申請日2015.09.09

　　公開(公告)日2016.01.13

　　IPC分類號C02F1/52; C02F1/56; C08F220/56; C08F226/02

　　摘要

　　本發(fā)明提供了一種處理食品污水絮凝劑的制備方法;將二甲基二烯丙基氯化銨和丙烯酰胺單體按1:1～10的比例溶于蒸餾水中，形成20～40wt%濃度溶液;分別配置過硫酸鉀和亞硫酸鈉作為引發(fā)劑，配置硫酸鈰作為催化劑;取模數2.8～3.5的液體水玻璃，然后用水稀釋上述水玻璃調整含量至二氧化硅含量2～10wt%，將溶液通過填裝陽離子交換樹脂的交換柱，得到氧化鈉含量小于1wt%，pH小于<4的硅溶膠稀溶液;反應聚合得到食品污水處理聚硅酸/聚丙烯酰胺復合絮凝劑。本發(fā)明絮凝劑應用于食品污水的處理，或應用于飲用水、廢水處理。有效的除去食品污水中漂浮的雜質和水溶性色素，適用于工業(yè)化生產和應用。

　　權利要求書

　　1.一種處理食品污水絮凝劑的制備方法;其特征是步驟如下：

　　1).將二甲基二烯丙基氯化銨和丙烯酰胺單體按1:1～10的比例溶于蒸餾水中，形成 20～40wt%濃度溶液，超聲震蕩處理后，轉入反應器中通入氮氣，排除體系中氧氣;

　　2).分別配置0.01～0.06wt%的過硫酸鉀和0.01～0.06wt%亞硫酸鈉作為引發(fā)劑，配置 0.01～0.06wt%硫酸鈰作為催化劑，將上述三種原料放入去離子水中，混合攪拌使之充分溶解;

　　3).取模數2.8～3.5的液體水玻璃，或者將上述模數的固體水玻璃放入高壓蒸鍋內通入水蒸氣后保持3～6個大氣壓進行壓蒸反應，生成液體水玻璃，然后用水稀釋上述水玻璃調整含量至二氧化硅含量2～10wt%，將溶液通過填裝陽離子交換樹脂的交換柱，得到氧化鈉含量小于1wt%，pH小于<4的硅溶膠稀溶液;

　　4).將步驟2)制得的引發(fā)劑和催化劑混合液加入步驟1)單體溶液中，控制溫度為 55～75℃，機械攪拌7～12小時聚合得到聚丙烯酰胺聚合物溶液，然后按硅溶膠稀溶液與聚丙烯酰胺聚合物溶液0.2～0.6:1的比例加入步驟3)所配制的硅溶膠稀溶液，再攪拌4～8 小時，即得到食品污水處理聚硅酸/聚丙烯酰胺復合絮凝劑。

　　2.絮凝劑應用于食品污水的處理，或應用于飲用水、廢水處理。

　　3.權利要求2所述的應用，其特征是將待處理原水進行攪拌的同時，按絮凝劑與待處理原水加入比例0.02～0.1wt%加入聚硅酸/聚丙烯酰胺復合絮凝劑，攪拌1～5min，攪拌轉速 150～300r/min;再進行速攪拌10～30min，攪拌轉速30～90r/min;攪拌完成后靜置即可。

　　說明書

　　一種處理食品污水絮凝劑及制備方法及應用

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及絮凝劑的合成方法，特別是符合絮凝除去食品污水中雜質懸浮物及水溶性色素絮凝澄清的方法。本發(fā)明是一種處理食品污水絮凝劑及制備方法及應用。

　　背景技術

　　如今隨著人們生活水平的不斷提高，對各種食品需求量也越來越多。因此，食品企業(yè)的污水排放量也隨之增大，如果對污水不及時處理，會造成嚴重環(huán)境污染。離子交換樹脂和膜分離技術處理污水對于進水水質要求較高，對于高濃度污水處理成本降低困難。而絮凝作為一種廢水處理前段的重要方法，在水處理過程中有著廣泛的應用。絮凝劑的種類、組成和性能是影響絮凝處理效果及成本的關鍵因素。絮凝劑一般分為無機絮凝劑、有機絮凝劑和復合絮凝劑。無機絮凝劑具有價格低廉、投藥量較多等缺點。有機絮凝劑雖然吸附架橋能力強，產品穩(wěn)定性好，但處理成本較高，而且一部分難生物降解，有些還具有一定毒副作用。而將無機與有機絮凝劑進行復合，可以改善單一絮凝劑的不足，強化電中和、吸附架橋等絮凝性能，提高絮凝效率。本發(fā)明制備了一種高效、安全的聚硅酸/聚丙烯酰胺復合絮凝劑，應用于食品污水的絮凝工序，可對食品污水進行絮凝澄清脫色處理，通過吸附、絮凝和沉降分離的方法去除污水中的雜質懸浮物和水溶性色素。

