申请日2014.09.19
公开(公告)日2015.01.07
IPC分类号C02F11/14
摘要
本发明涉及一种聚丙烯酰胺污泥脱水剂及其制备方法，属于脱水剂技术领域。包括有按重量份计的如下组分：丙烯酰胺40～50份、醋酸乙烯4～8份、二甲基二烯丙基氯化铵3～5份、环氧乙烯2～4份、顺丁烯二酸酐2～4份、妥尔油酸4～5份、丙烯酸2～4份、无机碱4～9份、促进剂2～3份、螯合剂2～3份、表面活性剂2～4份、水60～80份。本发明提供的聚丙烯酰胺污泥脱水剂生产过程不使用有毒原料，所制得的脱水剂性能优异。
权利要求书
1.聚丙烯酰胺污泥脱水剂，其特征在于，包括有按重量份计的如下组分：丙烯酰胺40～50份、醋酸乙烯4～8份、二甲基二烯丙基氯化铵3～5份、环氧乙烯2～4份、顺丁烯二酸酐2～4份、妥尔油酸4～5份、丙烯酸2～4份、无机碱4～9份、促进剂2～3份、螯合剂2～3份、表面活性剂2～4份、水60～80份。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯酰胺污泥脱水剂，其特征在于：无机碱是氢氧化钠或者氢氧化钾。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯酰胺污泥脱水剂，其特征在于：所述的促进剂是过硫酸酸铵。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯酰胺污泥脱水剂，其特征在于：所述的螯合剂是乙二胺四乙酸。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯酰胺污泥脱水剂，其特征在于：所述的表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠。
6.权利要求1～5任一项所述的聚丙烯酰胺污泥脱水剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在反应釜中加入水、促进剂、螯合剂、无机碱、表面活性剂，搅拌均匀，升温至50～60℃，再加入醋酸乙烯、二甲基二烯丙基氯化铵、环氧乙烯、顺丁烯二酸酐、妥尔油酸、丙烯酸、丙烯酰胺，搅拌均匀，保温4～8小时，放冷，即得。
说明书
一种聚丙烯酰胺污泥脱水剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯酰胺污泥脱水剂及其制备方法，属于脱水剂技术领域。
背景技术
随着我国环保事业的发展，对三废的治理也提出了严格的要求。为此，在废水处理过程中产生的初沉泥和剩余性污泥以及在给水的混凝沉淀过程中所产生的污泥都应进行妥善处理，否则将引起二次公害，这些污泥一般含水率较高(95-98%)，在处理过程中大都需要进行浓缩、脱水。目前我国的处理场，除一些生活污水场采用了干化场进行污泥脱水干化外，大部分污水处理场(包括工业污水处理场)，对所产生的污泥均未经处理而随水流排走。由于自然干化场占地面积大，卫生条件差，如果管理不善或阴雨连绵也会造成二次污染，因此国内许多污水处理场，都准备采用机械脱水方法对污泥进行脱水。以往用于污泥脱水的化学药品大多为无机混凝剂及助凝剂等。随着化学工业的发展，高分子絮凝剂的品种不断扩大，产量也在不断增加。而高分子絮凝剂比起无机混凝剂在污泥脱水方面有着用量低、效果好、适用范围广、产泥量小及产生的泥易处置等许多优点。有些脱水机械则必须使用高分子絮凝剂才能获得满意的处理效果;有些脱水、浓缩设备在使用了高分子絮凝剂后，可大大加快脱水、沉降速度，从而提高效率，减小设备体积。
