水处理组合物和使用方法技术

提供了组合物以及用来澄清水、降低水的浑浊度，以及将盐从水中除去的方法。所述组合物包含(a)阴离子型絮凝剂，其包含碱性可溶胀乳液(ASE)或疏水改性的碱性可溶胀乳液(HASE)中的至少一种，以及(b)阳离子型絮凝剂，其包含(i)含有铝的化合物，以及(ii)丙烯酰胺和阳离子型单体的共聚物，所述阳离子型单体包含二烯丙基二烷基季铵化合物、丙烯酰氨基烷基三烷基季铵化合物、甲基丙烯酰氨基烷基三烷基季铵化合物，及其混合物中的至少一种。

Water treatment compositions and methods of use

A composition is provided, as well as a method for clearing up water, reducing turbidity of water, and removing salt from water. The composition comprises (a) anionic flocculant, which comprises alkali swellable emulsion (ASE) or hydrophobically modified alkali swellable emulsion (HASE) at least one, and (b) cationic flocculant, which comprises (I) compounds containing aluminum, and (II) copolymer of acrylamide and cationic monomer, wherein the cationic monomer contains diallyl two alkyl quaternary ammonium compounds, alkyl amido propylene three alkyl quaternary ammonium compounds, Methacryloylamino three alkyl alkyl quaternary ammonium compounds, and mixtures of at least one.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水处理组合物和使用方法
本专利技术总体上涉及可用于水处理组合物的絮凝剂。所述絮凝剂是阳离子型絮凝剂和阴离子型絮凝剂的组合。
技术介绍
从水中去除悬浮物是城市用水、水处理厂、工业处理厂、环境雨水和娱乐用水的一个考虑因素。絮凝作用是一种众所周知的化学方法，其中悬浮物，往往是杂质，以絮凝物或薄片的形式从悬浮液析出。悬浮物通常会导致水浑浊，其可通过絮凝作用减少。絮凝剂迅速形成大的、粘附的，并且在搅动时不容易再分散的絮凝物是重要的。在水处理组合物中已经公开了许多不同类型的絮凝剂。例如，美国专利号6,929,759公开了凝结剂/絮凝剂组合物，其至少具有在水溶液中的聚合铝化合物、镁和/或钙，以及水溶性聚合絮凝剂。但是，现有技术没有公开根据本专利技术的水处理组合物，其为悬浮物提供优异的絮凝作用特性。因此，需要开发新的水处理组合物，包括絮凝剂，其组合起来能够通过迅速形成大的、粘附的并且在搅动时会抵抗再分散的絮凝物来增加浑浊的水中的透明度。
技术实现思路
本专利技术的一方面提供了一种水处理组合物，其包含(a)阴离子型絮凝剂，其包含碱性可溶胀乳液(ASE)或疏水改性的碱性可溶胀乳液(HASE)中的至少一种，以及(b)阳离子型絮凝剂，其包含(i)含有铝的化合物，以及(ii)丙烯酰胺和阳离子型单体的共聚物，所述阳离子型单体包含二烯丙基二烷基季铵化合物、丙烯酰氨基烷基三烷基季铵化合物、甲基丙烯酰氨基烷基三烷基季铵化合物，及其混合物中的至少一种。在某些实施例中，阳离子型单体包含二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)。在某些实施例中，水处理组合物进一步包含阴离子型絮凝剂，其包含阴离子型聚合物，其包括作为聚合单元的一种或多种烯属不饱和的含有酸的单体。