本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種有機(jī)高分子脫色絮凝劑的合成方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)造紙、紡織、印染、油墨、化工、養(yǎng)殖等行業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)生的有色廢水日益增加，隨著環(huán)保要求的提高，對(duì)有色廢水的有效處理已成為環(huán)境保護(hù)和促進(jìn)各行業(yè)發(fā)展的重要研究課題。目前，對(duì)有色廢水處理主要有吸附法、化學(xué)氧化法、生物法、絮凝沉降法等。絮凝沉降法由于處理成本低，效果好，得到越來(lái)越多的推廣與認(rèn)可，其所用的絮凝劑分為有機(jī)絮凝劑和無(wú)機(jī)絮凝劑兩大類。

雙氰胺-甲醛樹(shù)脂作為有機(jī)絮凝劑中的一種，具有良好的脫色及降低codcr的效果，在有色廢水處理上得到了廣泛的應(yīng)用。雙氰胺-甲醛樹(shù)脂具有較高的陽(yáng)離子電荷密度，它通過(guò)提供大量正電荷，與染料分子上的負(fù)電荷發(fā)生電中和，使其失去穩(wěn)定，再通過(guò)架橋吸附、卷掃網(wǎng)羅脫穩(wěn)后的染料分子，形成較大的絮凝體一起從水中分離出來(lái)，從而達(dá)到脫色的目的。國(guó)內(nèi)對(duì)雙氰胺-甲醛樹(shù)脂的研究發(fā)表了大量的科技論文和專利技術(shù)，普遍采用的制備方法是將雙氰胺和甲醛按一定比例投料，在酸性氯化銨催化作用下，同時(shí)進(jìn)行羥甲基化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。cn102476844a公開(kāi)了一種以雙氰胺、甲醛、氯化銨、氫氧化銨為原料合成的高效印染廢水絮凝劑技術(shù)；cn102675573a公開(kāi)了一種以雙氰胺、甲醛、氯化銨、無(wú)機(jī)強(qiáng)酸為原料合成的偏酸性液態(tài)雙氰胺甲醛聚合物及其在印染行業(yè)中的應(yīng)用技術(shù)；cn103351454a、cn1233593a、cn101085688a、cn1348926a公開(kāi)了用氯化鋁或聚合氯化鋁、明礬改性雙氰胺甲醛絮凝劑的方法，降低了生產(chǎn)成本；cn105439267a公開(kāi)了一種用三聚氰胺改性的雙氰胺甲醛樹(shù)脂的制備方法以及和無(wú)機(jī)絮凝劑的復(fù)配技術(shù)。

但是，由于雙氰胺與甲醛形成的初聚物分子量小，分子鏈上的活性官能團(tuán)不足，陽(yáng)離子電荷密度較小，對(duì)有色廢水中的染料分子上的負(fù)電荷電中和不充分，吸附力較弱，導(dǎo)致其形成的絮體細(xì)小分散，脫色沉降效果較差，澄清比較困難，通常需要加大用量以及與無(wú)機(jī)絮凝劑（聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等）、聚丙烯酰胺配合使用方可達(dá)到脫色絮凝的效果，使用成本、效果及可操作性都使其應(yīng)用受到一定限制，因此提高雙氰胺甲醛樹(shù)脂的聚合度，增加分子上的陽(yáng)離子電荷密度，使其兼具良好的脫色效果和絮凝效果成為研究重點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有雙氰胺甲醛樹(shù)脂在有色廢水脫色應(yīng)用中的種種弊端，提供一種既有優(yōu)異的脫色效果，又有良好的絮凝效果的改性品種。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種有機(jī)高分子脫色絮凝劑的合成方法及應(yīng)用，具體步驟如下：

a）將100份雙氰胺、10~50份尿素、50~100份氯化銨、1~10份交聯(lián)劑、100~150份甲醛水溶液（37%質(zhì)量濃度）依次投入反應(yīng)器中，攪拌并緩慢升溫體系至30~40℃；

b）停止升溫，開(kāi)始反應(yīng)，體系溫度逐漸升高，控制反應(yīng)溫度于40~80℃下進(jìn)行；

c）待反應(yīng)平穩(wěn)后，相同溫度范圍下滴加與上述相同量的甲醛水溶液，滴加完畢升溫至60~80℃保溫反應(yīng)2h，冷卻至室溫，即得成品，為無(wú)色透明粘稠液體。

雙氰胺、尿素、氯化銨、交聯(lián)劑、甲醛水溶液（37%質(zhì)量濃度）重量比為1:0.1~0.5:0.5~1:0.01~0.1:2~3，優(yōu)選為1:0.2~0.3:0.6~0.8:0.02~0.08:2.2~2.5；

