[发明专利]一种阴离子聚丙烯酰胺及其应用

说明书

本发明公开了一种阴离子聚丙烯酰胺及其应用，属于污水处理技术领域，该阴离子聚丙烯酰胺，单体为丙烯酰胺，离子单体为对苯乙烯磺酸钠，引发剂为过硫酸铵、硼氢化钠、偶氮二异丁脒盐酸盐；所述离子单体接枝于聚丙烯酰胺的碳链上；所述阴离子聚丙烯酰胺离子度为10‑40wt.％，优选为20wt.％；所述阴离子聚丙烯酰胺聚合度为8‑19万，优选为15万；本发明在合成聚丙烯酰胺过程中引入适当适量的水溶性离子基团以调控其离子度，用于城市污水处理，通过筛选出合适的离子度及相应使用工艺条件，进一步优化此类聚合物上带电基团对水中杂质的静电吸附絮凝作用，从而功能集成化达成高效的污水净化效果，以满足国家一级A标准。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种阴离子聚丙烯酰胺及其应用。

背景技术

随着我国工农业现代化及城市化的演进，城市生产生活产生的污水，其污物成分组成越来越复杂，排放量越来越大；与此同时，与可持续发展及健康生活要求所对应，全社会对洁净水环境的需求客观上促成了国家污水净化处理标准的不断提升。目前国内主要城市的污水处理指标都面临从现行的一级B标准向一级A标准提升的现实要求，而目前针对城市污水净化所采用的投放简单无机絮凝净化剂如聚合氯化铝(PAC)及相关净水工艺已无法满足需求，因此开发能适应更高环保标准的新型污水净化剂及净水工艺成为了当前众多污水处理企业的重点攻关课题。借鉴欧美发达国家城市污水治理经验，聚丙烯酰胺(Polyacrylamide，PAM)以其具有良好的水溶性、优良的絮凝和吸附性能等特性，已成为了高效污水净化剂的重要组分。从国内现状看来，虽然市场上有种类繁多的PAM产品，但这些产品大多用于油田三次开采、造纸等行业，面向城市污水净化处理的实用PAM净水剂还存在较大空白。

发明内容

本发明的目的是提供一种阴离子聚丙烯酰胺及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，本发明在合成聚丙烯酰胺过程中引入适当的水溶性离子基团以调控其离子度，即制备离子型聚丙烯酰胺-阴离子型：APAM用于城市污水处理，期望由此在发挥有机长碳链聚合物对杂质特有的吸附、桥连絮凝功能基础上，通过筛选出合适的离子度及相应使用工艺条件，进一步优化此类聚合物上带电基团对水中杂质的静电吸附絮凝作用，从而功能集成化达成高效的污水净化效果，以满足国家一级A标准。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种阴离子聚丙烯酰胺，单体为丙烯酰胺，离子单体为对苯乙烯磺酸钠，引发剂为过硫酸铵、硼氢化钠、偶氮二异丁脒盐酸盐；

所述离子单体接枝于聚丙烯酰胺的碳链上；

所述阴离子聚丙烯酰胺离子度为10-40wt.％；

所述阴离子聚丙烯酰胺聚合度为8-19万。

进一步地，所述阴离子聚丙烯酰胺离子度为20wt.％；所述阴离子聚丙烯酰胺聚合度为15万。

进一步地，所述阴离子聚丙烯酰胺的分子量为2000万-5000万。

进一步地，所述单体、离子单体和引发剂的质量比为5:(0.5-3.5):(0.025-0.035)。

进一步地，所述引发剂中过硫酸铵、硼氢化钠和偶氮二异丁脒盐酸盐的质量比为5.3:12.5:12.5。

进一步地，所述阴离子聚丙烯酰胺的制备方法，包括以下步骤：

在容器中依次加入单体、离子单体，使其溶解于去离子水，配制成盐溶液C，以300r/min的速度机械搅拌30min；

缓慢升温至50℃；

配制引发剂B；

将配制好的引发剂B用蠕动泵滴加至盐溶液C中，滴加时间为30min；

滴加完毕后，将反应温度升至50℃，继续反应2-3h至溶液变成透明的胶体；