一种基于天然单宁的阳离子基团线性高聚物复合混凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于天然单宁的阳离子基团线性高聚物复合混凝剂及其制备方法，所述制备方法为：以单宁粉末、聚二甲基二烯丙基氯化铵为主要原料，在弱酸性条件下经甲醛溶液引发反应，使单宁的苯环上活泼氢经单宁阳离子化反应被聚二甲基二烯丙基氯化铵上的甲基取代，取代后得到的产物为天然单宁的阳离子基团线性高聚物混凝剂。本发明专利技术的一种天然高效复合混凝混凝剂具备无毒、易生物降解，合成工艺条件温和等优点，能够很好地应用于用于处理油漆、印染废水、生活污水等领域中。生活污水等领域中。

【技术实现步骤摘要】
一种基于天然单宁的阳离子基团线性高聚物复合混凝剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及污水处理混凝剂领域，特别涉及一种基于天然单宁的阳离子基团线性高聚物复合混凝剂及其制备方法，主要用于处理油漆、印染废水、生活污水等。

技术介绍

[0002]随着社会发展，各个行业的生产污水治理问题日益突出。环境领域的技术人员通过多样的污水处理工艺将COD；SS；TN；TP；NH4‑
N等污水指标降低到排放限值以下，其中在各污水处理工艺中预处理的效果是后续工艺稳定运行的关键。污水处理按照处理程度来分可分为一级处理、二级处理和三级处理，其中一级处理主要是用于除去污水中呈悬浮状态的固体物质，二级处理主要是用于去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质。通常在一级处理以及二级处理的过程中会向污水中投加加入一定量的絮凝剂，以使得污水中的悬浮状态的固体物质呈以及胶体的有机污染物质得以沉淀去除。
[0003]现有技术中大多数预处理采用的混凝药剂存在各种问题，如：有机高分子絮凝剂—聚丙烯酰胺制备的丙烯酰胺单体会损伤神经系统，无机絮凝剂中的铝盐铁盐在水中残留影响出水色度并对人体造成伤害。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的上述技术问题，本申请的目的在于提供一种基于天然单宁的阳离子基团线性高聚物复合混凝剂及其制备方法。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006][0007]如上述所示，单宁的苯环上有多个活泼氢，该活泼氢经单宁阳离子化反应可以被聚二甲基二烯丙基氯化铵上的甲基取代，取代后得到的产物为天然单宁的阳离子基团线性高聚物混凝剂，即是本专利技术通过天然单宁与阳离子基团线性高聚物通过曼希尼反应合成混凝剂。
[0008]一种基于天然单宁的阳离子基团线性高聚物复合混凝剂的制备方法，它以单宁粉末、聚二甲基二烯丙基氯化铵为主要原料，在弱酸性条件下经甲醛溶液引发反应，使单宁的苯环上活泼氢经单宁阳离子化反应被聚二甲基二烯丙基氯化铵上的甲基取代，取代后得到的产物为天然单宁的阳离子基团线性高聚物混凝剂。
[0009]本专利技术提供的一种基于天然单宁的阳离子基团线性高聚物复合混凝剂的制备方法，反应具体操作如下：
[0010]1)在反应器中加入单宁粉末，用纯水溶解，得到单宁溶液；
[0011]2)向步骤1)溶液中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液，搅拌均匀；
[0012]3)向步骤2)所得溶液中加酸调节pH至弱酸性，在5
‑
15℃下超声20
‑
40min；
[0013]4)搅拌并逐滴缓慢加入甲醛水溶液，进行反应，制备所述天然单宁的阳离子基团线性高聚物混凝剂。
[0014]进一步地，单宁粉末与聚二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为1:4
‑
7，优选为1:4.3
‑
5。
[0015]进一步地，步骤1)中单宁溶液的浓度为0.5
‑
1.5mg/mL；步骤2)中聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液的质量浓度为3
‑
8％，优选为4
‑
5％。
[0016]进一步地，步骤3)中加入硫酸调节pH至5.5
‑
6.5，优选pH为6.0。
[0017]进一步地，步骤4)中加入甲醛水溶液进行反应的温度是室温，反应时间20
‑
40min，反应结束后升温至55
‑
65℃并持续搅拌20
‑
40min得到淡黄色胶状物，即为天然单宁的阳离子基团线性高聚物混凝剂。
[0018]与现有技术相比，本专利技术取得的有益效果是：本专利技术的一种天然高效复合混凝药剂具备无毒、易生物降解，合成工艺条件温和等优点。混凝剂的原材料单宁是一种天然的酚类物质，广泛地存在于植物的种子、茎、叶中。坚果、茶叶、黑巧克力和葡萄等食物中单宁含量丰富。通过天然单宁与阳离子基团线性高聚物通过曼希尼反应，即可合成得到本专利技术的混凝剂，通过曼希尼反应将含有甲基的阳离子基团线性高聚物引入，使得天然单宁阳离子化提高其压缩双电子层、吸附
‑
