申请日2017.09.29
公开(公告)日2018.02.16
IPC分类号C02F5/14; C23F11/08
摘要
一种废水处理药剂的制备方法，原料为：高纯水、硫酸钠、丁基黄原酸钠、氧化剂、尿素、七水合硫酸镁、磷酸、乙二胺、丙酮、硫酸铝、磺化木质素、甲基苯并三氮唑、羟基亚乙基二膦酸、二甲基亚砜和溴化二甲基十二烷基苄基铵;在80℃加量10‑14mg/L，阻垢率达到99.6‑100%，50℃以下阻垢率可达95.7‑98.6%;设备和管路时间延迟至90‑120d，无毒、无臭、无味，杀菌效果显著且长效持久，可杀灭水中99.99%的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和枯草杆菌黑色变种芽孢，腐蚀速度为0.0015‑0.0019mm/a，远远优于国际标准的0.005mm/a，投药周期高达11‑15d。
权利要求书
1.一种废水处理药剂的制备方法，其特征在于步骤为：
第一步：按照组份的质量份数配比称取高纯水100份、硫酸钠5-9份、丁基黄原酸钠20-40份、氧化剂16-20份、尿素0.5-1.5份、七水合硫酸镁0.02-0.06份、磷酸10-20份、乙二胺0.3-0.7份、丙酮4-8份、硫酸铝10-30份、磺化木质素10-14份、甲基苯并三氮唑0.8-1.2份、羟基亚乙基二膦酸4-8份、二甲基亚砜3-7份、溴化二甲基十二烷基苄基铵2-6份;
第二步：将硫酸钠、丁基黄原酸钠、七水合硫酸镁和硫酸铝放在60-80℃恒温干燥箱中烘干20-40min，烘干后与高纯水、尿素和乙二胺投入带有温度计、加热装置、回流冷凝器和搅拌器的反应釜中，升温至45-55℃，开动搅拌器搅拌30-70min，搅拌速度130-170 r/min;
第三步：用滴液漏斗逐滴滴加丙酮，升温至85-105℃，加入磺化木质素、甲基苯并三氮唑和羟基亚乙基二膦酸，恒温反应2-3h;
第四步：用磷酸调节pH在4-6，升温至120-160℃，加入剩余原料，调节搅拌速度为200-400r/min，继续搅拌1.5-2.5h后静置冷却至30-40℃出料即得。
2.根据权利要求1所述的废水处理药剂的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：高纯水100份、硫酸钠5份、丁基黄原酸钠20份、氧化剂16份、尿素0.5份、七水合硫酸镁0.02份、磷酸10份、乙二胺0.3份、丙酮4份、硫酸铝10份、磺化木质素10份、甲基苯并三氮唑0.8份、羟基亚乙基二膦酸4份、二甲基亚砜3份、溴化二甲基十二烷基苄基铵2份。
3.根据权利要求1所述的废水处理药剂的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：高纯水100份、硫酸钠9份、丁基黄原酸钠40份、氧化剂20份、尿素1.5份、七水合硫酸镁0.06份、磷酸20份、乙二胺0.7份、丙酮8份、硫酸铝30份、磺化木质素14份、甲基苯并三氮唑1.2份、羟基亚乙基二膦酸8份、二甲基亚砜7份、溴化二甲基十二烷基苄基铵6份。
4.根据权利要求1所述的废水处理药剂的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：高纯水100份、硫酸钠7份、丁基黄原酸钠30份、氧化剂18份、尿素1份、七水合硫酸镁0.04份、磷酸15份、乙二胺0.5份、丙酮6份、硫酸铝20份、磺化木质素12份、甲基苯并三氮唑1份、羟基亚乙基二膦酸6份、二甲基亚砜5份、溴化二甲基十二烷基苄基铵4份。
5.根据权利要求1所述的废水处理药剂的制备方法，其特征在于：所述氧化剂为高氯酸、双氧水、硝酸中的一种或多种组合物。
6.根据权利要求1所述的废水处理药剂的制备方法，其特征在于：所述第二步中的烘干温度为70℃，烘干时间为30min，搅拌速度为150r/min。
7.根据权利要求1所述的废水处理药剂的制备方法，其特征在于：所述第三步中的反应温度为95℃，反应时间为150min。
8.根据权利要求1所述的废水处理药剂的制备方法，其特征在于：所述第四步中的反应温度为140℃，搅拌速度为300 r/min，搅拌时间为2h。
说明书
