一種造紙污水處理劑及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及污水處理技術領域，具體是一種造紙污水處理劑及其制作方法。
【背景技術】
[0002]按污水來源分類，污水處理一般分為生產污水處理和生活污水處理。生產污水包括工業污水、農業污水以及醫療污水，隨著工業現代化的不斷發展，排放的工業廢水也越來越多，對環境以及人類的生活帶來很大的影響，如果污水不及時處理，不僅僅直接影響空氣質量，飲用水的質量，而且還會在間接影響人類的身心健康。
[0003]隨著制漿造紙工業的發展，廢紙經處理回用于造紙已經成為新的趨勢。國內造紙廠在脫墨處理時，多采用堿法脫墨劑。但該種脫墨劑只針對傳統的溶劑型油墨，對水性油墨和膠粘物的吸附性能很差。針對水溶性油墨開發的脫墨劑多為外國進口產品，成本高且工藝復雜；生物酶法脫墨技術對操作環境要求過高，不利于大規模推廣。制漿過程中產生的廢水，處理過程中所使用的絮凝劑和吸附劑存在絮凝和吸附效果較差、陰離子垃圾難去除以及COD去除效果較差等問題。
[0004]現有技術中的污水處理劑絮凝特性較低，使用后形成的固廢難以實行資源化處理；另一方面，循環使用性能較差。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種具有好的絮凝效果、吸附效果的造紙污水處理劑及其制作方法。
[0006]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種造紙污水處理劑，按照質量份由以下原料制成:娃藻土 80-110份、凹凸棒土 45-65份、改性淀粉100-125份、丙烯酰胺15-40份、陽離子單體20-30份、引發劑0.17-0.21份、交聯劑0.09-0.1份；所述改性淀粉的制備方法，包括以下步驟:1)將淀粉溶于氫氧化鈉與氨水的混合水溶液中，攪拌1.5-2h后進行凍融處理，然后透析，冷凍干燥，備用；2)將步驟I)的淀粉溶于濃度為6-8%的氫氧化鈉溶液中，調節溶液pH值為10，攪拌均勻后，按照環氧氯丙烷的體積與淀粉重量比為1.8-2.3ml/g的比例逐步滴加環氧氯丙烷，在30°C的油浴鍋內反應Sh后，冷卻到室溫，用鹽酸調節pH值為7;然后用乙醇沉降，減壓抽濾，得到改性淀粉粗產物；再用去離子水洗滌兩次，45-55°C真空干燥，得到改性淀粉。
[0007]作為本發明進一步的方案:所述淀粉為玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、大米淀粉中的任意一種。
[0008]作為本發明進一步的方案:所述混合水溶液中氫氧化鈉、氨水的質量百分比分別為 6-8%、3-6%。
[0009]作為本發明進一步的方案:按照質量份由以下原料制成:娃藻土 100份、凹凸棒土52份、改性淀粉105份、丙烯酰胺28份、陽離子單體23份、引發劑0.19份、交聯劑0.092份。
[0010]所述的造紙污水處理劑的制作方法，包括以下步驟:
(1)按比例稱取娃藻土和凹凸棒土混合均勾，加水制楽，擠壓制成5-10mm直徑的顆粒；
(2)將顆粒置于500-550°C溫度條件下煅燒3-4h，自然冷卻至室溫；
(3)將丙烯酰胺加水混合配制成質量百分比濃度為15-20%的丙烯酰胺水溶液，接著將改性淀粉連同步驟(2)制得的顆粒同時加入到丙烯酰胺水溶液中，在25-30°C條件下以300-350r/min的速度快速攪拌3_4h ；
(4)繼續往步驟(3)處理得到的丙烯酰胺水溶液中添加陽離子單體和引發劑，將溶液升溫至50°C，進行聚合反應；
(5 )待聚合反應結束后的溶液溫度自然冷卻至55 °C后，加入交聯劑，并將溫度再次升至70 0C，反應20-25min得到混合物；
(6)最后將步驟(5)制得的混合物置于95-102°C溫度下烘干，獲得造紙污水處理劑。
[0011]作為本發明進一步的方案:所述步驟(2)的煅燒時間為4h。
[0012]作為本發明進一步的方案:所述步驟(I)水的加入量為娃藻土和凹凸棒土質量之和的0.7-1倍。
[0013]作為本發明進一步的方案:所述陽離子單體為3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨。
[0014]作為本發明進一步的方案:所述引發劑為焦磷酸錳。
