技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水溶性有機兩性高分子絮凝劑及制備方法。

背景技術(shù)

水是人類生存和社會發(fā)展的基本物質(zhì)。目前世界范圍內(nèi)水環(huán)境正面臨水資源緊缺、過渡消耗和嚴(yán)重污染的問題。世界衛(wèi)生組織（WHO）調(diào)查表明：人類80％的疾病與水質(zhì)不安全有關(guān)。中國是一個水資源大國，同時又是一個嚴(yán)重缺水、水資源利用率極低和水污染嚴(yán)重的國家，三大因素嚴(yán)重制約了人們正常的生活和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此，對廢（污）水進行有效處理并回用是解決有限的水資源滿足人們?nèi)找嬖鲩L的生產(chǎn)和生活需求的必然途經(jīng)。在廢（污）處理和污泥脫水過程中，絮凝法是一種重要、有效而又經(jīng)濟、簡便的方法，國內(nèi)外的工業(yè)廢水、生活污水使用絮凝技術(shù)處理比例在55％～85％，自來水工業(yè)和污泥脫水100％使用絮凝法進行處理；廢（污）水絮凝和污泥脫水的效果對后續(xù)工序的運行、出水的達標(biāo)排放及處理費用密切關(guān)聯(lián)，而絮凝劑是廢（污）水處理、固液分離的關(guān)鍵因素之一，因此進行新型、無毒和高效絮凝劑的研發(fā)是水處理工作的重點和方向。

絮凝劑可分為微生物絮凝劑、無機絮凝劑和有機高分子絮凝劑等幾大類。微生物絮凝劑對環(huán)境和人類具有較高的安全性，目前微生物絮凝劑大多還處于菌種的篩選階段，且存在成本較高，無法適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用的要求。無機絮凝劑由于用量大、生成污泥多、腐蝕性強、產(chǎn)生二次污染和易受廢（污）水水質(zhì)影響，在有些場合凈水效果不理想，應(yīng)用受到很大的局限，正逐步被有機絮凝劑取代。有機高分子絮凝劑具有用量少、絮凝速度快、生成污泥少、脫色性好和受廢（污）水水質(zhì)影響小等優(yōu)點而日益受到重視；根據(jù)來源不同，有機高分子混凝劑可分為天然有機高分子絮凝劑和合成有機高分子絮凝劑；天然有機高分子絮凝劑優(yōu)點是原料來源豐富、價格便宜、基本無毒、易生化降解和基本不造成二次污染，缺點是成分復(fù)雜、組成不穩(wěn)定、性能波動大、貯存過程中可能存在變質(zhì)以及生產(chǎn)過程使用大量的有機溶劑等問題，使其實際應(yīng)用受到限制；合成有機高分子絮凝劑性能穩(wěn)定，可根據(jù)需要控制合成產(chǎn)物的分子量及結(jié)構(gòu)等優(yōu)點，可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型。隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)和生活污水的排放量及化學(xué)需氧量（Chemical?Oxygen?Demand,?COD_Cr）不斷增加，廢（污）水組成和性質(zhì)變得日益復(fù)雜，用常規(guī)的絮凝劑難以滿足要求，而廢（污）水中的微粒表面通常帶有負(fù)電荷，同時水體中含有一定量的有毒金屬離子，非離子、陰離子和陽離子型高分子絮凝劑的使用受到了限制；兩性有機高分子絮凝劑的聚合物分子鏈上同時包含正負(fù)電荷基團，稱為兩性高分子（amphoteric?polymer）或兩性聚電解質(zhì)（amphoteric?polyelectrolyte），因其分子的特殊結(jié)構(gòu)而具有一些特性，如電中和、吸附架橋以及分子間的“纏繞”包裹作用，適用于陰、陽離子共存的廢（污）水，對于由陰離子表面活性劑所穩(wěn)定的分散液、乳濁液以及各類污泥或者由陽離子所穩(wěn)定的各種膠體分散液，均有良好的絮凝和污泥脫水功效，可用作水處理絮凝劑、污泥脫水劑、吸附劑及金屬離子螯合劑等；由于具有較好的脫水性、金屬離子去除性、對pH值要求范圍寬和抗鹽性好等優(yōu)點，使得兩性有機高分子絮凝劑有很廣泛應(yīng)用范圍，已成為國內(nèi)外研究的熱點。