申请日2012.10.19
公开(公告)日2013.01.30
IPC分类号C02F1/56; C08B37/00
摘要
本发明公开了一种用于含油污水处理的H型-多糖类羧甲基油酰衍生物的制备方法及应用，其包括以下步骤：(1)、往反应容器中加入羧甲基多糖和无水丙酮;(2)、将油酰氯溶液与无水丙酮按照体积比为1:1均匀混合;(3)、将步骤(2)得到的混合液滴加到步骤(1)的反应容器中，同时其中加入与步骤(2)混合液体积相等的NaOH溶液，制得Na型-羧甲基油酰多糖;(4)、在另一个反应容器中分别加入Na型-羧甲基油酰多糖以及乙醇溶液、浓盐酸，反应时间完成后经过滤、脱盐、脱酸、脱水处理、烘干得即制得H型-羧甲基油酰多糖。该方法具有制备工艺简单，原料来源广、含油污水处理效果好，污水中残余油的去除率高于90%，含油污水体系悬浮物去除率可达95%，可广泛应用于含油污水处理中。
权利要求书
1.一种用于含油污水处理的H型-多糖类羧甲基油酰衍生物的制备方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)、向反应容器中按质量比1：15～20的比例加入羧甲基多糖和无水丙酮，其中羧甲基多糖加入量为10g～15g，反应体系温度为1℃～5℃，搅拌溶胀2小时;
(2)、将油酰氯溶液与无水丙酮在按照体积比为1:1均匀混合，油酰氯溶液和无水丙酮加入量分别为20 mL～25mL;
(3)、将步骤(2)得到的混合液滴加到步骤(1)中的反应容器中，同时向其中加入与步骤(2)混合液体积相等的质量浓度为8.0%～10.0 % NaOH溶液，反应容器中的温度控制在1～5℃，反应时间4小时～6小时，即制得Na型-羧甲基油酰多糖;
(4)、在另一个反应容器中分别加入步骤(3)制得的Na型-羧甲基油酰多糖1 g，质量浓度为80.0 % 的乙醇溶液100 ml, 质量浓度为37%的浓盐酸 10 ml，反应容器中温度控制为50℃，反应时间为30分钟，反应完成后反应液进行过滤，滤饼经脱盐、脱酸和脱水处理，然后烘干得即制得H型-羧甲基油酰多糖。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中羧甲基多糖为天然多糖的羧甲基衍生物，羧甲基取代度为30 %~70 %。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中油酰氯溶液由三氯化磷和油酸制备而成，其制备步骤为：将质量百分比为99.0 %以上的三氯化磷溶液缓慢滴加到油酸中，三氯化磷溶液与油酸的体积比为1:3~6，反应温度为50 ℃~65 ℃，反应时间1~2小时，反应后得到油酰氯溶液。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中滴加速度为1滴/秒~3滴/秒，且应该在0.5小时内滴加完毕。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤(4)中脱盐和脱酸是指用质量浓度为70.0 %的乙醇溶液脱盐、脱酸。
6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在所述步骤(4)中脱水是指用质量浓度为95.0 %的乙醇溶液脱水。
7.1-6任一权利要求制备的H型-多糖类羧甲基油酰衍生物在含油污水中处理方法，该方法包括以下步骤：
(1)、将含油废水加入搅拌池，废水中含油量低于200.0 mg/L，废水pH<8.0;
(2)、配制质量浓度为0.1 g/L~0.3 g/L H型-羧甲基油酰多糖溶液，向投加有含油废水的搅拌池中加入配制好H型-羧甲基油酰多糖溶液，H型-羧甲基油酰多糖溶液和含油废水体积比为1：9~10，搅拌时间15分钟以上。
说明书
一种用于含油污水处理的H型-多糖类羧甲基油酰衍生物的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及环境保护产品技术领域，具体涉及一种用于含油污水处理的H型-多糖类羧甲基油酰衍生物的制备方法及应用。
背景技术
