[发明专利]能去除污水中重金属离子的羟肟酸型高分子絮凝剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子絮凝剂，尤其是涉及一种可去除污水中二价及二价以上金属离子 的羟肟酸型高分子絮凝剂。

背景技术

电镀废水含有铁、锌、铜、镍、铬，是一种比较难处理的废水，处理不好会对地表水造 成污染。目前，电镀废水是采用添加硫酸亚铁或聚铁等无机絮凝剂和聚丙烯酸助凝剂进行处 理，处理后的废水，重金属含量无法达到国家规定的排放标准。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于污水处理，能有效去除污水中重金属离子的羟肟酸型高分 子絮凝剂。

本发明之能去除污水中重金属离子的羟肟酸型高分子絮凝剂，其特征是，高分子有三个 不同结构的链段：第一链段主要为高分子絮凝剂分子的基本骨架和基本的极性基团，可以是 丙烯酰胺及其衍生物的至少一种，单体总量是10-90wt％；第二链段是带负电荷的含烯烃结构 的羧酸类、磺酸类和羟肟酸类化合物，至少为它们中的两种以上，单体总量为5-60wt％；第 三链段主要提供对水中油性污染物具有亲和力的基团，可为含硫、含氧或含氨基的脂类化合 物中的至少一种，单体总量为1-20wt％；所述重量百分比的基准是各链段单体总量之和。

优选的所述高分子絮凝剂是含4-15元(更优选8-10元)单体的高分子絮凝剂。所述高分 子分子量优选≥1000万。

所述第一链段的丙烯酰胺衍生物可为甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、羟甲基甲基丙烯 酰胺、低烷基丙烯酰胺或低烷基甲基丙烯酰胺等。

所述第二链段之羧酸类化合物可为丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、甲基丁烯酸、丁烯二 酸、戊烯酸、戊烯二酸、己烯酸或己烯二酸，或者它们的钾、钠或铵盐类单体；第二链段之 磺酸类化合物可为16-丙烯酰胺基十六烷磺酸、12-丙烯酰胺基十二烷磺酸、10-丙烯酰胺基 葵烷磺酸、8-丙烯酰胺基辛烷磺酸、6-丙烯酰胺基己烷磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺 酸、2-甲基丙烯酰胺基-2甲基丙基磺酸、乙烯苯磺酸、3-丙烯酸基-2-羟基丙基磺酸、3-丙 烯基丙磺酸或3-甲基丙烯酸丙磺酸，或者它们的钾、钠或铵盐；第二链段之羟肟酸类化合物 可为丙烯羟肟酸、甲基丙烯羟肟酸、丁烯羟肟酸、甲基丁烯羟肟酸、丁烯二羟肟酸、戊烯羟 肟酸、戊烯二羟肟酸、己烯羟肟酸或己烯二羟肟酸等。

所述第三链段之含硫、含氧和含氨基的脂类化工物可以是2-丙烯酰胺基乙醇酸乙酯、 2-甲基丙烯酰胺基乙醇乙酯、丙烯酸2-羟基丙脂、甲基丙烯酸2-羟基丙脂、丙烯酸丙脂、甲 基丙烯酸丙脂、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛脂、丙烯酸辛脂、丙烯酸十二 烷脂、甲基丙烯酸十二烷脂、丙烯酸十六烷脂或甲基丙烯酸十六烷脂等。

为了能合成出高分子量的、能去除金属离子的高效絮凝剂，首先要制备出高稳定性的反 相单体乳液。反应过程中要控制反应温度不能超过80℃，避免出现爆聚。

能去除污水中重金属离子的羟肟酸型高分子絮凝剂反相乳液制备方法：将丙烯酰胺类水 溶液和有机盐混合后加入到乳化剂和溶剂油构成的油相体系中，通氮气除氧，高速乳化机乳 化后加引发剂聚合，控制体系温度20-80℃，乳化剂配比为大分子表面活性剂(PEG)∶山梨 醇单油酸脂(Span80)∶山梨醇三油酸脂(Span85)＝2-15∶60-90∶5-30，乳化剂与溶剂油 重量比为8-16％；油水比控制在20-35％；水相可聚单体为25-60％(重量)。

引发体系为氧化/还原/偶氮，氧化剂为过硫酸盐，还原剂为偏亚硫酸盐，偶氮为水溶性 的咪基盐酸盐。

本发明之能去除污水中金属离子的羟肟酸型高分子絮凝剂的官能团中，既有絮凝效果比 较好的-CONH₂、-COOM、-SO₃M(M为钠、钾和氨)等基团，又有对金属离子具有很好络合作 用的-CONHOH基团，因此，它同时具有金属鳌合剂和絮凝剂的特点和优点；与此同时，它既 有亲水基团又有亲油基团，使它不仅具备去除金属离子的能力，还能去除一部分油性污染物 和水性污染物。

与目前市场上单一的聚丙烯酸絮凝剂比较，去除金属离子的能力明显要好很多，能使各 重金属离子去除率达98％以上。

本发明不仅可以提高电镀污水的排放指标，减少电镀污水中重金属离子对环境的污染， 而且也适用于电子、冶金、矿山和金属加工的污水处理。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。