　　發(fā)明內容

　　本發(fā)明的意義在于給污水處理工業(yè)給提供了一種絮凝技術添加劑和工藝方法，屬于水處理工藝技術領域。降低了水處理成本，促進經濟效益和環(huán)保效益的共同發(fā)展。

　　本發(fā)明的具體技術方案如下：

　　一種處理食品污水絮凝劑的制備方法;步驟如下：

　　1).將二甲基二烯丙基氯化銨和丙烯酰胺單體按1:1～10的比例溶于蒸餾水中，形成 20～40wt%濃度溶液，超聲震蕩處理后，轉入反應器中通入氮氣，排除體系中氧氣;

　　2).分別配置0.01～0.06wt%的過硫酸鉀和0.01～0.06wt%亞硫酸鈉作為引發(fā)劑，配置 0.01～0.06wt%硫酸鈰作為催化劑，將上述三種原料放入去離子水中，混合攪拌使之充分溶解;

　　3).取模數2.8～3.5的液體水玻璃，或者將上述模數的固體水玻璃放入高壓蒸鍋內通入水蒸氣后保持3～6個大氣壓進行壓蒸反應，生成液體水玻璃，然后用水稀釋上述水玻璃調整含量至二氧化硅含量2～10wt%，將溶液通過填裝陽離子交換樹脂的交換柱，得到氧化鈉含量小于1wt%，pH小于<4的硅溶膠稀溶液;

　　4).將步驟2制得的引發(fā)劑和催化劑混合液加入步驟1單體溶液中，控制溫度為55～75 ℃，機械攪拌7～12小時聚合得到聚丙烯酰胺聚合物溶液，然后按硅溶膠稀溶液與聚丙烯酰胺聚合物溶液0.2～0.6:1的比例加入步驟3所配制的硅溶膠稀溶液，再攪拌4～8小時，即得到食品污水處理聚硅酸/聚丙烯酰胺復合絮凝劑。

　　或者將得到食品污水處理聚硅酸/聚丙烯酰胺復合絮凝劑進行噴霧干燥，所得固體也具有同樣效果。

　　本發(fā)明絮凝劑應用于食品污水的處理，或應用于飲用水、廢水處理。

　　具體處理步驟為：將待處理原水進行快速攪拌的同時，按絮凝劑與待處理原水加入比例0.02～0.1wt%加入聚硅酸/聚丙烯酰胺復合絮凝劑，攪拌1～5min，控制攪拌轉速150～300 r/min;再進行慢速攪拌10～30min，攪拌轉速30～90r/min。攪拌完成后靜置，測定上清液的濁度、UV254和pH。

　　本發(fā)明絮凝劑與常規(guī)固體聚合氯化鐵或液體聚合氯化鋁絮凝劑相比，使用方法類似，不需要對原有處理設備及流程做更多改變。所得液體絮凝劑經噴霧干燥后，得到的固體復合絮凝劑也不會降低該產品的使用效果，使用在被處理污水pH、濁度和溫度相似的條件下，同等使用量的本發(fā)明絮凝劑可使被處理污水的濁度有更大程度的降低，同時絮凝團塊更大，沉降速率也更快。

　　本發(fā)明方法先采用超聲震蕩，使其二甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC)和丙烯酰胺 (AM)充分分散均勻，然后加入硅溶膠、引發(fā)劑和催化劑的方法合成了聚硅酸/聚丙烯酰胺復合絮凝劑，聚硅酸微凝膠是一種片層多分枝狀的結構，增加了羥基的數目，充分發(fā)揮了吸附性能;合成的聚丙烯酰胺是鏈狀結構，有效的增大了絮凝橋聯(lián)作用。在有機材料聚合過程中加入無機材料改性，增加了產品的分子量，從而可以有效提高材料的絮凝網捕能力，提高絮凝劑效能。該絮凝劑應用于食品污水處理，能有效的除去食品污水中漂浮的雜質和水溶性色素，有很好的絮凝澄清效果。本方法操作簡單，合成的絮凝劑綠色環(huán)保無污染，絮凝后在水中的殘留量少。制備原料廉價，適用于工業(yè)化生產和應用。