Способ получения полимера для флокуляции осадков сточных вод Советский патент 1984 года по МПК C08F8/32 C08F220/56 C02F1/56 C02F101/00 C02F103/00 

Изобретение относится к получени реагентов, используемых для флокуля ции осадков, образующихся примеханической, биологической и физикохимической очистке городских и промышленных сточных вод, перед их обе воживанием на механических аппаратах: центрифугах, фильтр-прессах и вакуум-фильтрах. Известны способы получения полим ра для флокуляции осадков сточных в взаимодействием полиакриламида с формальдегидоми вторичным амйнок. Взаимодействие осуществляют поэтапн с различными на каждом этапе условиями С 13 и 12. Недостатком этих способов являет ся сложность технологического процесса. Известны способы получения полимера для флокуляции осадков сточных вод взаимодействием полиакриламида с формальдегидом и вторичным амином Взаимодействие всех компонентов осу ществляют одновременно с применение органических растворителей, создающих эмульсию типа вода-масло, в водной фазе которой находится полиакриламид 13 и С Недостатками указанных способов являются сложность технологического процесса, необходимость приготовлен эмульсии и применения органических растворителей. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения полимера для флокуляции осадков сточных вод взаимодействием полиакриламида с формальдегидом и вторичным амином в присутствии раст ворителя при нагревании с последующим подкислением готового продукта до рН 2,5-2,7. Способ заключается во взаимодействии суспензии полиакриламида с формальдегидом и вторичн амином при соотношении реагентов 1:0,1-1:0,1-1 в течение 1-5 ч при 20-50 С в среде, состоящей из смеси воды с полярным растворителем, отделений нерастворимых частиц реаген та фильтрованием, промьшки осадка органическим растворителем и сушкиСз. Недостатками известного спрсоба ляются малая эффективность реагента, 55 содержащего аминогрупп не более 17-25% (2-2,5 мг-экв/г) и сложность технологического процесса, в котором 832 используются органические растворители. Низкое содержание аминогрупп обусловлено тем, что полиакриламид нерастворим в смеси воды и полярного растворителя и в реакцию с формальдегидом и вторичным амином вступает только часть макромолекул полимера, расположенных на поверхности частиц твердой фазы, а также проведением процесса при неоптимальных условиях: рН меньше 10, температура ниже 50°С, когда реакция аминоалкилирования протекает с малой скоростью и полностью не завершается. Проведенные исследования показывают, что для 60°С и соотношении исходных компонентов ПАА: формальдегид; диметиламин 1:1:1 при рН 10,5j 11,3 и 12,5 количество аминометилированных амидных групп соответственно составляет 15,4, 21,4 и 82%. С понижением температуры количество прореагировавших . аминных групп уменьшается и составляет 62,7% при 50°С, рН 12,5. Меньший расход формальдегида и диметиламина снижает содержание в полимере катионных групп и ухудшает его флокулирующее действие. При больших расходах в растворе остаются не вступившие в реакцию токсичные формальдегид и диметиламин. Выше рН 12,5 и температуре более существенно ускоряется процесс гидролиза полиакриламида, что может привести к образованию нерастворимых полимерных комплексов за счет взаимодействия карбоксильных, и аминогрупп. Цель изобретения - повышение эффективности продуктгц упрощение и сокращение продолжительности процесса. Поставленная целгз достигается тем, что согласно способу получения полимера для флокуляции осадков сточных вод взаимодействием полиакриламида с формальдегидом и вторичным амином в присутствии растворителя при нагревании с последующим подкислением готового продукта до рН 2,5-2,7, в качестве раство-рителя используют воду, взаимодействие компонентов начинают при рН 12,1-12,5. нагревание ос пдесгвляют в течение 30-40 мин до 50-70(; и затем подкксляIOT готовый продукт.

Взаимодействие предпочтительно осуществлять при мольном соотношении полиакриламида, формальдегида и вторичного амина, соответственно равном 1:1-1,1:0,95-1,05.

Указанные условия обеспечивают глубокое и быстрое аминоалкилирование и получение высокоэффективного реагента, содержащего соли третичного амина в количестве 3-3,5 мг-экв/г,

Использование воды вместо смеси вода - полярный растворитель существенно упрощает процесс. Реагент получают в виде раствора и он может быть непосредственно использован для флокуляции осадка. Из технологическо схемы исключаются сложные и энергоемкие стадии: фильтрование, промывка и сушка осадка и регенерация органического растворителя из отработан- . ного раствора, количество которого достигает 70%.

Пример 1. К 500 мл 1,0%-ног раствора полиакриламида добавляют 6,0 г 37%-ного раствора формальдегида, 10,0 г 33%-ного раствора диметиламина, 2,6 мг 40%-ного раствора каустической соды (молярное отношение ПАА:Ф:ДМ 1 : 1 :1,05) , PacTBop имеющий рН 12,5, нагревают при перемешивании 30 мин до 60 С, охлаждают и подкисляют серной кислотой до рН 2,5.

Полученный реагент используют для флокуляции сброженного осадка перед лабораторным центрифугирование При расходе реагента 0,4% (от массы сухого вещества осадка) эффективност

задержания сухого вещества 97,3%. Реагент, полученный по С5}, дает такую же эффективность задержания сухого вещества в этих же условиях при дозе его 0,6%.

Пример 2. К 1,6 ,0%-ного раствора полиакриламида добавляют 35 кг 35%-ного раствора формальдегида, 42 кг 45%-ного раствора диметиламина (молярное отношение ПАА: :Ф:ДМА 1:1,1:0,95), 7л 40%-ного раствора каустической соды. Раствор с рН 12,1 нагревают при перемешивании 40 мин до 70°С, охлаждают и подкисляют соляной кислотой до рН 2,7.

Полученный реагент используют для флокуляции смеси аэробно-стабилизированного активного ила и осадка первичных отстойников перед обезвоживанием на центрифуге фирмы Гумбольдт S-3-1. При производительности центрифуги 9 и дозе флокулянта 0,3% от массы сухого вещества осадка эффективность задержания сухого вещества составляет 96,2%. В этих же условиях при той же производительности для достижения эффектиности задержания сухого вещества 95,8% потребуется доза флокулянта по прототипу 0,55%.

. Таким образом, предложенный способ повышает эффективность полученного продукта, позволяет упростить и сократить продолжительность процесса его получения.

Экономический эффект предложенного способа составляет 95,72тыс.ру в год.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРА ДПЯ ФЛОКУЛЯЦИИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД взаимодействием полиакриламйда с фор.: гйльдегидом и вторичным амином в присутствии растворителя при нагрекакии с последующим подкислением готового продукта до рН 2,5-2,7, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности продукта, упрощения и Сокращения продолжительности процесса, вкачестве растворителя используют воду, взаимодействие компонентов начинают при рН 12,1-12,5, нагревание осуществляют в течение 30-40 мин до 60-70 0 i и затем подкисляют готовый продукт. 2. Способ по п. 1, отлиW чающийся тем, что взаимодействие осуществляется при мольном соотношении полиакриламйда, формальдегида и вторичного амина, соответственно равном 1:1-1,1:0,95-1,05.