一种含1,4-丁二醇污水处理剂及其制备方法与流程

    专利查询2026-02-12  10

    本发明涉及污水处理,具体为一种含1,4-丁二醇污水处理剂及其制备方法。


    背景技术:

    1、目前环境保护成为世界关注的问题,工业污水的排放会对环境造成一定的伤害,因此需要开发一种污水处理剂,使污水达到排放要求。如果不加以控制,流入河道,导致河道被严重污染,会进一步对人类的身体造成伤害。如专利cn110563162a公布了一种污水处理剂其制备方法和应用,该发明污水处理剂生物活性物质稳定性强、活性高,具有良好的吸附能力、絮凝能力以及生物降解能力,但是其组分较复杂,并且含有聚合氯化铝,其中的铝元素在水中会有残留,会对人类的身体造成伤害。


    技术实现思路

    1、(一)解决的技术问题

    2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种含1,4-丁二醇污水处理剂及其制备方法,能够有效去除污水中的重金属离子。

    3、(二)技术方案

    4、为实现上述目的,本发明提供以下技术方案:一种含1,4-丁二醇污水处理剂,包括以下重量组分:8-15重量份的1,4-丁二醇、5-9重量份的季铵化苯基磺酸钠、4-8重量份的硅修饰酚醛树脂、6-12重量份的聚丙烯酰胺。

    5、优选的,所述季铵化苯基磺酸钠的制备方法为:

    6、(1)在氮气气氛中,向装有乙腈溶剂的反应釜中加入六甲基二硅氮烷和丙烯基-1,3-磺酸内酯,搅拌均匀,继续向其加入氯铂酸催化剂,在65-80℃下反应45-60min,结束后冷却至室温,得到叔胺基磺酸内酯;

    7、(2)将8-12重量份的叔胺基磺酸内酯和3-5重量份的三(4-氨基苯基)胺加入n,n-二甲基甲酰胺溶剂中,然后继续向其加入质量分数为4-6%的氢氧化钠溶液,升温至70-90℃进行反应,反应后减压蒸馏除去溶剂,洗涤并干燥,得到磺酸钠修饰硅烷;

    8、(3)向n,n-二甲基甲酰胺溶剂中加入磺酸钠修饰硅烷和2-氨基-3-氯丙酸,在75-85℃下反应10-12h,结束后旋转蒸馏,过滤并干燥,得到中间体;

    9、(4)向二甲亚砜中加入4,6-二氨基-2-羟基-1,3,5-三嗪和中间体,搅拌溶解并升温至130-150℃,然后滴加1-乙基-(3二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和4-二甲氨基吡啶,搅拌并回流反应12-16h,反应后冷却、沉淀、过滤并洗涤,得到季铵化苯基磺酸钠。

    10、优选的,所述(1)中六甲基二硅氮烷、丙烯基-1,3-磺酸内酯、氯铂酸催化剂的质量比为1:1.2-1.4:0.02-0.03。

    11、优选的,所述(2)中反应时间为8-14h。

    12、优选的,所述(3)中磺酸钠修饰硅烷、2-氨基-3-氯丙酸的质量比为1:2.1-3.4。

    13、优选的,所述(4)中4,6-二氨基-2-羟基-1,3,5-三嗪、中间体、1-乙基-(3二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶的质量比为0.4-0.8:1:0.01-0.03:0.02-0.03。

    14、优选的,所述硅修饰酚醛树脂的制备方法为:

    15、s1.向n,n-二甲基甲酰胺溶剂中加入7-15重量份的4-氯甲基苯酚和6-10重量份的磺酸钠修饰硅烷,搅拌溶解,在65-80℃下反应5-8h,结束后减压蒸馏,过滤并干燥,得到季铵化苯酚;

    16、s2.将12-16重量份的苯酚溶解于水中,然后向其加入1-2重量份的腰果酚、0.6-1重量份的季铵化苯酚、0.3-0.6重量份的二水合草酸和8-13重量份的多聚甲醛,加热至80-90℃反应2-4h,反应后得到硅修饰酚醛树脂。

    17、优选的,所述含1,4-丁二醇污水处理剂的制备方法为:将1,4-丁二醇、季铵化苯基磺酸钠、硅修饰酚醛树脂、聚丙烯酰胺加入到搅拌器中,搅拌20-25min,结束后得到含1,4-丁二醇污水处理剂。