一种废水处理药剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种环保材料，尤其涉及一种废水处理药剂的制备方法。
背景技术
离子型絮凝剂，即能改变颗粒表面电荷，又能起桥链作用，引起絮凝。如我们经常使用的聚丙烯酰胺。用于加速浓密池精矿的快速沉降。从而降低精矿含水，较少金属流失。
絮凝剂在选矿中的另一应用实例是选择絮凝。通过向矿浆中加入絮凝剂和分散剂使有用矿粒选择性絮凝沉降而脉石矿物仍处于分散状态，从而到达有用矿物与脉石分离的目的。
聚丙烯酰胺由于具有高分子化合物的水溶性以及其主链上活泼的酰基，因而在石油开采、水处理、纺织印染、造纸、选矿、洗煤、医药、制糖、养殖、建材、农业等行业具有广泛的应用，有“百业助剂”、 “万能产品”之称。
聚丙烯酰胺在水处理工业中的应用主要包括原水处理、污水处理和工业水处理3个方面。在原水处理中，聚丙烯酰胺与活性炭等配合使用，可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚和澄清;在污水处理中。聚丙烯酰胺可用于污泥脱水;在工业水处理中，聚丙烯酰胺主要用作配方药剂。在原水处理中，用有机絮凝剂聚丙烯酰胺代替无机絮凝剂，即使不改造沉降池，净水能力也可提高20%以上。所以许多大中城市在供水紧张或水质较差时，都采用聚丙烯酰胺作为补充。在污水处理中，采用聚丙烯酰胺可以增加水回用循环的使用率。
在石油开采中，聚丙烯酰胺主要用于钻井泥浆材料以及提高采油率等方面，广泛应用于钻井、完井、固井、压裂、强化采油等油田开采作业中，具有增粘、降滤失、流变调节、胶凝、分流、剖面调整等功能。我国油田开采已经步入中后期，为提高原油采收率，主要推广聚合物驱油和三元复合驱油技术。通过注入聚丙烯酰胺水溶液，改善油水流速比，使采出物中原油含量提高。国外聚丙烯酰胺在油田方面的应用不多，我国由于特殊的地质条件，大庆油田和胜利油田已经开始广泛采用聚合物驱油技术。
聚丙烯酰胺在造纸领域中广泛用作驻留剂、助滤剂、均度剂等。它的作用是能够提高纸张的质量，提高浆料脱水性能，提高细小纤维及填料的留着率，减少原材料的消耗以及对环境的污染等。聚丙烯酰胺在造纸中使用的效果取决于其平均分子量、离子性质、离子强度及其它共聚物的活性。非离子型聚丙烯酰胺主要用于提高纸浆的滤性，增加干纸强度，提高纤维及填料的留着率;阴离子型共聚物主要用作纸张的干湿增强剂和驻留剂;阳离子型共聚物主要用于造纸废水处理和助滤作用，另外对于提高填料的留着率也有较好的效果。此外，聚丙烯酰胺还应用于造纸废水处理和纤维回收。
在纺织工业中，聚丙烯酰胺作为织物后处理的上浆剂、整理剂，可以生成柔顺、防皱、耐霉菌的保护层。利用它的吸湿性强的特点，能减少纺细纱时的断线率;聚丙烯酰胺作后处理剂可以防止织物的静电和阻燃;用作印染助剂时，聚丙烯酰胺可使产品附着牢度大、鲜艳度高，还可以作为漂白的非硅高分子稳定剂;此外，聚丙烯酰胺还可以用于纺织印染污水的高效净化。
在采矿、洗煤领域，采用聚丙烯酰胺作絮凝剂可促进采矿、洗煤回收水中固体物的沉降，使水澄清，同时可回收有用的固体颗粒，避免对环境造成污染;在制糖工业中，聚丙烯酰胺可加速蔗汁中细粒子的下沉，促进过滤和提高滤液的清澈度;在养殖工业中，聚丙烯酰胺可改善水质，增加水的透光性能，从而改善水的光合作用;在医药工业中，聚丙烯酰胺可用作分离抗菌素的絮凝剂、用作药片的赋型粘接剂以及工艺水澄清剂等;在建材工业中，聚丙烯酰胺可用作涂料增稠分散剂、锯石板材冷却剂以及陶瓷粘接剂等;在农业上，聚丙烯酰胺作为高吸水性材料可用作土壤保湿剂以及种子培养剂等。在建筑工业中，聚丙烯酰胺可以增强石膏水泥的硬度，加速石棉水泥的脱水速度。此外，聚丙烯酰胺还可用作天然或合成皮革的保护涂层以及无机肥料的造粒助剂等。
发明内容
本发明提供一种废水处理药剂的制备方法，解决现有废水处理药剂阻垢率低、腐蚀率高、容忍度小和投药周期短等技术问题。
本发明采用以下技术方案：一种废水处理药剂的制备方法，步骤为：
第一步：按照组份的质量份数配比称取高纯水100份、硫酸钠5-9份、丁基黄原酸钠20-40份、氧化剂16-20份、尿素0.5-1.5份、七水合硫酸镁0.02-0.06份、磷酸10-20份、乙二胺0.3-0.7份、丙酮4-8份、硫酸铝10-30份、磺化木质素10-14份、甲基苯并三氮唑0.8-1.2份、羟基亚乙基二膦酸4-8份、二甲基亚砜3-7份、溴化二甲基十二烷基苄基铵2-6份;
