[发明专利]利用造纸污泥制备絮凝剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用碱法造纸过程中产生的污泥为主要原料合成絮凝剂的方法，属于废物资源化利用及水处理絮凝剂技术领域。

技术背景

随着人口的不断急剧增长，人们对水资源的需求也越来越大。尤其在我国这样一个水资源匮乏而且分布及其不均、人口众多的国家，水资源显得尤为重要。除此之外，由于各方面的原因，水资源的污染也越来越严重，这进一步加剧了水资源短缺的矛盾。

水资源污染问题产生以后，各种各样对污水治理的方法也应运而生，并且经历了一个快速发展的时期。混凝是水处理过程中一个重要的环节，它虽然常常作为前处理环节，但实际应用中不仅工艺简单费用相对较低，而且能很好的改善水质，所以混凝一直处于举足轻重的地位。因此，人们一直在进行有关混凝技术的研究，新型混凝剂就是其中关键技术。

造纸污泥是造纸行业产生的一大废弃物，其成分复杂，产量大，含水率高，处理难度大，因此对它的处置问题长时间以来束缚着造纸行业的发展，同时也给环境带来很大的压力。如今，对造纸污泥的处置方法最多的还是将其变为废弃物，这不仅占用大量土地，浪费资金，更严重的是会产生严重的二次污染。因此，人们根据造纸污泥的特性正不断致力于对它的再利用，将其变废为宝。目前造纸污泥的再利用主要用作建筑材料，生产生物有机肥，生产分散剂，回用等，中国专利文件CN102344319A、CN1724451、CN101020718及CN1614142分别公开了造纸污泥利用的相关技术方案。而以造纸污泥为原料合成絮凝剂的相关技术目前尚未见报道。

发明内容：

为了使造纸行业的造纸污泥能被大量有效利用，减轻环保压力，实现废物资源化、造纸工业可持续发展，本发明提供了一种利用造纸污泥为原料制备絮凝剂的方法。

原料说明：

本发明采用的原料是干燥后的碱法造纸生产过程中产生的造纸污泥，含水率5～10wt％。其中含有木质素35～45wt％，纤维素8～10wt％，其余为泥土、沙粒及各种无机盐杂质。

本发明的技术方案如下：

一种絮凝剂的制备方法，包括使用碱法造纸生产过程中产生的造纸污泥为原料，所述造纸污泥含水率5～10wt％，木质素含量35～45wt％，纤维素含量8～10wt％；步骤如下：

(1)将所述的造纸污泥加入去离子水中，造纸污泥与去离子水的质量体积比为2∶(55～65)，单位为g/ml；搅拌下滴加质量浓度10％的NaOH溶液，控制pH在11.0～12.0，搅拌30～50min，当pH恒定在11.5时，离心，取上清液，倒入反应器中，调节pH为7.0～8.0；

(2)将反应器水浴加热至70℃～80℃，搅拌5～10min，加入过二硫酸钾，造纸污泥与过二硫酸钾的质量比为2∶(0.04～0.06)，继续搅拌使过二硫酸钾活化，活化时间10～15min；加入丙烯酰胺，按每毫升上清液丙烯酰胺加量为0.05g～0.10g，通氮气3～5min，继续搅拌反应2～3h，反应温度70℃～80℃。

(3)反应结束将所的产品室温冷却，加入丙酮搅拌，使反应产物析出，真空抽滤，取滤渣真空干燥，即得产品。

优选的，所述的真空干燥温度为45～55℃。

优选的，所述的造纸污泥与过二硫酸钾的质量比为2∶0.05。

根据本发明，优选的方案如下：

1)造纸污泥2g加入去离子水60ml中，搅拌下滴加质量浓度10％的NaOH溶液，控制pH在11.5，搅拌40min，当pH恒定在11.5时，以8000rpm的速度离心5min，取上清液，倒入反应器中，调节pH为7.5；

2)将反应器水浴加热至70～80℃，搅拌5～10min，加入过二硫酸钾40mg～60mg，继续搅拌使过二硫酸钾活化，活化时间15min；加入丙烯酰胺5g～6g，通氮气3～5min，继续搅拌反应2～3h，反应温度70℃～80℃。

3)反应结束将所的产品室温冷却，加入500ml丙酮，搅拌，使反应产物析出，真空抽滤，取滤渣真空干燥，真空干燥温度50℃，即得产品。

根据本发明优选的方案，优选的，步骤2)中加入过二硫酸钾50mg，反应温度为70℃，反应时间3h。