申请日2017.12.25
公开(公告)日2018.04.06
IPC分类号C02F1/52; C02F1/56; C02F1/50; C07F1/08; A01P1/00
摘要
本发明公开了一种用于处理含油污水絮凝剂的制备方法，主要是以壳聚糖为主要原料，同时在制备过程中加入聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚二甲基二烯丙基氯化铵和二苯基硫脲铜配合物进行改性处理，通过壳聚糖分子中的氨基、羧基与污水中的汞、锂、铜、铅、银等重金属离子形成稳定的鳌合物，除去和回收废水中的金属离子。本发明制备的絮凝剂具有良好的吸附作用，生物相容性越好，其对油污的吸附作用越强。在污水处理中也可以用作废水的脱色、工业生产中废水的吸附与絮凝反应等，具有很好的推广应用价值。
权利要求书
1.一种用于处理含油污水絮凝剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1)称取10～20重量份壳聚糖于三口烧瓶中，加入60～80重量份异丙醇，15.5～20.5重量份NaOH固体和100重量份去离子水，在60 ℃温度条件下，搅拌溶胀2～5h;
将10重量份氯乙酸溶于30重量份异丙醇中，边搅拌边滴加到上述溶液中，20分钟内滴加完，滴加过程中温度控制在60～70℃左右，滴加完毕后，继续反应8h;
冷却后，用布氏漏斗过滤，滤渣用的70 %乙醇溶液除盐和碱，过滤3～5次;
然后用质量分数为95 %的乙醇洗涤、过滤，操作3次，抽滤脱水在70℃条件下真空干燥上述粉末固体，即得到钠型羧甲基壳聚糖;
2)取上述钠型羧甲基壳聚糖5重量份放在盛有丙酮的烧杯中，滴加6重量份油酸酰氯和6重量份丙酮的混合液，浓度为6mol/L的NaOH溶液，滴加过程中能够温度控制在-5～0℃冰水浴，30min内滴加完;
然后将上述溶液转移到三口烧瓶中，在半自动PLC控制导热油炉中130~135℃下加热1~2h;
随后加入2重量份聚合硫酸铁，1重量份聚合硫酸铝和0.2重量份聚二甲基二烯丙基氯化铵，0.5重量份的二苯基硫脲铜配合物，反应时间为5 h，调节pH=7.0;
反应结束后进行抽滤，得到固体块状产物，洗涤，滤渣用质量分数为70 %的乙醇溶液除盐和碱。
2.洗涤完毕后，80℃条件下烘干得到粉末状固体，即得到可用于处理含油污水的絮凝剂;
根据权利要求1所述一种用于处理含油污水絮凝剂的制备方法，其特征在于步骤1)中壳聚糖的粘度为0.7～1.0Pa·s。
3.根据权利要求1所述一种用于处理含油污水絮凝剂的制备方法，其特征在于步骤1)中搅拌速率为300rmp。
4.根据权利要求1所述一种用于处理含油污水 絮凝剂的制备方法，所述二苯基硫脲铜配合物制备方法如下：
准确称取2重量份二苯基硫脲溶于15重量份无水乙醇中，滴加含1mmol CuCl2·2H2O的无水乙醇溶液10重量份，在150~155℃加热搅拌，回流反应4h停止，冷却后过滤，向滤液中加入5重量份N,N-二甲基甲酰胺、0.521重量份4-吡啶甲醛、5重量份二氯甲烷，将溶液转移到15mL试管中，然后缓缓地向试管中加入 5 重量份的无水乙醇;
称取0.006重量份的ZnSO4·7H2O，溶于3重量份的去离子水中，将此溶液小心地加入到上述试管中溶液的上面，加完后试管中溶液保持澄清并封口，静置14天，试管中乙醇和水的中间层出现浑浊，在室温下自然挥发，5天后得到棒状单晶，即为二苯基硫脲铜配合物。
说明书
一种用于处理含油污水絮凝剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种絮凝剂，具体涉及一种油污水处理使用的絮凝剂。
背景技术
