[发明专利]一种基于冠醚的造纸废水处理用絮凝剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种基于冠醚的造纸废水处理用絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：S1聚合型甜菜苷的制备，S2基于冠醚丙烯酰胺类共聚物的制备，S3表面修饰氧化石墨烯的制备，S4基于冠醚的造纸废水处理用絮凝剂的制备。本发明还公开了根据所述制备方法制备得到的基于冠醚的造纸废水处理用絮凝剂。本发明公开的制备方法简单易行，原料易得，对设备依赖性不高，适合规模化生产，制备得到的基于冠醚的造纸废水处理用絮凝剂具有特性粘数高、吸附架桥能力强、投加量小、絮凝效果好、适用范围广、产生的污泥量少、絮凝速度快，性能稳定，使用安全环保的优点。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种基于冠醚的造纸废水处理用絮凝剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着全球工业化进程的推进，环境问题日益严重，已经成为制约社会经济发展的一座大山。水污染是众多环境问题中的一种，其直接威胁着人们的身体健康，与此同时会导致生命之源水的浪费，造成水资源短缺的局面。因此，发展废水处理技术势在必行。

造纸废水是众多废水中较有代表性的一种，由于其中含有大量的纤维、色素和无机盐，会使水体变黑，并有特殊的恶臭味。这些污染物处理困难，阻碍了造纸行业的快速发展。在造纸废水处理过程中，絮凝剂是必不可少的一种药剂，其性能的好坏直接影响造纸废水的处理效果。絮凝剂按照其化学成分可以分为有机絮凝剂和无机絮凝剂，有机絮凝剂又包括有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。近年来，有机高分子絮凝剂以其特性粘数高、吸附架桥能力强、投加量小、絮凝效果好、适用范围广、产生的污泥量少、絮凝速度快等优点，被广泛地应用于工业废水处理。然而，现有技术中的有机高分子絮凝剂成本昂贵、性能不稳定，絮凝能力有待进一步提高。

现有技术中有采用在沉淀池中加入聚氯化铝这类无机絮凝剂，使污水产生絮凝、沉淀。因聚氯化铝价格较高，污水处理成本较高，且处理效果不理想，药耗量高，容易造成二次污染，对金属腐蚀能力强，仍达不到排放要求。

授权公布号为CN 103523882 B的中国发明专利公开了一种复合型絮凝剂，是由聚电解质和Lewis酸组成，聚电解质和Lewis酸的质量比为8:1～3:1；在20～50℃的条件下，将聚电解质和Lewis酸混合，混合后在20～50℃的搅拌条件下继续反应0.5～4小时，降温到室温出料，获得复合型絮凝剂，克服了目前在用药剂存在的用量大、效果不明显及运输量大的缺点，且该复合型絮凝剂制备方法简单，减少了生产步骤，降低了生产成本。但是由于聚电解质分子间的静电作用改变聚合物链结构，减小了有机高分子絮凝剂的流体力学体积，从而导致絮凝能力下降，另外其性能稳定性也有待进一步提高。

因此，开发一种絮凝效果更加显著、性能稳定性更加优异，成本更加低廉、使用更加绿色环保的造纸废水处理用絮凝剂符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于冠醚的造纸废水处理用絮凝剂及其制备方法，该制备方法简单易行，原料易得，对设备依赖性不高，对制备条件要求不苛刻，制备价格低廉，适合规模化生产。制备得到的基于冠醚的造纸废水处理用絮凝剂克服了传统造纸废水处理用絮凝剂絮凝沉淀效率低、药耗量高、容易造成二次污染、对金属腐蚀能力强的技术问题，具有特性粘数高、吸附架桥能力强、投加量小、絮凝效果好、适用范围广、产生的污泥量少、絮凝速度快，性能稳定，使用安全环保的优点。

为达到以上目的，本发明提供一种基于冠醚的造纸废水处理用絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：

S1聚合型甜菜苷的制备：在装有搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗的三口瓶中，加入3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙酯、甜菜苷、有机溶剂、阻聚剂和二月桂酸二丁基锡，升高温度至85-95℃，再滴加蒸馏水，在95-100℃下搅拌反应8-10小时，后分层，再旋蒸除去溶剂，得到聚合型甜菜苷；