一种阴离子染料吸附沉淀剂和其合成方法及其应用.doc

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1、说明书一种阴离子染料吸附沉淀剂和其合成方法及其应用技术领域本发明是关于一种新型高分子季铵盐和其合成方法及其在染料废水处理中的应用，使用该阳离子聚合物可提供一种既方便快捷又效果极佳的去除水溶性阴离子染料的方法。背景技术染料废水主要来源于染料及染料中间体生产行业，由各种产品和中间体结晶的母液、生产过程中流失的物料及冲刷地面的污水等组成。由于染料生产品种多，并朝着抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向发展，从而使染料废水处理难度加大。染料废水的处理难点：一是COD高，而BOD/COD值较小，可生化性差；二是色度高，且组分复杂。COD的去除与脱色有相关性，但脱色问题困难更大。目前工业上

2、常用的方法有生物降解、化学氧化、絮凝沉淀等方法。生物降解法周期长，同时还受到染料可生化性的制约，废水中的盐分也会对细菌产生抑制作用，限制了微生物的效能，故生物处理法COD去除率不高。在脱色方面，生物处理法对碱性染料和含蒽醌结构显色基的染料废水有一定的脱色作用，但一般说来，脱色率都不高，约50%左右；化学氧化法是染料废水脱色的主要方法，利用臭氧、氯及其含氧化合物等氧化剂将染料的发色基团氧化破坏而脱色，常采用组合氧化与催化氧化法，但是其处理成本高，对设备有特殊要求；化学絮凝沉淀法具有处理时间短，处理成本低，设备简单等优点，但是对水溶性阴离子染料的混凝脱色效率较差，需要使用阳

3、离子助凝剂，如十二烷基二甲基苄基氯化铵，先形成复合物，再以硫酸铝或PAC混凝，方可有脱色效果，但是其处理效果受到助凝剂水溶性的制约，染料的脱除效果不佳，无法达到彻底除去染料的目的。鉴于目前处理染料废水各种方法的局限性和化学絮凝沉淀法本身具有的优点，开发新型高效的染料絮凝沉淀剂是本专利研究的出发点。发明内容本发明所要解决的首要技术问题是针对现有背景技术提供一种操作方便、效果良好、处理迅速、使用方便快捷的阴离子染料吸附沉淀剂。本发明所要解决的另一个技术问题是提供上述阴离子染料吸附沉淀剂的合成方法，它切实可行，操作简便，易于批量生产。本发明所要解决的再一个技术问题是提供一种上

4、述吸附沉淀剂的应用。本发明解决首要技术问题所采用的技术方案为：一种阴离子染料吸附沉淀剂，其特征为高分子阳离子，含有环氧树脂疏水链段和苄基疏水侧基，聚合物具有以下结构通式：其中EPOX代表环氧树脂链段，其结构可表示为：m是从1到5的整数0

5、这种微乳液是阳离子的聚集体，它对水溶性的阴离子染料有很强的不可逆转的吸附沉淀作用。本发明解决另一个技术问题所采用的技术方案为：一种上述阴离子染料吸附沉淀剂合成方法，其特征步骤依次为：将乙二胺与环氧树脂按重量比为2/1~1/4逐渐混合，并在70~80ºC反应完全，之后逐渐滴加扩链剂环氧氯丙烷，环氧氯丙烷与乙二胺重量比为1:0.5~1:10，在85~95ºC下反应充分得到聚胺树脂；所述的聚胺树脂溶于乙醇后先与苄基氯反应，反应时间控制在0.5-2小时，温度为75-85ºC，然后加入固体NaOH,待其充分溶解后将体系冷却到室温，逐渐滴入硫酸二甲酯，加完后将反应体系在55-65º

6、C下保温0.2-1小时，冷却后将反应液倒入冷水中，洗去无机盐并收集高分子产物，脱水干燥后密封保存。上述的苄基氯与硫酸二甲酯体积之比为1：2.5至1：1.5范围，其摩尔数应满足以下关系式：苄基氯摩尔数+硫酸二甲酯摩尔数´2=乙二胺摩尔数´4。固体NaOH的摩尔数应是乙二胺的二倍。高分子产物在水中的溶解性随苄基氯用量的减少而提高，但在上述用量范围内可保证高分子不会溶于冷水。这样便于洗去反应中所生成的盐。本发明解决再一个技术问题所采用的技术方案为：一种上述的阴离子染料吸附沉淀剂应用，其特征在于以共沉淀形式除去水中各种阴离子染料。上述聚阳离子的应用方法，其特征在于将聚阳离子溶于

7、热水中制成10~5wt%的溶液，冷却至室温后转变成乳液（亲水性较弱）或微乳液（亲水性较强），加入到待处理的水中，与水中的染料阴离子作用后立刻形成沉淀，若再加入市售的絮凝剂（如部分水解的聚丙烯酰胺）水溶液，能很快形成大块的沉淀并沉到水层底部，上层清夜用肉眼看不到颜色。非常有益的是，上述处理方法操作简单，无需特殊的设备，沉淀速度快，处理废水效率高、效果理想，处理过程中部引入其他有害物质，不会造成二次污染。本发明的优点在于：我们合成的聚阳离子具有较强的疏水性，它能使阳离子以聚集状态存在于水中，在其周围形成很强的正性电场，会对染料阴离子产生不可逆