随着工业的发展，特别是石油化工工业的发展，含油废水的排放量与日俱增，其对环境的污染也日益严重。含油废水来源广泛，其中石油工业及固体燃料热加工工业排出的含油废水为其主要来源。在石油、化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械制造和食品加工等工业企业中，凡是直接与油类接触的用水，都含有油。在采油生产过程中，含油废水主要来自油田采出水和注水井洗井水。随着油田的不断开采，采油技术不断发展，三次采油技术开始得到普遍地应用，特别是聚合物驱油。许多固体颗粒、游离油、乳化油和各种残余助剂，处理更加困难，不经过处理直接排放的危害更大，会导致非常严重的环境污染。
目前含油污水的净化广泛使用的方法是絮凝沉淀法，也就是向水中加入絮凝剂。单独使用无机絮凝剂，存在加药量大，水中生成沉淀较多，易产生大量污泥和浮渣，且对加药设备、管线的防腐有较高要求等缺点，已经很难满足水处理的要求。阳离子有机絮凝剂不仅克服无机絮凝剂的这些缺点，而且在强化絮凝除去难生物降解有机污染物方面表现出了巨大的优势和应用前景。壳聚糖作为一类资源丰富、多孔性天然高聚物，其分子链上分布着大量的游离羟基和氨基，在一些稀酸溶液中氨基容易被质子化，从而使壳聚糖分子链上带有大量的正电荷。以壳聚糖作为主要原材料合成一种用于处理含油污水絮凝剂，提高此类絮凝剂的电中和能力，可进一步提高絮凝剂絮凝性能，有效改善水质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于处理含油污水絮凝剂的制备方法，且脱乙酰度越高，机械强度越大，生物相容性越好，其对油污的吸附作用越强。在污水处理中也可以用作废水的脱色、工业生产中废水的吸附与絮凝反应。
1、一种用于处理含油污水絮凝剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1)称取10～20重量份壳聚糖于三口烧瓶中，加入60～80重量份异丙醇，15.5～20.5重量份NaOH固体和100重量份去离子水，在60 ℃温度条件下，搅拌溶胀2～5h。将10～20 重量份氯乙酸溶于30重量份异丙醇中，边搅拌边滴加到上述溶液中，20分钟内滴加完，滴加过程中温度控制在60～70℃，滴加完毕后，继续反应8h。冷却后，用布氏漏斗过滤，滤渣用的70 %乙醇溶液除盐和碱，过滤3 ～5次。然后用质量分数为95 %的乙醇洗涤、过滤，操作3次，抽滤脱水在70℃条件下真空干燥上述粉末固体，即得到钠型羧甲基壳聚糖。
2)取上述钠型羧甲基壳聚糖5重量份放在盛有丙酮的烧杯中，滴加5～10重量份油酸酰氯和5～10重量份丙酮的混合液，浓度为6mol/L的NaOH溶液，滴加过程中能够温度控制在-5～0℃冰水浴，30min内滴加完。然后将上述溶液转移到三口烧瓶中，在半自动PLC控制导热油炉中130~135℃下加热1~2h。随后加入2重量份聚合硫酸铁，1重量份聚合硫酸铝和0.2重量份聚二甲基二烯丙基氯化铵，0.5重量份的二苯基硫脲铜配合物，反应时间为5 h，调节pH=7.0。反应结束后进行抽滤，得到固体块状产物，洗涤，滤渣用质量分数为70 %的乙醇溶液除盐和碱。洗涤完毕后，80℃条件下烘干得到粉末状固体，即得到可用于处理含油污水的絮凝剂。
有益效果：天然生物高分子聚合物壳聚糖对重金属离子有很强的去除能力，壳聚糖分子链上分布着大量的游离氨基，在稀酸溶液中质子化，从而使壳聚糖分子链带上大量的正电荷，成为一种阳离子聚电解质。阳离子型絮凝剂可同时发挥电中和凝聚及架桥吸附的双重作用，即高分子链上的阳离子活性基团与带负电荷的乳化油相互吸引，降低及中和了乳化油的表面电荷，同时压缩了乳化油的扩散层而使乳化油凝聚脱稳，并借助于高分子链的粘结架桥作用而产生吸附沉降。加入的二苯基硫脲铜配合物，因其结构中含有N、S等杂原子而具有很好的抑菌。本发明中以壳聚糖为主要原料制备的絮凝剂可弥补壳聚糖在中性和偏碱性含油废水水体中难以絮凝乳化油的缺点，扩大其在废水处理中的适用值范围，而且能增强壳聚糖的吸附油能力，是一种絮凝效果好、生物可降解、绿色环保的新型含油废水处理剂。