CN1247838A公开了一种用于污水处理方面的一种阳离子型高分子絮凝剂，它是采用将反应器内的空气由氮气置换后，在氮气保护下完成反应的，而且反应原料甲醛、二甲胺采用分段加入的方式，工艺过程烦琐。CN1769221A公开了以阳离子或非离子聚丙烯酰胺、甲醛、有机胺、新鲜水为原料，辅以螯合剂、反应促进剂、终止剂，通过无机碱调节其pH值，在一定温度下反应制得胺甲基聚丙烯酰胺为主要成分的胶体水溶液。该方法中采用许多有机发挥成分，不利于环境保护，而且污泥处理效果不佳。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有较好的脱水性能的聚丙烯酰胺污泥脱水剂。
技术方案：
聚丙烯酰胺污泥脱水剂，包括有按重量份计的如下组分：丙烯酰胺40～50份、醋酸乙烯4～8份、二甲基二烯丙基氯化铵3～5份、环氧乙烯2～4份、顺丁烯二酸酐2～4份、妥尔油酸4～5份、丙烯酸2～4份、无机碱4～9份、促进剂2～3份、螯合剂2～3份、表面活性剂2～4份、水60～80份。
无机碱是氢氧化钠或者氢氧化钾。
促进剂是过硫酸酸铵。
螯合剂是乙二胺四乙酸。
表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠。
本发明还提供了上述聚丙烯酰胺污泥脱水剂的制备方法，包括如下步骤：在反应釜中加入水、促进剂、螯合剂、无机碱、表面活性剂，搅拌均匀，升温至50～60℃，再加入醋酸乙烯、二甲基二烯丙基氯化铵、环氧乙烯、顺丁烯二酸酐、妥尔油酸、丙烯酸、丙烯酰胺，搅拌均匀，保温4～8小时，放冷，即得。
有益效果
本发明提供的聚丙烯酰胺污泥脱水剂生产过程不使用有毒原料，所制得的脱水剂性能优异。
具体实施方式
实施例1
聚丙烯酰胺污泥脱水剂的制备方法，首先称取如下原料：丙烯酰胺40Kg、醋酸乙烯4Kg、二甲基二烯丙基氯化铵3Kg、环氧乙烯2Kg、顺丁烯二酸酐2Kg、妥尔油酸4Kg、丙烯酸2Kg、无机碱4Kg、促进剂2Kg、螯合剂2Kg、表面活性剂2Kg、水60Kg;无机碱是氢氧化钠或者氢氧化钾;促进剂是过硫酸酸铵;螯合剂是乙二胺四乙酸;表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠。在反应釜中加入水、促进剂、螯合剂、无机碱、表面活性剂，搅拌均匀，升温至50℃，再加入醋酸乙烯、二甲基二烯丙基氯化铵、环氧乙烯、顺丁烯二酸酐、妥尔油酸、丙烯酸、丙烯酰胺，搅拌均匀，保温4小时，放冷，即得。
实施例2
聚丙烯酰胺污泥脱水剂的制备方法，首先称取如下原料：丙烯酰胺40～50Kg、醋酸乙烯8Kg、二甲基二烯丙基氯化铵5Kg、环氧乙烯4Kg、顺丁烯二酸酐4Kg、妥尔油酸5Kg、丙烯酸4Kg、无机碱9Kg、促进剂3Kg、螯合剂3Kg、表面活性剂4Kg、水80Kg;无机碱是氢氧化钠或者氢氧化钾;促进剂是过硫酸酸铵;螯合剂是乙二胺四乙酸;表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠。在反应釜中加入水、促进剂、螯合剂、无机碱、表面活性剂，搅拌均匀，升温至60℃，再加入醋酸乙烯、二甲基二烯丙基氯化铵、环氧乙烯、顺丁烯二酸酐、妥尔油酸、丙烯酸、丙烯酰胺，搅拌均匀，保温8小时，放冷，即得。
实施例3
聚丙烯酰胺污泥脱水剂的制备方法，首先称取如下原料：丙烯酰胺45Kg、醋酸乙烯6Kg、二甲基二烯丙基氯化铵4Kg、环氧乙烯3Kg、顺丁烯二酸酐3Kg、妥尔油酸4Kg、丙烯酸3Kg、无机碱5Kg、促进剂2Kg、螯合剂3Kg、表面活性剂3Kg、水70Kg;无机碱是氢氧化钠或者氢氧化钾;促进剂是过硫酸酸铵;螯合剂是乙二胺四乙酸;表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠。在反应釜中加入水、促进剂、螯合剂、无机碱、表面活性剂，搅拌均匀，升温至55℃，再加入醋酸乙烯、二甲基二烯丙基氯化铵、环氧乙烯、顺丁烯二酸酐、妥尔油酸、丙烯酸、丙烯酰胺，搅拌均匀，保温6小时，放冷，即得。
对照例1