第二步：将硫酸钠、丁基黄原酸钠、七水合硫酸镁和硫酸铝放在60-80℃恒温干燥箱中烘干20-40min，烘干后与高纯水、尿素和乙二胺投入带有温度计、加热装置、回流冷凝器和搅拌器的反应釜中，升温至45-55℃，开动搅拌器搅拌30-70min，搅拌速度130-170 r/min;
第三步：用滴液漏斗逐滴滴加丙酮，升温至85-105℃，加入磺化木质素、甲基苯并三氮唑和羟基亚乙基二膦酸，恒温反应2-3h;
第四步：用磷酸调节pH在4-6，升温至120-160℃，加入剩余原料，调节搅拌速度为200-400r/min，继续搅拌1.5-2.5h后静置冷却至30-40℃出料即得。
作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：高纯水100份、硫酸钠5份、丁基黄原酸钠20份、氧化剂16份、尿素0.5份、七水合硫酸镁0.02份、磷酸10份、乙二胺0.3份、丙酮4份、硫酸铝10份、磺化木质素10份、甲基苯并三氮唑0.8份、羟基亚乙基二膦酸4份、二甲基亚砜3份、溴化二甲基十二烷基苄基铵2份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：高纯水100份、硫酸钠9份、丁基黄原酸钠40份、氧化剂20份、尿素1.5份、七水合硫酸镁0.06份、磷酸20份、乙二胺0.7份、丙酮8份、硫酸铝30份、磺化木质素14份、甲基苯并三氮唑1.2份、羟基亚乙基二膦酸8份、二甲基亚砜7份、溴化二甲基十二烷基苄基铵6份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：高纯水100份、硫酸钠7份、丁基黄原酸钠30份、氧化剂18份、尿素1份、七水合硫酸镁0.04份、磷酸15份、乙二胺0.5份、丙酮6份、硫酸铝20份、磺化木质素12份、甲基苯并三氮唑1份、羟基亚乙基二膦酸6份、二甲基亚砜5份、溴化二甲基十二烷基苄基铵4份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述氧化剂为高氯酸、双氧水、硝酸中的一种或多种组合物。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第二步中的烘干温度为70℃，烘干时间为30min，搅拌速度为150r/min。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第三步中的反应温度为95℃，反应时间为150min。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第四步中的反应温度为140℃，搅拌速度为300 r/min，搅拌时间为2h。
本发明所述一种废水处理药剂的制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、原料来源广泛，产品残余单体少，无三废排出，在80℃加量10-14mg/L，阻垢率达到99.6-100%，50℃以下阻垢率可达95.7-98.6%;2、本品是环境友好的绿色污水处理剂，设备和管路时间延迟至90-120d，不易分解，储存期长，无毒、无臭、无味，杀菌效果显著且长效持久;3、可抑制催化裂化具有消化剥离陈垢的作用，对黄铜、铝和碳钢没有腐蚀现象的发生，可杀灭水中99.99%的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和枯草杆菌黑色变种芽孢，腐蚀速度为0.0015-0.0019mm/a，远远优于国际标准的0.005mm/a，具有良好的生物降解性能;4、可用于工业循环水、畜牧养殖业、石油开采等行业，具有良好的去污和乳化能力，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，投药周期高达11-15d，能在较宽pH范围内使用，耐硬水性好，对酸碱金属离子不敏感，有优异的抗静电、毒性低、防腐杀菌性能，适合于大规模生产可以广泛使用。