步驟a）中交聯(lián)劑為谷氨酸和甘氨酸，谷氨酸、甘氨酸重量比為1:0.5~2；

步驟a）中，投料完畢，需要預(yù)熱升溫體系至30~40℃；

步驟b）中，控制反應(yīng)溫度于40~80℃下進(jìn)行，優(yōu)選為50~60℃；

步驟c）中，滴加完畢升溫至60~80℃保溫反應(yīng)2h，優(yōu)選為75~80℃；

甲醛水溶液是分2次等量加入的，第一次是一次性投入，第二次是滴加方式；

所述成品固含量(120℃，1h)為45~55%,ph(30%水溶液)3.0~5.0,粘度（cps，20℃）200~1000；

所述脫色絮凝劑用于廢水脫色投加量為50~500ppm,codcr去除率85%以上，脫色率95%以上。

本發(fā)明通過(guò)向反應(yīng)物中加入低分子量的同時(shí)具有雙官能團(tuán)（-nh2及-cooh）的物質(zhì)，其既能參與羥甲基反應(yīng)，又能參與縮聚反應(yīng)，使雙氰胺甲醛初聚物交聯(lián)聚合，增大分子量以及陽(yáng)離子電荷密度，產(chǎn)品在有色廢水處理時(shí)具有脫色效率高，用量少，絮凝效果好，絮體大，沉降快等優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

為了幫助更好的理解本發(fā)明思想，加深對(duì)發(fā)明技術(shù)方案的理解，以下通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，下述實(shí)施僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，并非是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。

實(shí)施例1

將100g雙氰胺、20g尿素、80g氯化銨、1.3g谷氨酸、0.65g甘氨酸、110g甲醛水溶液（37%質(zhì)量濃度）依次投入帶溫度計(jì)和攪拌器的500ml反應(yīng)瓶中，開(kāi)啟攪拌（轉(zhuǎn)速200rpm）并緩慢升溫體系至30~35℃,停止升溫，開(kāi)始反應(yīng)，體系溫度逐漸升高，控制反應(yīng)溫度于50~55℃下進(jìn)行,反應(yīng)30分鐘后，相同溫度范圍下滴加與上述相同量的甲醛水溶液，1小時(shí)內(nèi)滴加完畢并升溫至75℃保溫反應(yīng)2h，冷卻至室溫，即得成品，為無(wú)色透明粘稠液體,固含量(120℃，1h)為54.8%,ph(30%水溶液)3.50,粘度（20℃）280cps。

實(shí)施例2

將100g雙氰胺、30g尿素、60g氯化銨、2.7g谷氨酸、5.3g甘氨酸、125g甲醛水溶液（37%質(zhì)量濃度）依次投入帶溫度計(jì)和攪拌器的500ml反應(yīng)瓶中，開(kāi)啟攪拌（轉(zhuǎn)速200rpm）并緩慢升溫體系至35~40℃,停止升溫，開(kāi)始反應(yīng)，體系溫度逐漸升高，控制反應(yīng)溫度于55~60℃下進(jìn)行,反應(yīng)30分鐘后，相同溫度范圍下滴加與上述相同量的甲醛水溶液，1小時(shí)內(nèi)滴加完畢并升溫至80℃保溫反應(yīng)2h，冷卻至室溫，即得成品，為無(wú)色透明粘稠液體,固含量(120℃，1h)為50.4%,ph(30%水溶液)4.60,粘度（20℃）860cps。

實(shí)施例3

將1000g雙氰胺、250g尿素、700g氯化銨、25g谷氨酸、25g甘氨酸、1175g甲醛水溶液（37%質(zhì)量濃度）依次投入帶溫度計(jì)和攪拌器的3l反應(yīng)瓶中，開(kāi)啟攪拌（轉(zhuǎn)速200rpm）并緩慢升溫體系至30~35℃,停止升溫，開(kāi)始反應(yīng)，體系溫度逐漸升高，控制反應(yīng)溫度于50~55℃下進(jìn)行,反應(yīng)1小時(shí)后，相同溫度范圍下滴加與上述相同量的甲醛水溶液，2小時(shí)內(nèi)滴加完畢并升溫至80℃保溫反應(yīng)2h，冷卻至室溫，即得成品，為無(wú)色透明粘稠液體,固含量(120℃，1h)為52.7%,ph(30%水溶液)4.10,粘度（20℃）570cps。

實(shí)施例4

將實(shí)施例1制備的樣品以及市售同類脫色劑用去離子水配置成相同固含量（50±0.5%）的水溶液，攪拌均勻，然后用去離子水稀釋50倍，分別應(yīng)用于某印染廠有色廢水，具體應(yīng)用過(guò)程為：取200g印染廢水置于250ml燒杯中，調(diào)節(jié)ph值7.5~8，滴加稀釋后的脫色劑2g(相當(dāng)于200ppm)，攪拌1分鐘（轉(zhuǎn)速200rpm），靜置30分鐘后取上清液測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)，結(jié)果如下表所示：

實(shí)施例5：

將實(shí)施例1~3制備的樣品用去離子水配置成相同固含量（50±0.5%）的水溶液，攪拌均勻，然后用去離子水稀釋50倍，取不同的量應(yīng)用于應(yīng)用例1中所述的印染廢水中，應(yīng)用過(guò)程同上。

從以上應(yīng)用例可以看出，采用本工藝合成的脫色絮凝劑在較少的用量下即可達(dá)到很好的脫色效果及cod去除率，并且具有明顯的絮凝能力，沉降速度快，在實(shí)際應(yīng)用中可以大大減少無(wú)機(jī)絮凝劑以及聚丙烯酰胺的用量，降低有色廢水處理成本及污泥量，具有很好的應(yīng)用價(jià)值，值得大力推廣。