随着石油化工工业的发展，水污染问题日益严重，处理工业废水迫在眉睫，特别是含油废水的处理是废水处理的难点问题。含油废水主要来源于石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等工业部门。实现含油废水无害化处理，各种物理、化学和生物手段已经用于去除分散在溶液中颗粒物质，处理含油废水中的胶体和颗粒物质的一种重要手段就是使用絮凝剂，絮凝剂分为无机絮凝剂、微生物絮凝剂和高分子絮凝剂。
无机水处理絮凝剂(如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等)，缺点：絮凝体量大，沉淀速度慢，脱水困难;残余在水中的金属离子对人体健康有着潜在的危害;对温度低、浊度低的水质处理效果差;对有机物微量污染物的去处效果差。
高分子絮凝剂分为合成高分子和天然高分子两种，其中合成高分子絮凝剂主要是聚丙酰胺及其衍生物，虽然完全聚合的聚丙酰胺是环境有好性材料，但其聚合单体丙烯酰胺却具有强烈的神经毒性，并且还是强的致癌物，所以聚合过程中单体的残留物问题制约聚丙酰胺在含油污水处理中的应用。
天然高分子絮凝剂因原料来源广泛，环境友好，无安全隐患，价格低廉，无毒，易于生物降解等特点，显示了良好的应用前景，其中天然多糖类物质作为天然高分子，因为其丰富的储量，日益成为研究热点。多糖类物质指的是在自然界中广泛存在的，是各种单糖的高分子缩合物的总称。常见的多糖类物质有纤维素和淀粉。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于含油污水处理的H型-多糖类羧甲基油酰衍生物的制备方法。该方法具有制备工艺简单，成本低，适应范围广，原料来源广、价格低廉等优点。
本发明的另一个目的是提供一种H型-多糖类羧甲基油酰衍生物在含油污水处理中的应用。
为实现上述目的，本发明提供一种用于含油污水处理的H型-多糖类羧甲基油酰衍生物的制备方法，其制备过程包括以下步骤：
步骤一：向反应容器中按质量比1：15～20的比例加入羧甲基多糖和无水丙酮，其中羧甲基多糖加入量为10 g～15 g，反应体系温度为1 ℃～5 ℃，搅拌溶胀2小时;
步骤二：将油酰氯溶液与无水丙酮在按照体积比为1:1均匀混合，油酰氯溶液和无水丙酮加入量分别为20 mL～25 mL;
步骤三：将步骤二得到的混合液滴加到步骤一中的反应容器中，同时向其中加入与步骤二混合液体积相等的质量浓度为8.0 %～10.0 % NaOH溶液，反应容器中的温度控制在1 ℃～5 ℃，反应时间4小时～6小时，即制得Na型-羧甲基油酰多糖;
步骤四：在另一个反应容器中分别加入步骤三制得的Na型-羧甲基油酰多糖1 g，质量浓度为80.0 % 的乙醇溶液100 ml, 质量浓度为37 %的浓盐酸 10 ml，反应容器中温度控制为50 ℃，反应时间为30分钟，反应完成后反应液进行过滤，滤饼经脱盐、脱酸和脱水处理，然后烘干得即制得H型-羧甲基油酰多糖。
所述步骤二中羧甲基多糖为天然多糖的羧甲基衍生物，羧甲基取代度为30 %~70 %。
所述步骤二中油酰氯溶液由三氯化磷和油酸制备而成，其制备步骤为：将质量百分比为99.0%以上的三氯化磷溶液缓慢滴加到油酸中，三氯化磷溶液与油酸的体积比为1:3~6，反应温度为50 ℃~65 ℃，反应时间1小时~2小时，反应后得到油酰氯溶液。
所述步骤三中滴加速度为1滴/秒~3滴/秒，且应该在0.5小时内滴加完毕。
所述步骤四中脱盐和脱酸，是指用质量浓度为70.0%的乙醇溶液脱盐、脱酸。
所述步骤四中脱水，是指用质量浓度为95.0 %的乙醇溶液脱水。
本发明的另外一个方面，还提供了一种H型-多糖类羧甲基油酰衍生物在含油污水中处理方法，该方法包括以下步骤：
(1)将含油废水加入搅拌池，废水中含油量低于200.0 mg/L，废水pH<8.0;
(2)配制质量浓度为0.1 g/L~0.3 g/L H型-羧甲基油酰多糖溶液，向投加有含油废水的搅拌池中加入配制好H型-羧甲基油酰多糖溶液，H型-羧甲基油酰多糖溶液和含油废水体积比为1：9~10，搅拌时间15分钟以上。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
(1)所需原料来源广泛，环境友好，无安全隐患，价格低廉;
(2)产品属于天然多糖产品，可生物降解，无毒，无害，不会造成环境污染;
(3)含油污水处理效果好，污水中残余油的去除率高于90 %，含油污水体系悬浮物去除率可达95 %。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细的说明。
