[发明专利]一种多巴胺改性的壳聚糖絮凝剂

说明书

本发明提供一种处理含聚丙烯酰胺的污水的壳聚糖絮凝剂，是将壳聚糖在酸性条件下通过戊二醛枝接具有邻二羟基结构的多巴胺制备的。本发明的絮凝剂的所用的材料绿色无污染，对环境的危害比较小；经多巴胺接枝壳聚糖合成的新型絮凝剂大大提高了壳聚糖的吸附能力和溶解性，对含聚污水絮凝效果好；利用絮凝剂处理含聚丙烯酰胺污水后的沉淀可以二次絮凝染料污水，并且有比较理想的絮凝效果；该絮凝剂实现了对聚丙烯酰胺回收二次重复利用，对含聚污水和印染污水都有比较好的絮凝效果，大大提高了絮凝效率，节约了絮凝成本。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种新型改性壳聚糖絮凝剂的制备方法及用该絮凝剂对石油污水和印染污水的处理工艺。

背景技术

目前我国大部分油田已经广泛的使用聚丙烯酰胺(PAM)驱油，但油井采出液中存在的PAM使油田污水成为一种复杂的油水体系。这种含聚污水与普通污水相比：粘度更大，乳液体系更加稳定，界面膜强度增加，破乳难度增大，污水携沙量和携油量增加。因此由于PAM的存在增加了污水处理在难度。国内大多数油田只做了一些简单的处理，这种处理往往很难达到国家的排放标准。如果这种不达标的污水排入地下，会导致地层孔隙堵塞，降低注水能力及油井产量；如果排放到地上将会对人类和动物的健康和生态环境会造成严重的伤害。因此含聚污水的处理是油田污水处理的一个重要内容。

目前处理含聚污水的方法主要有物理机械法，微生物处理法，化学处理法。物理机械法处理工艺比较简单，但是需要大型的处理设备而且处理效率比较低。微生物处理法优点是处理效率高并且清洁无污染，但是研究技术不成熟，微生物来源比较单一，环境适应性差，很难达到大规模处理含聚污水的要求。化学处理法主要包括一些无机的絮凝剂，比如聚合硫酸铁和聚合氯化铝，其优点是处理方法简单，经济实惠；最大缺点是往往会造成二次污染。但对于有机絮凝剂处理含聚污水的研究目前还没有报道。

综上所述目前处理含聚污水的方法仍有许多不足需要改进。本发明提供了一种用多巴胺改性的壳聚糖新型的有机絮凝剂，这将是一个新的技术领域。壳聚糖本身就是一种絮凝剂，绿色环保，价格低廉，并且可以生物降解；多巴胺是从海洋生物贻贝生物分泌的粘附蛋白中发现的，具有较好的生物相容性，粘附性和吸水性。在壳聚糖骨架上引入多巴胺提高了壳聚糖的吸附性，实现了对PAM絮凝处理；并且可以回收PAM和絮凝剂的沉降复合物二次利用处理印染污水。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种处理含聚污水的壳聚糖絮凝剂，及其制备方法和相应的污水处理工艺，从而解决了污水高效绿色处理问题。

本发明所提供的壳聚糖絮凝剂，其结构式如下：

其中n的范围是1500-2500。

本发明所提供的壳聚糖絮凝剂是将壳聚糖在酸性条件下通过戊二醛枝接具有邻二羟基结构的多巴胺制备的。

所述的絮凝剂，其一种制备方法如下

1)将壳聚糖溶解在酸溶液中，加入戊二醛，在30-50℃下搅拌反应；将反应后的溶液装入截留分子量为14000的透析袋中进行透析；

2)将步骤1)获得的透析液中加入过量的多巴胺，20-30℃下搅拌反应；反应后溶液装入截留分子量14000透析袋中进行透析；

3)在步骤2)的透析液中加入硼氢化钠，20-30℃下搅拌反应；反应液离心获得沉淀，将沉淀进行干燥；

4)分别将5份重量甲基碘，2份重量氢氧化钠和3.6份重量碘化钠溶解在120份重量N-甲基-2-吡咯烷酮中，搅拌均匀；

5)将3)中得到的沉淀加入到(4)所述的溶液中，30-60℃下搅拌反应；反应结束后，加入丙酮沉淀产物，将溶液过滤或离心得到产物，干燥得到絮凝剂。

作为实施例的优选，步骤1)中所述的酸溶液为盐酸或醋酸。