与实施例3的区别在于：未加入环氧乙烯。
聚丙烯酰胺污泥脱水剂的制备方法，首先称取如下原料：丙烯酰胺45Kg、醋酸乙烯6Kg、二甲基二烯丙基氯化铵4Kg、顺丁烯二酸酐3Kg、妥尔油酸4Kg、丙烯酸3Kg、无机碱5Kg、促进剂2Kg、螯合剂3Kg、表面活性剂3Kg、水70Kg;无机碱是氢氧化钠或者氢氧化钾;促进剂是过硫酸酸铵;螯合剂是乙二胺四乙酸;表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠。在反应釜中加入水、促进剂、螯合剂、无机碱、表面活性剂，搅拌均匀，升温至55℃，再加入醋酸乙烯、二甲基二烯丙基氯化铵、顺丁烯二酸酐、妥尔油酸、丙烯酸、丙烯酰胺，搅拌均匀，保温6小时，放冷，即得。
对照例2
与实施例3的区别在于：未加入妥尔油酸。
聚丙烯酰胺污泥脱水剂的制备方法，首先称取如下原料：丙烯酰胺45Kg、醋酸乙烯6Kg、二甲基二烯丙基氯化铵4Kg、环氧乙烯3Kg、顺丁烯二酸酐3Kg、丙烯酸3Kg、无机碱5Kg、促进剂2Kg、螯合剂3Kg、表面活性剂3Kg、水70Kg;无机碱是氢氧化钠或者氢氧化钾;促进剂是过硫酸酸铵;螯合剂是乙二胺四乙酸;表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠。在反应釜中加入水、促进剂、螯合剂、无机碱、表面活性剂，搅拌均匀，升温至55℃，再加入醋酸乙烯、二甲基二烯丙基氯化铵、环氧乙烯、顺丁烯二酸酐、丙烯酸、丙烯酰胺，搅拌均匀，保温6小时，放冷，即得。
对照例3
与实施例3的区别在于：未加入顺丁烯二酸酐。
聚丙烯酰胺污泥脱水剂的制备方法，首先称取如下原料：丙烯酰胺45Kg、醋酸乙烯6Kg、二甲基二烯丙基氯化铵4Kg、环氧乙烯3Kg、妥尔油酸4Kg、丙烯酸3Kg、无机碱5Kg、促进剂2Kg、螯合剂3Kg、表面活性剂3Kg、水70Kg;无机碱是氢氧化钠或者氢氧化钾;促进剂是过硫酸酸铵;螯合剂是乙二胺四乙酸;表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠。在反应釜中加入水、促进剂、螯合剂、无机碱、表面活性剂，搅拌均匀，升温至55℃，再加入醋酸乙烯、二甲基二烯丙基氯化铵、环氧乙烯、妥尔油酸、丙烯酸、丙烯酰胺，搅拌均匀，保温6小时，放冷，即得。
对照例4
与实施例3的区别在于：未加入醋酸乙烯。
聚丙烯酰胺污泥脱水剂的制备方法，首先称取如下原料：丙烯酰胺45Kg、二甲基二烯丙基氯化铵4Kg、环氧乙烯3Kg、顺丁烯二酸酐3Kg、妥尔油酸4Kg、丙烯酸3Kg、无机碱5Kg、促进剂2Kg、螯合剂3Kg、表面活性剂3Kg、水70Kg;无机碱是氢氧化钠或者氢氧化钾;促进剂是过硫酸酸铵;螯合剂是乙二胺四乙酸;表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠。在反应釜中加入水、促进剂、螯合剂、无机碱、表面活性剂，搅拌均匀，升温至55℃，再加入二甲基二烯丙基氯化铵、环氧乙烯、顺丁烯二酸酐、妥尔油酸、丙烯酸、丙烯酰胺，搅拌均匀，保温6小时，放冷，即得。
性能试验
对某炼油厂的含油污泥处理试验结果如下：
从表中可以看出，实施例1-实施例3中制备得到的聚丙烯酰胺污泥脱水剂可以较好地使污泥中的水份脱除，而且滤后液中的COD含量和油含量较小，易于后续的生化处理。而对照例1中由于未加入环氧乙烯进行改性，使得脱水剂的整体效果略差于实施例;在对照例2中，由于未加入妥尔油酸，使得滤后水的COD的含量较实施例来说，略高一些;在对照例3中，由于未加入顺丁烯二酸酐对脱水剂进行改性，使处理后的污泥的含水量较实施例来说略高;在对照例4中，由于未加入醋酸乙烯对脱水剂进行改性，使脱水率略低;另外，从上述试验结果可以看出，通过对聚丙烯酰胺进行改性之后，其脱水效果优于传统的聚丙烯酰胺脱水剂。