公布日：2023.09.12
申請日：2023.06.27
分類號：C08F220/56(2006.01)I;C08F220/34(2006.01)I;C08F220/40(2006.01)I;C08F2/48(2006.01)I;C02F11/148(2019.01)I;C02F11/147(2019.01)I
摘要
本發(fā)明提供一種含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑及其應(yīng)用，該含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑具有如下式Ⅰ所示的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明制得的污泥處理劑對污泥處理時能降低污泥的濾餅含水率、污泥指數(shù)以及污泥比阻，沉降性能好且污泥含水率降低明顯。
權(quán)利要求書
1.一種含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑，其特征在于：所述三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物具有如下式Ⅰ所示的結(jié)構(gòu)：
其中，a、b、c均表示整數(shù)，*表示化學(xué)鍵的連接點(diǎn)位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑，其特征在于：所述a:b:c＝10000:(2000-3000):(1-2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑，其特征在于：所述三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的制備，包括以下步驟：(1)將丙烯酰胺、2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨投入石英反應(yīng)瓶中，加入超純水，充分?jǐn)嚢瑁渲瞥苫旌显噭?/span>(2)將步驟(1)的石英反應(yīng)瓶抽真空，充入氮?dú)馄胶鈮毫Γ⒄{(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值，繼續(xù)投入引發(fā)劑溶液，其中，引發(fā)劑占丙烯酰胺和2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨總質(zhì)量的0.1-0.3％；(3)將步驟(2)的石英反應(yīng)瓶進(jìn)行紫外光照射，在不斷攪拌下進(jìn)行光催化聚合反應(yīng)，并通過注射器將丙烯酸烯丙酯投入到石英反應(yīng)瓶中繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，投入速度為(10-30)s/滴；(4)將步驟(3)反應(yīng)后的反應(yīng)液加入大量乙醇、過濾收集到的白色固體，烘干粉碎，制得含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑，其特征在于：步驟(1)中，丙烯酰胺和2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨的質(zhì)量之和占混合試劑總質(zhì)量的5-30％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑，其特征在于：所述三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物為污泥處理劑總質(zhì)量的0.05-99.9％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑，其特征在于：還包含凈水劑，所述凈水劑包括沸石粉、膨潤土和滑石粉中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑，其特征在于：所述凈水劑的粒度為150-400目。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑，其特征在于：還包含陽離子表面活性劑，所述陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基溴化銨中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑，其特征在于：還包含助劑，所述助劑為羧甲基纖維素鈉、檸檬酸中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的一種含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑在污泥處理中的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑及其應(yīng)用，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一方面，本發(fā)明提供一種含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑，所述三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物具有如下式Ⅰ所示的結(jié)構(gòu)：
其中，a、b、c均表示整數(shù)，*表示化學(xué)鍵的連接點(diǎn)位。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述a:b:c＝10000:(2000-3000):(1-2)(a：b：c例如可以為10000：2000:1、10000：2200:1、10000：2500:1、10000：2600:1、10000：2800:1、10000：3000:1、10000：2000:2、10000：2200:2、10000：2500:2、10000：2600:2、10000：2800:2、10000：3000:2中的一種)，優(yōu)選地，a:b:c＝10000:(2500-3000):(1-2)。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，為了具有更好的沉降性能、且污泥含水率降低明顯，本發(fā)明含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑優(yōu)選含有至少兩種式Ⅰ化合物組成的組。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的制備，包括以下步驟：
(1)將丙烯酰胺、2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨投入石英反應(yīng)瓶中，加入超純水，充分?jǐn)嚢�，配制成混合試劑�?/span>
(2)將步驟(1)的石英反應(yīng)瓶抽真空，充入氮?dú)馄胶鈮毫�，并調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值，繼續(xù)投入引發(fā)劑溶液，其中，引發(fā)劑占丙烯酰胺和2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨總質(zhì)量的0.1-0.3％(例如，可以為0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％中的一種)，引發(fā)劑溶液為引發(fā)劑和水混合后的溶液；
(3)將步驟(2)的石英反應(yīng)瓶進(jìn)行紫外光照射，在不斷攪拌下進(jìn)行光催化聚合反應(yīng)，并通過注射器將丙烯酸烯丙酯投入到石英反應(yīng)瓶中繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，投入速度為(10-30)s/滴，(例如，可以為10s/滴、20s/滴、30s/滴中的一種)；
(4)將步驟(3)反應(yīng)后的反應(yīng)液加入大量乙醇、過濾收集到的白色固體，烘干粉碎，制得含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，步驟(1)中，丙烯酰胺和2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨的質(zhì)量之和占混合試劑總質(zhì)量的5-30％(例如，可以為5％、10％、15％、20％、25％、30％中的一種)，優(yōu)選地，為了提高制備含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑的產(chǎn)率，步驟(1)中，丙烯酰胺和2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨的質(zhì)量之和占混合試劑總質(zhì)量的10-15％。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，為了促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，步驟(2)中的引發(fā)劑溶液所使用的的引發(fā)劑例如可以為偶氮脒類引發(fā)劑、偶氮腈類引發(fā)劑等中的至少一種，其中偶氮脒類引發(fā)劑包括V40引發(fā)劑、V50引發(fā)劑中的至少一種，偶氮腈類引發(fā)劑為VA-044引發(fā)劑、VA-086引發(fā)劑。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，為了促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，步驟(2)引發(fā)劑溶液中的引發(fā)劑占引發(fā)劑溶液總質(zhì)量的1-5％。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物為污泥處理劑總質(zhì)量的0.05-99.9％(例如，可以為0.05％、1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％、98％中的一種)。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，還包含凈水劑，所述凈水劑包括沸石粉、膨潤土和滑石粉中的至少一種。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述凈水劑的粒度為150-400目。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，還包含陽離子表面活性劑，所述陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基溴化銨中的至少一種。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，還包含助劑，所述助劑為羧甲基纖維素鈉、檸檬酸中的至少一種。
另一方面，本發(fā)明還提供一種含有三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物的污泥處理劑在污泥處理中的應(yīng)用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明制得的污泥處理劑對污泥處理時能降低污泥的濾餅含水率、污泥指數(shù)以及污泥比阻，沉降性能好且污泥含水率降低明顯；
另外，三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物相對現(xiàn)有的聚丙烯酰胺，不僅保留了聚丙烯酰胺的結(jié)構(gòu)規(guī)整度以及在酸性或堿性介質(zhì)中均呈現(xiàn)陽電性的特性，具有能與污泥發(fā)生纏繞及起到電中和作用，讓污泥之間的作用力消失，具有較好的沉降脫水效果外，還由于丙烯酸烯丙酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨的加入，使制得的三維網(wǎng)狀有機(jī)聚合物為三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而不再是線型結(jié)構(gòu)，污泥處理時，能夠更好的將污泥分割開，從而具有更好的沉降脫水效果。
（發(fā)明人：林君峰;羅誠;林國清）