电中和能力增强混凝处理效果。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。
[0020]本专利技术实施例中，待处理废水源自于浙江省某家具厂喷漆房水幕帘，天然单宁粉末购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司、聚二甲基二烯丙基氯化铵购自毕得医药化学试剂网，聚二甲基二烯丙基氯化铵的纯度为21.94％，将其20g溶解于80mL蒸馏水中，配制得到聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液，记为聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液(纯度21.94％，浓度20％)。
[0021]实施例一：
[0022](1)在室温环境下将天然单宁粉末用蒸馏水溶解；
[0023](2)量取10mL蒸馏水，加入10mg天然单宁粉末，常温下搅拌均匀得到单宁溶液；
[0024](3)加入10mL聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液(纯度21.94％，浓度20％)；
[0025](4)加入硫酸将溶液pH调至6.0；
[0026](5)在温度10℃下超声30分钟；
[0027](6)搅拌并缓慢加入浓度为35％甲醛水溶液，室温搅拌反应时间30分钟；
[0028](7)温度升至60℃并持续搅拌30分钟后得到淡黄色胶状物，即得混凝剂。
[0029]实施例二：
[0030](1)在室温环境下将天然单宁粉末用蒸馏水溶解；
[0031](2)量取10mL蒸馏水，加入10mg天然单宁粉末，常温下搅拌均匀得到单宁溶液；
[0032](3)加入12mL聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液(纯度21.94％，浓度20％)；
[0033](4)加入硫酸将溶液pH调至6.0；
[0034](5)在温度10℃下超声30分钟；
[0035](6)搅拌并缓慢加入浓度为35％甲醛水溶液，室温搅拌反应时间30分钟；
[0036](7)温度升至60℃并持续搅拌30分钟后得到淡黄色胶状物，即得混凝剂。
[0037]实施例三：
[0038](1)在室温环境下将天然单宁粉末用蒸馏水溶解；
[0039](2)量取10mL蒸馏水，加入10mg天然单宁粉末，常温下搅拌均匀得到单宁溶液；
[0040](3)加入14mL聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液(纯度21.94％，浓度20％)；
[0041](4)加入硫酸将溶液pH调至6.0；
[0042](5)在温度10℃下超声30分钟；
[0043](6)搅拌并缓慢加入浓度为35％甲醛水溶液，室温搅拌反应时间30分钟；
[0044](7)温度升至60℃并持续搅拌30分钟后得到淡黄色胶状物，即得混凝剂。
[0045]实施例四：
[0046](1)在室温环境下将天然单宁粉末用蒸馏水溶解；
[0047](2)量取10mL蒸馏水，加入10mg天然单宁粉末，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于天然单宁的阳离子基团线性高聚物复合混凝剂的制备方法，其特征在于以单宁粉末、聚二甲基二烯丙基氯化铵为主要原料，在弱酸性条件下经甲醛溶液引发反应，使单宁的苯环上活泼氢经单宁阳离子化反应被聚二甲基二烯丙基氯化铵上的甲基取代，取代后得到的产物为天然单宁的阳离子基团线性高聚物混凝剂。2.如权利要求1所述的一种基于天然单宁的阳离子基团线性高聚物复合混凝剂的制备方法，其特征在于反应具体操作如下：1）在反应器中加入单宁粉末，用纯水溶解，得到单宁溶液；2）向步骤1）溶液中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液，搅拌均匀；3）向步骤2）所得溶液中加酸调节pH至弱酸性，在5
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15℃下超声20
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40min；4）搅拌并逐滴缓慢加入甲醛水溶液，进行反应，制备所述天然单宁的阳离子基团线性高聚物混凝剂。3.如权利要求1或2所述的一种基于天然单宁的阳离子基团线性高聚物复合混凝剂的制备方法，其特征在于单宁粉末与聚二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为1:4
‑
7，优选为1:4.3
‑
5。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄新文，杨德忠，黄逸琳，丁中义，冯炜明，洪秀秀，于沛涵，孙诗雨，曹奕挺，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：