在另一个方面，本专利技术提供了一种用来澄清水的方法，其包含(a)将水处理组合物加入含有物质的水中，其中水处理组合物包含(i)阴离子型絮凝剂，其包含碱性可溶胀乳液(ASE)或疏水改性的碱性可溶胀乳液(HASE)中的至少一种，以及(ii)阳离子型絮凝剂，其包含(1)含有铝的化合物，以及(2)丙烯酰胺和阳离子型单体的共聚物，所述阳离子型单体包含二烯丙基二烷基季铵化合物、丙烯酰氨基烷基三烷基季铵化合物、甲基丙烯酰氨基烷基三烷基季铵化合物，及其混合物中的至少一种，(b)在包含物质的水中形成絮凝物，以及(c)将絮凝物从水中除去从而将所述物质从水中除去。在某些实施例中，阳离子型单体包含二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)。在某些实施例中，水处理组合物进一步包含阴离子型絮凝剂，其包含阴离子型聚合物，其包括作为聚合单元的一种或多种烯属不饱和的含有酸的单体。具体实施方式专利技术人惊异地发现碱性可溶胀乳液(ASE)或疏水改性的碱性可溶胀乳液(HASE)与包括含有铝的化合物以及丙烯酰胺和阳离子型单体的共聚物的阳离子型絮凝剂组合起来可提供优异的水处理组合物，其加入含有不希望的有机和无机物质的水中时会迅速形成大的、粘附的并且在搅动时不容易再分散的絮凝物。因此，本专利技术提供了组合物和用来澄清水、降低水的浑浊度以及将盐从水中去除的方法。如本文所使用，术语“含有酸的单体”是指含有羧酸、膦酸、次磷酸、亚磺酸以及磺酸基团的烯属不饱和单体。合适的含有酸的单体包括例如(甲基)丙烯酸、马来酸、琥珀酸、衣康酸、乙烯基膦酸以及乙烯基磺酸。术语“(甲基)丙烯酸类”是指丙烯酸或甲基丙烯酸以及相应的衍生物，例如酯或酰胺。如本文所使用，术语“盐”是指由羧酸、膦酸和磺基(-C(O)OH、-P(O)OH、-S(O)OH)与碱反应产生的离子盐。合适的碱包括例如碱金属、碱土金属、金属和季铵的氢氧化物、碳酸盐和碳酸氢盐、氨以及伯、仲和叔有机胺。代表性的碱、碱土和金属盐包括锂、钠、钾、钙、镁和锌。合适的胺包括例如甲胺、乙胺、乙氧基化的胺、二乙胺、三乙胺、呲啶、哌啶、乙醇胺、哌嗪、氨基乙基丙醇、乙醇胺、二乙醇胺三乙醇胺。术语“盐”还指由胺(-NH2)，包括酰胺(-CONH2)，与酸反应产生的离子盐。合适的酸包括例如氢氯酸、磷酸、膦酸、乙酸、(甲基)丙烯酸、柠檬酸、磺酸和硫酸。如本文所使用，术语“共聚物”是指含有两种或更多种不同单体的单元的聚合物组合物，术语“三元共聚物”是指含有三种或更多种不同单体的单元的聚合物组合物，且术语“四元共聚物”是指含有四种或更多种不同单体的单元的聚合物组合物。根据本专利技术可有效地使用多个合适的单体单元。“单体”是指任何烯属不饱和基团，其包括包括烯丙基、乙烯基和丙烯酸类基团的化合物的多烯属不饱和基团。单体可以是阴离子型、阳离子型或非离子型。所有提到的百分比会以重量百分比(％)来表示，以涉及的聚合物或组合物的总重量计，另有指明的情况除外。本文使用了以下缩写：g＝克；ppm＝以重量/体积计的百万分数。除非另有指明，否则所列范围应看作包括所有的范围且可将其组合使用，且温度以摄氏度(℃)计。如上所述，本专利技术的水处理组合物包含(a)阴离子型絮凝剂，其包含碱性可溶胀乳液(ASE)或疏水改性的碱性可溶胀乳液(HASE)中的至少一种，以及(b)阳离子型絮凝剂，其包含(i)含有铝的化合物，以及(ii)丙烯酰胺和阳离子型单体的共聚物，所述阳离子型单体包含二烯丙基二烷基季铵化合物、丙烯酰氨基烷基三烷基季铵化合物、甲基丙烯酰氨基烷基三烷基季铵化合物，及其混合物中的至少一种。在某些实施例中，阳离子型单体包含二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)。在某些实施例中，水处理组合物进一步包含阴离子型聚合物，其包括作为聚合单元的一种或多种烯属不饱和的含有酸的单体。阴离子型絮凝剂含有碱性可溶胀乳液(ASE)或疏水改性的碱性可溶胀乳液(HASE)。本文所用的碱性可溶胀乳液(ASE)的特点为水中聚合物颗粒稳定的和均匀的分散液，其中聚合物在碱性介质中时能够结合一定量的水，从而形成凝胶并因此增加粘度。