重金属浓度。

为了实现上述目的，本发明提供一种重金属污水处理用高分子聚合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1，在反应器中加入盐酸10～50份，搅拌使物料分散均匀，再滴加烯丙基胺100～150份，控制温度低于40℃，调节pH至3～8，再加入季铵盐单体25～35份；

步骤S2，液面下充入氮气保护反应体系，充入20～40分钟氮气后，加入螯合剂0.02～0.08份，氧化剂0.1～1份，还原剂0.1～2份，引发剂0.2～5份，控制反应釜温度在50～70℃，搅拌器的速度为60～200r/min，将氮气管调节到液面上充氮气保护；

步骤S3，缓慢将温度升到50～70℃反应8～12小时，反应结束后，停止充氮，升温到80～90℃后，保温时间为1～2小时；

步骤S4，保温完成之后，将温度降温至50～70℃得到浅黄色透明液体；

步骤S5，向所述浅黄色透明液体中加入二硫化碳40～50份，液碱5～20份，在60～70℃，反应4～5小时；

步骤S6，反应后升温在70～80℃保温0.5～1.5小时，冷却至室温得到固含量为40～60％的有机硫改性高分子聚合物。

作为进一步改进，所述盐酸浓度为30％～32％；

所述烯丙基胺浓度为98％～99％；

所述二硫化碳浓度98％～99.5％；

所述液碱采用KOH、NaOH或KOH与NaOH比例为1:2配制而成，所述液碱浓度为30～32％。