[发明专利]一种超浓缩混凝剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超浓缩混凝剂，二甲胺与3‑氯丙烯会发生亲和取代反应，生成二甲基二烯丙基氯化铵，二甲基二烯丙基氯化铵与N,N‑二甲基烯丙基胺盐酸盐、三亚乙基二胺、六亚甲基亚胺、二乙烯三胺、己内酰胺、十六烷基丙烯酰胺在氮气保护下发生聚合反应，形成初步的聚合物。环氧氯丙烷会与体系中二甲胺、二甲基烯丙基氯化铵中的氨基发生缩合醚化反应，从而引入醚类基团，增加产品对废水杂质的亲和力。丙烯酰胺会与碳碳双键继续反应，产品变得粘稠。本发明的超浓缩混凝剂为淡黄色粘稠液体，具有高分子量、高电荷密度、高阳离子度，超浓缩混凝剂中含有的疏水基团和醚类集团对去除浊度具有协同促进作用。

技术领域

本发明涉及混凝剂技术领域，具体涉及一种超浓缩混凝剂及其制备方法。

背景技术

目前我国每年都有大量的生活污水和工业废水排入水体中，对我国的水资源环境造成严重污染，同时我国的水资源又十分短缺，因此废水的回收处理对环境发展十分重要。目前的水处理方法主要分为物理法、化学法、物理化学法、生物法；物理法主要是通过过滤回收不溶解的污染物，化学法是通过化学反应净化水质，主要手段有混凝、中和、氧化还原；物理化学法是通过离子交换、膜分离、电吸附去除水中的污染物；生物化学法利用微生物的代谢作用使废水中的有机污染物转化为无害物质；目前应用最广泛的是化学法中的混凝法，混凝法的关键是混凝剂。

混凝剂，又称絮凝剂，是在水处理过程中可以将水中的胶体微粒子相互粘结和聚集在一起的物质。混凝过程是指向水中投加混凝剂使水中悬浮物以及难以自然沉降的胶体物质和细小的颗粒，失去动力和带电稳定性，聚集成较大尺寸的颗粒而沉降去除。

目前的混凝剂主要分为无机混凝剂和有机高分子混凝剂。无机混凝剂有聚合氯化铝，聚合硫酸铝，聚合硫酸铁，聚合氯化铝铁等，有机高分子混凝剂有聚丙烯酰胺，能适应多种絮凝对象，用量少，效率高，生成的泥渣少，后处理容易。

但是在洗煤厂的煤泥废水中含有大量高灰细泥，浓度高，杂质多，煤泥颗粒小且粒径分布不均匀，带有大量电荷，整体为一种相对比较稳定的胶体体系；洗沙场、选矿厂的废水与洗煤厂的废水类似，属于高浊度水，泥沙颗粒较细，浓度较高，沉降速度较低，处理难度高；而现有的有机高分子混凝剂中聚丙烯酰胺现有产品为固体粉末，溶解速度慢，电荷密度低，而且容易沾滤布，影响正常生产进度；聚二甲基二烯丙基氯化铵产品分子量低，处理效果不理想；现有的无机混凝剂中聚合氯化铝和聚合硫酸铁会产生析出大量固体，造成污泥量成倍增加，增大后续污泥的处理成本。并且上述混凝剂即使在投加量很大的情况下，在洗煤厂、选矿厂、洗沙场等废水的处理中处理效果也不理想。

因此需要生产一种超浓缩混凝剂，用于洗煤厂选矿厂洗沙场等废水的处理中。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种超浓缩混凝剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提供一种超浓缩混凝剂，包括以下质量份的组分：

二甲胺20-30份、3-氯丙烯10-20份、N,N-二甲基烯丙基胺盐酸盐25-35份、三亚乙基二胺5-10份、六亚甲基亚胺8-12份、二乙烯三胺4-8份、己内酰胺4-8份、十六烷基丙烯酰胺30-50份、引发剂5-15份、环氧氯丙烷20-30份、丙烯酰胺5-10份。

作为优选，所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化二碳酸二异丙酯中的一种或多种。

作为更优选，所述引发剂为过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化二碳酸二异丙酯中的一种或多种。

本发明第二方面提供上述的超浓缩混凝剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将二甲胺、3-氯丙烯、N,N-二甲基烯丙基胺盐酸盐、三亚乙基二胺、六亚甲基亚胺、二乙烯三胺、己内酰胺、十六烷基丙烯酰胺和引发剂加入反应釜，通入氮气，加热，得到聚合物；