[發明專利]一種木質素基絮凝劑

有效

• 申請號: 202010626402.8
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN113880205B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 白富棟;張琰;周鑫;張雷;張通;白毓黎;彭紹忠
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F103/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種木質素基絮凝劑，其是具有結構通式Ⅰ結構的化合物，Ⅰ其中，R1和R2分別獨立地選自H和OCH₃中的一種；Lignin表示木質素或其衍生物。所述絮凝劑通過木質素的活化、膦酸化木質素、合成季銨鹽中間體、制備膦酸木質素季銨鹽和Pluronic交聯膦酸木質素季銨鹽等步驟制備得到。本發明將具有絮凝和抗菌作用的季銨鹽陽離子、阻垢和緩蝕作用的膦酸基團以及通過引入聚乙二醇?聚丙二醇?聚乙二醇進行化學交聯提高木質素穩定性的優點統一到木質素的結構中，制備的絮凝劑在處理針對石油石化污水的色度、懸浮物、高價金屬離子、COD、TOC特征污染物有很好的綜合處理效果。

技術領域

本發明涉及生物絮凝技術，尤其涉及一種木質素基絮凝劑。

背景技術

在經濟快速發展的今天，工業廢水和城市污水對環境的危害日益嚴重。防治工業廢水和城市污水的污染，已成為人們普遍關注的問題。廢水和污泥的處理是石油和石化企業廢棄物資源化利用領域的重要難題。絮凝劑在廢水以及污泥處理過程中都起著非常重要的作用。多年來的研究和實踐表明加入絮凝劑混凝污水中的污染物是一種普遍有效的方法之一，它具有工藝簡單和成本低廉的特點。

目前工業中普遍使用的絮凝劑主要是有機和無機絮凝劑。無機絮凝劑價格低，但用量比較大。有機合成高分子絮凝劑用量少，絮凝效果好，適合多種廢水的處理，目前工業中大量使用的高分子絮凝劑主要是聚丙烯酰胺類絮凝劑，它具有分子量高，絮凝能力強和適用能力強的特點。但其殘余單體具有致畸，致癌，致突變等作用，對環境造成較大的危害。天然高分子具有來源廣泛，價格低廉，活性基團多等特點，最重要的是無毒可降解，環保性好。若能將其作為絮凝劑的主要原料，則可制備出成本低廉的環保型絮凝劑，在水處理領域也得到了廣泛地重視。

專利CN104672404A公布了一種丙烯酰胺與木質素磺酸鹽共聚接枝絮凝劑的制備方法。該方法中，先將木質素磺酸鹽和水加入到三口瓶，加入1：1硫酸酸化后，加入丙烯酰胺單體和過硫酸鉀，加熱至特定溫度后攪拌反應一定時間，再用丙酮沉淀分離，乙醚清洗后干燥得到產物。專利CN108751370A公布了一種木質素基聚季銨鹽陽離子水處理劑及其制備方法。該方法以乙基黃原酸鉀和2-溴丙酸為原料制備2-（乙氧硫代甲基）硫代丙酸，再將與堿木質素通過酯化反應合成木質素基RAFT鏈轉移劑，最后在自由基引發劑和木質素基RAFT鏈轉移劑的作用下通過自由基活性聚合將甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨聚合得到星形多臂木質素基聚季銨鹽陽離子水處理劑。

發明內容

針對現有技術中工業應用的高分子絮凝劑對環境造成較大的危害，及現有的木質素基水處理劑的分子量低，分子結構難以設計或調控，特別是木質素季銨鹽型和木質素胍鹽型絮凝性能不高，溶解性不好的問題，本發明提供了一種木質素基陽離子高效絮凝劑，利用Pluronic（聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段共聚物）良好的表面活性劑功能和化學交聯作用，提高木質素的溶解性、穩定性和絮凝性，合成一種新的木質素基高效絮凝劑，

為實現上述技術目的，本發明的技術方案如下：

本發明第一方面的技術目的是提供一種木質素基絮凝劑，其是具有結構通式Ⅰ結構的化合物：

Ⅰ

其中，R1和R2分別獨立地選自H、OH和OCH₃中的一種；Lignin表示木質素或其衍生物。

進一步的，所述木質素或其衍生物選自酶解木質素、堿木質素或木質素磺酸鹽中的一種。

本發明第二方面的技術目的是提供上述木質素基絮凝劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）木質素的活化：將木質素或其衍生物在堿性條件下溶于水形成溶液，加入Fe(OH)₃和H₂O₂溶液，使其反應，將反應液離心，向得到的液體中加入無水乙醇將活化木質素析出，離心后干燥，得到活化木質素；