实施例1
(1)H型-多糖类羧甲基油酰衍生物的制备
首先向带有搅拌器的 500 ml 的三口烧瓶中，投入 10 g 羧甲基纤维素和150 g无水丙酮，温度在5 ℃下搅拌溶胀2小时，其次，按照2滴/秒的速度滴加20ml的油酰氯和20 ml无水丙酮的混合液溶液，加入40 ml的质量浓度为8.0 %的NaOH溶液，体系反应温度为5 ℃，反应时间5小时，得到固体粉末状的Na型-羧甲基油酰多糖，接着，在另一个三口烧瓶中，加入固体粉末状的Na型-羧甲基油酰多糖1 g，质量浓度为80 % 乙醇溶液100 ml, 质量浓度为37 %浓盐酸 10 ml, 反应温度50 ℃，反应时间0.5小时，反应时间结束后，将反应后的溶液过滤，用质量浓度为70.0 %的乙醇溶液脱盐、脱酸，用95.0 %的乙醇溶液脱水，烘干后即制得H型-羧甲基油酰多糖。
(2)絮凝实验
取胜利油田孤岛采油厂含油废水1000 ml，经检测污水中含油量为131.2 mg/L，悬浮物含量为96.8 mg/L，pH 7.5，加入质量浓度为0.3 %体积为100ml 按照上述步骤制备的H型-羧甲基油酰多糖溶液，搅拌时间0.5小时，经测定处理后的含油污水中含油量10.2 mg/L，原油去除率达到92.3 %，悬浮物含量为4.2 mg/L，悬浮物去除率为95.7 %。
实施例2
(1)H型-多糖类羧甲基油酰衍生物的制备
首先向带有搅拌器的 500 ml 的三口烧瓶中，投入 12g 羧甲基纤维素和240 g无水丙酮，温度在1 ℃下搅拌溶胀2小时，其次，按照1 滴/秒的速度滴加25 ml的油酰氯和25 ml无水丙酮的混合液溶液，加入50 ml的质量浓度为9.0 %的NaOH溶液，体系反应温度为2 ℃，反应时间4小时，得到固体粉末状的Na型-羧甲基油酰多糖，接着，在另一个三口烧瓶中，加入固体粉末状的Na型-羧甲基油酰多糖1g，质量浓度为80% 乙醇溶液100 ml, 质量浓度为37 %浓盐酸 10 ml, 反应温度50 ℃，反应时间0.5小时，反应时间结束后，将反应后的溶液过滤，用质量浓度为70.0 %的乙醇溶液脱盐、脱酸，用95.0 %的乙醇溶液脱水，烘干后即制得H型-羧甲基油酰多糖。
(2)絮凝实验
取胜利油田孤岛采油厂含油废水1000 ml，经检测污水中含油量为168.2 mg/L，悬浮物含量为192.8 mg/L，pH 7.2，加入质量浓度为0.1%体积为110 ml 按照上述步骤制备的H型-羧甲基油酰多糖溶液，搅拌时间1.5小时，经测定处理后的含油污水中含油量12.6 mg/L，去除率达到92.5 %，悬浮物含量为9.5 mg/L，去除率为95.1 %。
实施例3
(1)H型-多糖类羧甲基油酰衍生物的制备
首先向带有搅拌器的 500 ml 的三口烧瓶中，投入 15g 羧甲基纤维素和250g无水丙酮，温度在2℃下搅拌溶胀2小时，其次，按照3滴/秒的速度滴加23 ml的油酰氯和23 ml无水丙酮的混合液溶液，加入46 ml的质量浓度为10.0 %的NaOH溶液，体系反应温度为1℃，反应时间6小时，得到固体粉末状的Na型-羧甲基油酰多糖，接着，在另一个三口烧瓶中，加入固体粉末状的Na型-羧甲基油酰多糖1 g，质量浓度为80 % 乙醇溶液100 ml, 质量浓度为37 %浓盐酸 10 ml, 反应温度50 ℃，反应时间0.5 h，反应时间结束后，将反应后的溶液过滤，用质量浓度为70.0%的乙醇溶液脱盐、脱酸，用95.0%的乙醇溶液脱水，烘干后即制得H型-羧甲基油酰多糖。
(2)絮凝实验
取胜利油田孤岛采油厂含油废水1000 ml，经检测污水中含油量为131.2 mg/L，悬浮物含量为156.3 mg/L，pH 7.6，加入质量浓度为0.2%体积为100ml 按照上述步骤制备的H型-羧甲基油酰多糖溶液，搅拌时间2.5h，经测定处理后的含油污水中含油量4.7 mg/L，去除率达到96.4 %，悬浮物含量为7.3 mg/L，去除率为95.3 %。
法律状态详细>>
20130130公开20140319实质审查的生效20150812著录事项变更20150826授权引证详细>>
AU2012100558A4
AU2012100558A4
AU2012100558A4
AU2012100558A4
AU2012100558A4
同族详细>>
CN102898535A