在某些实施例中，ASE共聚物含有作为聚合单元的一种或多种烯属不饱和酸或二酸(包括例如(甲基)丙烯酸)以及一种或多种无酸的聚合单元(包括例如羧酸的(甲基)丙烯酸酯、乙烯基酯，或其混合物)。在某些实施例中，ASE是疏水改性的碱性可溶胀乳液(HASE)，其中共聚物的聚合单元具有疏水性基团。在某些实施例中，ASE或HASE共聚物通过交联剂交联，得到具有网状结构的聚合物。在此类实施例中，共聚物包括少量(0.01-5重量％)的至少一种聚烯属不饱和单体。合适的实例包括甲基丙烯酸烯丙酯(ALMA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、丁二醇二甲基丙烯酸酯(BGDMA)、邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、亚甲基双丙烯酰胺、季戊四醇的二-、三-以及四-丙烯酸酯、二乙烯基苯、聚乙二醇二丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯，及其组合。其它合适的交联单体包括甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA、N-羟甲基丙烯酰胺MOA，以及甲基丙烯酸2-(乙酰乙酰氧基)乙基酯AAEM。由于含量以重量计大于约5％往往会过度交联聚合物或提供聚合物网状结构使得本专利技术中它们的有效性大大地降低，所以优选低含量的聚烯属不饱和单体。在某些实施例中，阴离子型絮凝剂包含ASE共聚物，其包含丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸的聚合单元。在某些实施例中，丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸的单元以10∶90到90∶10，优选地20∶80到80∶20，以及更优选地25∶75到75∶25的比例存在。在某些实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水处理组合物，其包含：(a)阴离子型絮凝剂，其包含碱性可溶胀乳液(ASE)或疏水改性的碱性可溶胀乳液(HASE)中的至少一种；以及(b)阳离子型絮凝剂，其包含(i)含有铝的化合物，以及(ii)丙烯酰胺和阳离子型单体的共聚物，所述阳离子型单体包含二烯丙基二烷基季铵化合物、丙烯酰氨基烷基三烷基季铵化合物、甲基丙烯酰氨基烷基三烷基季铵化合物，及其混合物中的至少一种。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.28 IN 2454/DEL/20141.一种水处理组合物，其包含：(a)阴离子型絮凝剂，其包含碱性可溶胀乳液(ASE)或疏水改性的碱性可溶胀乳液(HASE)中的至少一种；以及(b)阳离子型絮凝剂，其包含(i)含有铝的化合物，以及(ii)丙烯酰胺和阳离子型单体的共聚物，所述阳离子型单体包含二烯丙基二烷基季铵化合物、丙烯酰氨基烷基三烷基季铵化合物、甲基丙烯酰氨基烷基三烷基季铵化合物，及其混合物中的至少一种。2.根据权利要求1所述的水处理组合物，其中所述含有铝的化合物包含聚合氯化铝。3.根据权利要求1所述的水处理组合物，其中所述阳离子型单体包含二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)。4.根据权利要求1所述的水处理组合物，其中所述阴离子型絮凝剂包含ASE共聚物，其包含丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸的聚合单元。5.根据权利要求4所述的水处理组合物，其中所述ASE共聚物包含丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸，其比例为20∶80到80∶20。6.根据权利要求1所述的水处理组合物，其进一步包含阴离子型聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·C·梅塔，M·R·萨曼莎，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US