[发明专利]一种水处理改性松树皮絮凝剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种水处理改性松树皮絮凝剂的制备方法。松树皮烘干，研磨过40目筛，得送树皮精粉，用85%的酒精湿润后加强碱，50‑65℃，碱化1.0‑1.5h，加入二氯乙酸，60‑85℃下醚化0.5‑1.5h，再加入硝酸铈铵和丙烯酰胺，在60‑85℃温度下进行接枝共聚反应，搅拌反应2‑3h后即得到阴离子的改性松树皮絮凝剂粗品。最后加压蒸馏回收乙醇，并得到改性松树皮絮凝剂。上述原料的投料质量比为松树皮精粉：乙醇：强碱：二氯乙酸：硝酸铈按：丙烯酰胺=1：（0.5‑3.5）：（0.35‑3.5）：（0.15‑1.5）：（0.001‑0.01）：（0.05‑1.5）。本发明的絮凝剂生产成本低、可生物降解，对环境不造成二次污染，与同类产品相比使用量小、适用于各种水质、尤其适用于含泥量高的生活污水、垃圾渗滤液、反冲洗废水、各种沉淀池排泥的处理。

技术领域

本发明涉及水处理系统的天然有机高分子絮凝剂的合成方法技术领域，具体涉及一种水处理改性松树皮絮凝剂的制备方法。

背景技术

有机高分子絮凝剂分为天然和合成两大类。合成高分子絮凝剂以聚丙烯酰胺类絮凝剂为主，它以分子量大、吸附能力强、固液分离的效果较好等优点成为目前应用最广泛的絮凝剂，但随着对水环境保护要求的日益严格，此类絮凝剂的毒性问题和难降解问题日益受到关注。天然高分子絮凝剂以成本低廉、环境友好等优越性受到青睐，但分子量较小、电中和作用较弱等。具有实际应用价值的天然高分子絮凝剂都是化学改性后产品，按原料可以分为淀粉类衍生物、纤维素衍生物、多糖及其改性絮凝剂、蛋白质类衍生物絮凝剂、改性植物胶及微生物絮凝剂。其中：

(1)淀粉衍生物絮凝剂：主要为阳离子性淀粉醚和淀粉与丙烯酰胺、丙烯酸等单体的接枝共聚物。早期日本研究过淀粉的氨基乙醚衍生物，用于高岭土矿浆和含纤维素浆粕的废水处理；美国学者报道了用叔胺盐与环氧丙烷反应生成具有环氧结构的季铵盐醚化剂，然后再与淀粉起醚化反应制得季铵型阳离子改性淀粉的专利。淀粉的接枝共聚也在高岭土浊水、粉煤废水的处理中得到应用。但是淀粉为重要的粮食，以粮食为原料的化工技术的发展受到限制。

(2)纤维素衍生物絮凝剂：早期用作絮凝剂的水溶性纤维衍生物主要有羧甲基纤维素、羟甲基纤维素等阴离子衍生物，也有人研究纤维素与丙烯酰胺接枝共聚物，但总体效果比不上淀粉为原料的成果。也有人对改性木质素的性质和絮凝作用机理进行比较全面的研究，结果表明木质素絮凝剂是一种对高浊度、酸性废水特效作用的絮凝剂。

(3)植物胶及其改性絮凝剂：最早研究的植物胶改性絮凝剂是从瓜尔胶开始的。瓜尔胶是半乳甘露聚糖胶，它的氨基衍生物、季铵盐衍生物、氨基乙醚化合物以及瓜尔胶与硼砂作用得到的多羟基衍生物，都是质地良好的改性絮凝剂。我国中科院植物研究所等单位的学者自60年代起对田菁胶、刨花楠木树胶、仙人掌汁等多种植物胶进行不同方法的改性研究和应用试验。华南理工大学将改性刨花楠木植物的阴离子改性和阳离子改性和两性絮凝剂应用于石油废水、糖蜜废水、印染水、城市污水和饮用水，都获得较好效果。但由于原料处理工艺复杂，目前没有形成工业化生产。

(4)蛋白质及其衍生物絮凝剂：蛋白质胶与某些交联剂在适宜条件下制得水溶性蛋白质衍生物，主要是非离子型絮凝剂，采用交联物质有甲醛、乙醛及其同系物。产品用于工业废水和天然浊水的处理。但由于价格昂贵和不易保存没有明显优势。

以上天然高分子絮凝剂都存在不足，通过对天然植物的比较研究中发现，以松树皮为原料合成絮凝剂能综合以上絮凝剂的优点，具有重要科研和经济价值。