氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種再生水脫色處理技術(shù)，特別涉及一種新型有機(jī)絮凝脫色劑-氯化銨改性蜜胺樹脂的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著水資源短缺問題的日益突出和人們環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，城市污水再生利用的規(guī)模呈現(xiàn)出迅速發(fā)展的態(tài)勢，逐漸成為公認(rèn)的城市第二水資源。
[0003]目前，我國再生水主要來源于城市污水處理廠二級出水，其色度在40度以下時方可達(dá)標(biāo)排放。但是，當(dāng)上游工業(yè)廢水未達(dá)標(biāo)排放、污水廠二級出水色度偏高時，極易導(dǎo)致再生水廠進(jìn)水色度較高，有時甚至在100度以上，而再生水廠現(xiàn)行工藝難以將色度降低至滿足出水標(biāo)準(zhǔn)，這將會引起人們感觀上的不悅、影響再生水的使用。另一方面，傳統(tǒng)的脫色劑很少針對再生水的處理，并且其絮凝性往往較差、難于澄清，不能兼具處理效果好與成本低廉等需求。
[0004]當(dāng)前，對于以雙氰胺-甲醛樹脂為主體的脫色劑研究起步較早，向其中添加改性劑以促進(jìn)絮體形成的研究較為廣泛，而對蜜胺樹脂(即三聚氰胺-甲醛樹脂)的絮凝脫色作用研究尚為空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的，是針對目前常用水處理脫色劑的處理效率低、成本偏高、絮凝性較差等問題，提出一種性能優(yōu)良的新型再生水處理脫色劑及其制備方法。該脫色劑制備過程簡單、脫色效果及穩(wěn)定性較好、成本較低，有利于實現(xiàn)對再生水的高效脫色處理。
[0006]本發(fā)明通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0007]—種氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑的制備方法，具有如下步驟:
[0008](I)采用一步法工藝:在反應(yīng)器中加入質(zhì)量份數(shù)為I?3的三聚氰胺、5?10的甲醛、
0.5?3的氯化銨、I?5的0.05mol/L的NaOH溶液，攪拌混合均勻；
[0009](2)將步驟(I)攪拌混合均勻的溶液加熱至65?80°C，反應(yīng)2.5?4小時；
[0010](3)冷卻至室溫，制得氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑，即三聚氰胺-甲醛樹脂脫色劑。
[0011]所述步驟(I)在反應(yīng)器中加入質(zhì)量份數(shù)為1.2的三聚氰胺、7的甲醛、I的氯化銨、2的 0.05mol/L 的 NaOH 溶液。
[0012]所述步驟(2)加熱溫度為70°C，反應(yīng)時間為3小時。
[0013]本發(fā)明有益效果如下:
[0014](I)氯化銨改性蜜胺樹脂具有良好的脫色效果。該脫色劑對酸性蘭47和活性紅13的去除率超過50%，對酸性橙10的去除率接近50%，脫色效率較高。再生水廠的中試實驗表明，以目視鉑鈷比色法進(jìn)行色度衡量指標(biāo)，當(dāng)再生水進(jìn)水色度為100-140度時，通過添加該脫色劑可以使沉淀池出水色度低于50度，脫色效果明顯。配合后續(xù)的臭氧氧化及反滲透工藝，再生水廠最終出水色度易于滿足回用標(biāo)準(zhǔn)。
[0015](2)在相同的操作條件下，針對較高色度的再生水，氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑較傳統(tǒng)的雙氰胺-甲醛樹脂脫色劑具有更好的脫色率，并且其除濁率更高，從而降低出水濁度。本發(fā)明脫色率達(dá)65%，除濁率達(dá)62% ο沉淀池出水濁度越低，后續(xù)膜過濾工藝的處理負(fù)荷越小，不僅能夠防止過度的膜污染，同時也減少了反沖洗次數(shù)，延長過濾周期，這樣可以為再生水廠節(jié)約運(yùn)行成本。同時，較高的脫色率和除濁率可以相對減少后續(xù)臭氧氧化工藝中的臭氧投加量，從而降低水廠運(yùn)行成本。
[0016](3)氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑對再生水中的常見因素，如水溫、pH等的變化不太敏感，而其他傳統(tǒng)脫色劑的處理效果易隨條件變化而產(chǎn)生波動。相較于傳統(tǒng)脫色劑而言，氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑的處理效果具有穩(wěn)定性。
[0017](4)氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑制備過程簡單，反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)時間短。目前常見的雙氰胺-甲醛等脫色劑大多制作工藝復(fù)雜，并且涉及多段升溫過程。該過程反應(yīng)時間長(4小時以上)，控溫操作嚴(yán)格，消耗了大量的人力物力。而本發(fā)明為一步式操作，直接升到恒定溫度(最高為80°C)并持續(xù)較短時間(2.5-4小時)即可，其操作簡便，不僅縮短了反應(yīng)時間，而且降低了能量的損耗。
[0018](5)氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑成本較低，具有經(jīng)濟(jì)實用性。由于三聚氰胺的價格僅為雙氰胺價格的一半，利用其制備脫色劑會降低投資成本，為其推廣奠定優(yōu)勢。當(dāng)脫色劑與處理水的投加比例為0.10mL/L時，處理每噸(Im3)再生水，利用氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑所增加的成本為0.14-0.30元，利用改性雙氰胺-甲醛樹脂脫色劑所增加的成本為0.45-
