[發明專利]一種新型污水處理劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200910111903.6
• 申請日: 2009-06-02
• 公開（公告）號: CN101560002A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 程賢甦;靳艷巧
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于表面活性劑制備領域，更具體涉及一種利用溶劑型木質素制備的污水處理劑及其制備方法。

背景技術

水是人類賴以生存的基本條件，但是隨著經濟發展，制造業的興盛，各種污水大量產生，對人類的生存環境造成巨大的威脅，尤其是染料廢水、含酚、含重金屬離子的工業廢水會給人體健康造成巨大傷害，必須嚴格進行處理才能排放。美國、歐洲、日本等發達國家研究利用殼聚糖作為絮凝劑凈化污染的廢水。殼聚糖作為絮凝劑具有高效絮凝的性能，而且具有無毒副作用、可以自然降解等優點受到人們的關注。但是，殼聚糖價格比較昂貴，難以大規模推廣應用。人們期盼成本較低、性能優異并且環境友好的新型絮凝劑。溶劑型木質素是是采用溶劑法從木片，竹子，草木秸稈等植物原料采用溶劑法提取或這些植物原料發酵制備乙醇、功能性多糖的殘渣中提取得到的新型木質素，不是傳統造紙業廢水中提取的堿木素或木質素磺酸鹽。溶劑型木質素的制備、提取過程是采用比較溫和的工藝條件，較好地保留了天然木質素的活性，適合制備多種可以用于高分子改性的木質素衍生物，能夠替代部分石油化工產品，在材料科學與工程領域將有較大的應用價值。因為溶劑型木質素可以從農業、林業廢棄的植物原料或是把生物工程企業的廢棄物——植物原料發酵制備酒精的殘渣經過分離、純化得到的產物，制造成本低，溶劑型木質素的高附加值應用將實現可再生資源的有效利用，幫助生物工程企業增加經濟效益，同時利用溶劑型木質素制備復合材料，替代部分石油化工原料將產生巨大的經濟效益和社會效益。

發明內容

本發明的目的是提供一種溶劑型木質素、尿素和醛制備高效污水處理劑及其制備方法，將可再生生物資源木質素充分利用，既解決現有技術從造紙“黑液”中提取木質素磺酸鹽所帶來的缺陷，又可以降低采用殼聚糖、聚丙稀酰胺等絮凝劑的成本；并且加工工藝簡單、容易實施，改性效果良好。

本發明的新型污水處理劑利用溶劑型木質素為原料之一，原料配方中各組分的重量份數如下：

水????????????????????????50-100份，

溶劑型木質素??????????????3-25份，

尿素??????????????????????5-20份，

醛????????????????????????5-20份，

過氧化氫????????????0-10份，

堿催化劑????????????0.1-1.5份，

酸調節劑????????????0.3-2.5份。

本發明的制備過程為：

1)依照所述配方，稱取木質素，加入水；添加催化劑堿溶液，調節溶液至pH＝10～12；

2)根據需要添加過氧化氫0-10份，攪拌、加熱升溫至80℃，反應30-120min；

3)加入所需用量的醛；

4)維持80℃，反應30-120min；

5)加入所需用量的尿素，繼續反應1.0.-2.0h；加酸調節劑調節溶液的pH值至5-6，保持溫度，縮聚60-120min；或者該步驟為將尿素分兩次加入，第一次添加量占配方用量中尿素質量的70-90％，繼續反應0.5-1.0h，加酸調節劑調節溶液的pH值至5-6，保持溫度，縮聚60-120min，加催化劑堿溶液調節溶液的pH值至8-9；第二次加入剩余尿素，繼續反應縮聚30-60min；

6)出料，加酸調節劑調節溶液的pH＝2～3，使其沉降，抽濾，烘干，制備得到所述的污水處理劑。

本發明的顯著優點是：

(1)本發明采用的木質素是是采用溶劑法從木片，竹子，草木秸稈等植物原料采用溶劑法提取或這些植物原料發酵制備乙醇、功能性多糖的殘渣中提取得到的天然高分子材料，不是傳統造紙業廢水中提取的堿木素或木質素磺酸鹽。溶劑型木質素，提取工藝過程比造紙溫和，較好地保留了天然木質素的化學活性，得到的木質素純度高，化學活性強，其灰分含量小于3％，遠遠低于木質素磺酸鈣或堿木素。

(2)溶劑型木質素作為制備污水處理劑的重要原料可以減少石油化工原料的用量，更好合理的利用生物資源和降低合成成本，溶劑型木質素相比傳統造紙業所得到的木質素衍生物，在結構上含有豐富的酚羥基，并能較好的保留各種活性基團，具有更高的化學活性。酶解木質素苯環上面的活潑氫、酚羥基為其與醛、尿素反應提供了基礎；可以充分利用木質素可再生資源，有利于可持續發展。