[0015]作為本發明進一步的方案:所述交聯劑為三氯氧磷、三偏磷酸鈉、己二酸、六偏磷酸鹽中的任意一種。
[0016]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
本發明先以凹凸棒土和硅藻土為原料混合，經高溫灼燒制備多孔顆粒，同時增加凹凸棒土的層間空隙，利用凹凸棒土以及改性淀粉的陽離子交換特性，將丙烯酰胺單體中帶有正電性的銨基集團插入凹凸棒土的層間隙，將帶有聚合活性的丙烯基置于環境中，作為聚合物負載至凹凸棒土的對接點，通過自由基聚合，將陽離子聚合單體和陰離子聚合單體，附著在多孔凹凸棒土顆粒上，形成復合在凹凸棒土上的二元共聚電解質，經交聯改性形成的特殊結構可以有效吸附造紙污水中的陰離子垃圾和其他污染物。
[0017]本發明能對造紙污水進行絮凝沉淀凈化和殺菌消毒的雙重作用，從而可以除去污水中的泥沙和雜質，還且還能去除有害物質，并進行殺菌消毒；本發明造紙污水處理劑原料來源廣，成本較低，處理效果好，效率高，便于推廣應用。
【具體實施方式】
[0018]下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0019]實施例1
本發明實施例中，一種造紙污水處理劑，按照質量份由以下原料制成:硅藻土 100份、凹凸棒土 52份、改性淀粉105份、丙烯酰胺28份、陽離子單體23份、引發劑0.19份、交聯劑0.092份。陽離子單體為3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨。引發劑為焦磷酸錳。交聯劑為六偏磷酸鹽。
[0020]所述改性淀粉的制備方法，包括以下步驟:1)將木薯淀粉溶于氫氧化鈉與氨水的混合水溶液(其中氫氧化鈉、氨水的質量百分比分別為7%、5%)中，攪拌1.8 h后進行凍融處理，然后透析，冷凍干燥，備用；2)將步驟I)的淀粉溶于濃度為7%的氫氧化鈉溶液中，調節溶液PH值為10，攪拌均勻后，按照環氧氯丙烷的體積與淀粉重量比為2ml/g的比例逐步滴加環氧氯丙烷，在30°C的油浴鍋內反應Sh后，冷卻到室溫，用鹽酸調節pH值為7 ;然后用乙醇沉降，減壓抽濾，得到改性淀粉粗產物；再用去離子水洗滌兩次，50°C真空干燥，得到改性淀粉。
[0021 ] 所述的造紙污水處理劑的制作方法，包括以下步驟:
(1)按比例稱取娃藻土和凹凸棒土混合均勾，加入娃藻土和凹凸棒土的質量之和的0.8倍的水制楽，擠壓制成5-10_直徑的顆粒；
(2)將顆粒置于520°C溫度條件下煅燒4h，自然冷卻至室溫；
(3)將丙烯酰胺加水混合配制成質量百分比濃度為18%的丙烯酰胺水溶液，接著將改性淀粉連同步驟(2)制得的顆粒同時加入到丙烯酰胺水溶液中，在28°C條件下以320r/min的速度快速攪拌3.5h ;
(4)繼續往步驟(3)處理得到的丙烯酰胺水溶液中添加陽離子單體和引發劑，將溶液升溫至50°C，進行聚合反應；
(5 )待聚合反應結束后的溶液溫度自然冷卻至55 °C后，加入交聯劑，并將溫度再次升至70 0C，反應22min得到混合物；
(6)最后將步驟(5)制得的混合物置于100°C溫度下烘干，獲得造紙污水處理劑。
[0022]實施例2
本發明實施例中，一種造紙污水處理劑，按照質量份由以下原料制成:硅藻土 80份、凹凸棒土 65份、改性淀粉100份、丙烯酰胺40份、陽離子單體20份、引發劑0.21份、交聯劑
0.09份。陽離子單體為3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨。引發劑為焦磷酸錳。交聯劑為三氯氧磷。
[0023]所述改性淀粉的制備方法，包括以下步驟:1)將玉米淀粉溶于氫氧化鈉與氨水的混合水溶液(其中氫氧化鈉、氨水的質量百分比分別為6%、3%)中，攪拌1.5h后進行凍融處理，然后透析，冷凍干燥，備用；2)將步驟I)的淀粉溶于濃度為8%的氫氧化鈉溶液中，調節溶液PH值為10，攪拌均勻后，按照環氧氯丙烷的體積與淀粉重量比為1.8ml/g的比例逐步滴加環氧氯丙烷，在30°C的油浴鍋內反應Sh后，冷卻到室溫，用鹽酸調節pH值為7 ;然后用乙醇沉降，減壓抽濾，得到改性淀粉粗產物；再用去離子水洗滌兩次，45°C真空干燥，得到改性淀粉。
[0024]所述的造