0.80元，可知前者更加經(jīng)濟(jì)實用。本發(fā)明大規(guī)模應(yīng)用時，處理成本還有降低的空間。
[0019](6)制備氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑所用的藥劑較少，有利于節(jié)省存儲空間。該脫色劑可以在現(xiàn)有再生水處理工藝的基礎(chǔ)上投加，無需對原有工藝設(shè)備進(jìn)行改造。當(dāng)上游工業(yè)廢水排放未達(dá)標(biāo)、污水廠二級出水色度偏高時，本發(fā)明可用于降低出廠再生水色度的應(yīng)急處理。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0021]實施例1
[0022]在反應(yīng)器中加入1.2質(zhì)量份三聚氰胺、7質(zhì)量份甲醛、I質(zhì)量份氯化銨和2質(zhì)量份
0.05mo VL的NaOH溶液。攪拌、溶解，使藥劑充分混合。將反應(yīng)器加熱至70°C，反應(yīng)3小時。待反應(yīng)結(jié)束后，將制得的脫色劑冷卻至室溫并裝桶。
[0023]本實施例制備的氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑的成本為0.0018元/mL，當(dāng)脫色劑與再生水的投加比例為0.10mL/L時，處理每噸(Im3)再生水增加的成本為0.17元。同時，在再生水廠中試過程中(保持相同的投加比)，當(dāng)再生水廠進(jìn)水色度為120度，通過添加脫色劑并配合再生水廠目前正在使用的混凝、沉淀工藝后，沉淀池出水色度降低到40度，脫色率65 %。同時，經(jīng)過處理的再生水濁度由8NTU變?yōu)?NTU，除濁率為62 %。
[0024]實施例2
[0025]在反應(yīng)器中加入2質(zhì)量份三聚氰胺、9質(zhì)量份甲醛、2質(zhì)量份氯化銨和4質(zhì)量份
0.05mo VL的NaOH溶液。攪拌、溶解，使藥劑充分混合。將反應(yīng)器加熱至80°C，反應(yīng)2.5小時。待反應(yīng)結(jié)束后，將制得的脫色劑冷卻至室溫并裝桶。
[0026]本實施例制備的氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑的成本為0.0020元/mL，當(dāng)脫色劑與再生水的投加比例為0.10mL/L時，處理每噸(Im3)再生水增加的成本為0.19元。同時，在再生水廠中試過程中(保持相同的投加比)，當(dāng)再生水廠進(jìn)水色度為120度，通過添加脫色劑并配合再生水廠目前正在使用的混凝、沉淀工藝后，沉淀池出水色度降低到50度，脫色率為60%。同時，經(jīng)過處理的再生水濁度由7NTU變?yōu)?.5NTU，除濁率為50%。
[0027]實施例3
[0028]在反應(yīng)器中加入3質(zhì)量份三聚氰胺、6質(zhì)量份甲醛、3質(zhì)量份氯化銨和3質(zhì)量份
0.05mo VL的NaOH溶液。攪拌、溶解，使藥劑充分混合。將反應(yīng)器加熱至75 °C，反應(yīng)3.5小時。待反應(yīng)結(jié)束后，將制得的脫色劑冷卻至室溫并裝桶。
[0029]本實施例制備的氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑的成本為0.0019元/mL，當(dāng)脫色劑與再生水的投加比例為0.10mL/L時，處理每噸(Im3)再生水增加的成本為0.18元。同時，在再生水廠中試過程中(保持相同的投加比)，當(dāng)再生水廠進(jìn)水色度為120度，通過添加脫色劑并配合再生水廠目前正在使用的混凝、沉淀工藝后，沉淀池出水色度降低到55度，脫色率為55%。同時，經(jīng)過處理的再生水濁度由6NTU變?yōu)?.6NTU，除濁率為40%。
【主權(quán)項】
1.一種氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑的制備方法，具有如下步驟: (1)采用一步法工藝:在反應(yīng)器中加入質(zhì)量份數(shù)為I?3的三聚氰胺、5?10的甲醛、0.5?3的氯化銨、I?5的0.05mol/L的NaOH溶液，攪拌混合均勻。 (2)將步驟(I)攪拌混合均勻的溶液加熱至65?80°C，反應(yīng)2.5?4小時； (3)冷卻至室溫，制得氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑，即三聚氰胺-甲醛樹脂脫色劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)在反應(yīng)器中加入質(zhì)量份數(shù)為I.2的三聚氰胺、7的甲醛、I的氯化銨、2的0.05mo 1/L的NaOH溶液。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑的制備方法，其特征在于，所述步驟⑵加熱溫度為70 0C，反應(yīng)時間為3小時。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑的制備方法，采用一步法工藝：在反應(yīng)器中加入質(zhì)量份數(shù)為1～3的三聚氰胺、5～10的甲醛、0.5～3的氯化銨、1～5的0.05mol/L的NaOH溶液，攪拌混合均勻，再加熱至65～80℃，反應(yīng)2.5～4小時，冷卻至室溫，制得氯化銨改性蜜胺樹脂脫色劑即三聚氰胺-甲醛樹脂脫色劑。本發(fā)明當(dāng)再生水進(jìn)水色度為100-140度時，通過添加該脫色劑可使沉淀池出水色度低于50度，脫色率達(dá)65％，除濁率達(dá)62％。本發(fā)明降低了水廠運(yùn)行成本，處理效果穩(wěn)定，也可用于降低出廠再生水色度的應(yīng)急處理。
【IPC分類】C02F1/54, C02F1/52, C02F1/56
【公開號】CN105600901
【申請?zhí)枴緾N201510958878
【發(fā)明人】田一梅, 宋雅榮, 李想
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月18日