    18、(三)有益的技术效果

    19、本发明通过将1,4-丁二醇、季铵化苯基磺酸钠、硅修饰酚醛树脂、聚丙烯酰胺加入到搅拌器中,搅拌,结束后得到含1,4-丁二醇污水处理剂。

    20、将六甲基二硅氮烷中的硅氢键和丙烯基-1,3-磺酸内酯中的烯基发生加成反应,引入了叔胺基,从而得到叔胺基磺酸内酯,将叔胺基磺酸内酯和三(4-氨基苯基)胺反应,生成了磺酸钠基团,同时提高了叔胺基的取代度,从而得到磺酸钠修饰硅烷,继续和2-氨基-3-氯丙酸中的氯进行反应,生成大量的季铵盐,同时引入胺基和羧基,从而得到中间体,将4,6-二氨基-2-羟基-1,3,5-三嗪中的胺基和中间体中的羧基进行反应,生成了大量的酰胺基团,同时又提高了季铵盐的取代度,从而得到季铵化苯基磺酸钠;将4-氯甲基苯酚中的氯和磺酸钠修饰硅烷中的叔胺基进行反应,生成了季铵盐,同时引入了酚羟基,从而得到季铵化苯酚,将苯酚、腰果酚、季铵化苯酚、二水合草酸、多聚甲醛进行反应,得到硅修饰酚醛树脂。

    21、本发明的含1,4-丁二醇污水处理剂中的季铵盐基团通过络合作用除去污水中的重金属离子,磺酸基中有电子云密度较高的硫原子,使其易和废水中的铬离子、铅离子发生络合,形成微小絮体与季铵盐基团电中和作用形成沉淀,有效去除重金属离子;季铵化苯基磺酸钠中的三嗪基结构,三嗪基是含有三个氮原子的六元杂环结构,可以作为配位原子与金属离子形成稳定的配合,有效去除重金属离子,并且三嗪基上接枝了大量的酰胺基团,也可以有效去除中重金属离子;硅修饰酚醛树脂中的酚醛树脂和腰果酚结构具有较好的吸附效果,有效去除重金属离子,同时也含有大量季铵盐,共同作用去除重金属离子;本发明中的1,4-丁二醇本身也可以去除重金属离子。



    技术特征:

    1.一种含1,4-丁二醇污水处理剂,其特征在于,包括以下重量组分:8-15重量份的1,4-丁二醇、5-9重量份的季铵化苯基磺酸钠、4-8重量份的硅修饰酚醛树脂、6-12重量份的聚丙烯酰胺。

    2.根据权利要求1所述的含1,4-丁二醇污水处理剂,其特征在于,所述季铵化苯基磺酸钠的制备方法为:

    3.根据权利要求2所述的含1,4-丁二醇污水处理剂,其特征在于,所述(1)中六甲基二硅氮烷、丙烯基-1,3-磺酸内酯、氯铂酸催化剂的质量比为1:1.2-1.4:0.02-0.03。

    4.根据权利要求2所述的含1,4-丁二醇污水处理剂,其特征在于,所述(2)中反应时间为8-14h。

    5.根据权利要求2所述的含1,4-丁二醇污水处理剂,其特征在于,所述(3)中磺酸钠修饰硅烷、2-氨基-3-氯丙酸的质量比为1:2.1-3.4。

    6.根据权利要求2所述的含1,4-丁二醇污水处理剂,其特征在于,所述(4)中4,6-二氨基-2-羟基-1,3,5-三嗪、中间体、1-乙基-(3二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶的质量比为0.4-0.8:1:0.01-0.03:0.02-0.03。

    7.根据权利要求1所述的含1,4-丁二醇污水处理剂,其特征在于,所述硅修饰酚醛树脂的制备方法为:

    8.一种如权利要求1-7任一项所述的含1,4-丁二醇污水处理剂的制备方法,其特征在于,所述含1,4-丁二醇污水处理剂的制备方法为:将1,4-丁二醇、季铵化苯基磺酸钠、硅修饰酚醛树脂、聚丙烯酰胺加入到搅拌器中,搅拌20-25min,结束后得到含1,4-丁二醇污水处理剂。


    技术总结
    本发明涉及污水处理技术领域,且公开了一种含1,4‑丁二醇污水处理剂及其制备方法,本发明通过将1,4‑丁二醇、季铵化苯基磺酸钠、硅修饰酚醛树脂、聚丙烯酰胺加入到搅拌器中,搅拌,结束后得到含1,4‑丁二醇污水处理剂。本发明的含1,4‑丁二醇污水处理剂中的季铵盐基团通过络合作用除去污水中的重金属离子,磺酸基也可以有效去除重金属离子;季铵化苯基磺酸钠中的三嗪基结构,三嗪基是含有三个氮原子的六元杂环结构,可以作为配位原子与金属离子形成稳定的配合,有效去除重金属离子;硅修饰酚醛树脂中的酚醛树脂和腰果酚结构具有较好的吸附效果,有效去除重金属离子,同时也含有大量季铵盐,共同作用去除重金属离子。

    技术研发人员:李彬,张曙光,齐星,周鲲
    受保护的技术使用者:山东畅正化工有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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