[发明专利]一种改性双氰胺甲醛絮凝剂的制备方法及其产品的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性双氰胺甲醛絮凝剂的制备方法及其产品的应用，属于污水处理技术领域。

背景技术

现今正在使用的染料有9000多种，其中硝基酚类染料对环境的影响最大，其特点是色度强、COD含量高、可生化性差、具有极端的pH和交替氧化酶值，其还含有多种盐类物质、表面活性剂、重金属类物质、矿物油类等。染料是有高度结构性的聚合物，并且以难以生物降解而闻名；甚至有些染料都不能被活性污泥所吸收。因而，它们从污水处理厂中排出，进入到自然水体对环境造成污染。因此，染料废水在排放前必须得到有效的处理。而印染废水的另一大特点就是色度较高，一些印染废水甚至于在浓度小于1mg.L^-1时都难以透视。因此，脱色处理是印染废水处理流程的一个重要组成部分。

许多物理化学和生物的方法都被用来处理印染废水以降低其色度和COD，这其中就包括了絮凝沉淀。通过絮凝沉淀过程，染料分子可以被完全的去除，因此其经常被作为生物处理过程的预处理来去除印染废水中的悬浮物颗粒和有色物质。絮凝沉淀工艺也可以被用作印染废水处理的后续工艺，甚至于作为主要处理工艺。絮凝沉淀工艺的有点是操作便捷，费用低廉，但是其要达到较好的处理效果则需要使用高效价优的絮凝剂以达到很好的絮凝效果。而印染废水絮凝沉淀的最主要机理在于阴离子磺酸基和阳离子絮凝剂分子的电荷中和作用，这一作用过程可以克服硝基酚染料分子的稳定性从而形成絮凝体，使不稳定的颗粒聚集到一起，相互接触，形成较大的絮凝体然后沉淀，最后达到脱色的目的。现有技术中最常用的絮凝剂是双氰胺甲醛絮凝剂，但是采用双氰胺－甲醛聚合物脱色剂价格昂贵，不利于推广。一般采用双氰胺－甲醛聚合物脱色剂和聚合氯化铝絮凝剂配合产生协同作用，达到脱色、絮凝的效果。如中国专利申请（公开号：CN101085688A）公开了一种印染废水脱色絮凝剂及其制备方法，该絮凝剂由6%～9%的双氰胺，1%～4%的尿素，甲醛20%～26%，氯化铵3.5%～7.5%，新制备的聚合氯化铝溶液（Al₂O₃%＝12）66.5%～56%%。该絮凝剂的主要成份为聚合氯化铝，聚合氯化铝本身就有较好的净化处理印染污水的效果，该絮凝剂是采用聚合氯化铝与胺醛缩聚物复配，从而使达到协同作用，起到脱色的效果，但是，该方法需要采用新制备的聚合氯化铝溶液进行制备，操作困难，不易于工业化生产，且其脱色和去除COD主要是由聚合氯化铝所起的作用。

发明内容

本发明针对以上现有技术中存在的缺陷，提供一种改性双氰胺甲醛絮凝剂的制备方法及其产品的应用，该方法具有工艺简单、不需要配制新鲜的聚合氯化铝溶液，易于操作；且该方法得到的产品用于处理印染废水，具有脱色效果好和COD去除率高的效果。

本发明的目的之一是通过以下技术方案得以实现的，一种改性双氰胺甲醛絮凝剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

A、在反应器中加入原料大部分的甲醛、双氰胺和尿素加入反应器中，所述双氰胺与尿素的摩尔比为1：0.1～0.4，升温至30℃～40℃，然后，再加入氯化铝，保持温度在30℃～40℃反应20min～30min；

B、再加入剩余甲醛，使所述原料甲醛的总量与双氰胺的摩尔比为1：1.5～2.1，升温至45℃，加入铵盐改性剂，并控制温度进行反应30min～40min，再升温至65℃～75℃反应2～3小时，得到改性双氰胺甲醛絮凝剂。

本发明改性双氰胺甲醛絮凝剂的制备方法，通过以氯化铝为催化剂，先使原料双氰胺、尿素和甲醛进行反应，同时控制双氰胺与尿素的摩尔比也是至关重要的，如果加入的尿素过少，则最终得到的改性双氰胺甲醛絮凝剂的脱色效果和COD去除率均较低，并随着尿素添加量的增加，脱色效果和COD去除率也相应提高，但并不是随着尿素添加量的增加，脱色效果和COD去除率一直增加，当尿素添加量到一定程度后，脱色效果和COD去除反而又随着尿素添加量的增加而下降，因此，本发明双氰胺与尿素的摩尔比为1：0.1～0.4。本发明氯化铝的加入主要是作用催化剂使用，使反应更有利于进行，而且反应温度较低，有利于降低生产成本。由于本发明的氯化铝仅仅作为催化剂使用，因此，用量相对较少。但另一方面，由于本发明无需采用聚合氯化铝进行复配使用，大大简化了生产工艺，同时，使整个工艺过程易于操作，有利于工业化生产，但在省略聚合氯化铝的同时，为了进一步保证本发明的絮凝剂的脱色和去除COD的效果，本发明还通过加入铵盐改性剂，对上步得到的聚合物进行改性，从而使得到的改性双氰胺甲醛絮凝剂在用于处理印染废后，具有较好的脱色效果和COD去除率。