專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于含油污水處理的h型-多糖類(lèi)羧甲基油酰衍生物的制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于含油污水處理的H型-多糖類(lèi)羧甲基油酰衍生物的制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著石油化工工業(yè)的發(fā)展，水污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，處理工業(yè)廢水迫在眉睫，特別是含油廢水的處理是廢水處理的難點(diǎn)問(wèn)題。含油廢水主要來(lái)源于石油、石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發(fā)生站、機(jī)械加工等工業(yè)部門(mén)。實(shí)現(xiàn)含油廢水無(wú)害化處理，各種物理、化學(xué)和生物手段已經(jīng)用于去除分散在溶液中顆粒物質(zhì)，處理含油廢水中的膠體和顆粒物質(zhì)的一種重要手段就是使用絮凝劑，絮凝劑分為無(wú)機(jī)絮凝劑、微生物絮凝劑和高分子絮凝劑。 無(wú)機(jī)水處理絮凝劑(如聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等)，缺點(diǎn)絮凝體量大，沉淀速度慢，脫水困難；殘余在水中的金屬離子對(duì)人體健康有著潛在的危害；對(duì)溫度低、濁度低的水質(zhì)處理效果差；對(duì)有機(jī)物微量污染物的去處效果差。高分子絮凝劑分為合成高分子和天然高分子兩種，其中合成高分子絮凝劑主要是聚丙酰胺及其衍生物，雖然完全聚合的聚丙酰胺是環(huán)境有好性材料，但其聚合單體丙烯酰胺卻具有強(qiáng)烈的神經(jīng)毒性，并且還是強(qiáng)的致癌物，所以聚合過(guò)程中單體的殘留物問(wèn)題制約聚丙酰胺在含油污水處理中的應(yīng)用。天然高分子絮凝劑因原料來(lái)源廣泛，環(huán)境友好，無(wú)安全隱患，價(jià)格低廉，無(wú)毒，易于生物降解等特點(diǎn)，顯示了良好的應(yīng)用前景，其中天然多糖類(lèi)物質(zhì)作為天然高分子，因?yàn)槠湄S富的儲(chǔ)量，日益成為研究熱點(diǎn)。多糖類(lèi)物質(zhì)指的是在自然界中廣泛存在的，是各種單糖的高分子縮合物的總稱(chēng)。常見(jiàn)的多糖類(lèi)物質(zhì)有纖維素和淀粉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于含油污水處理的H型-多糖類(lèi)羧甲基油酰衍生物的制備方法。該方法具有制備工藝簡(jiǎn)單，成本低，適應(yīng)范圍廣，原料來(lái)源廣、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種H型-多糖類(lèi)羧甲基油酰衍生物在含油污水處理中的應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于含油污水處理的H型-多糖類(lèi)羧甲基油酰衍生物的制備方法，其制備過(guò)程包括以下步驟
步驟一向反應(yīng)容器中按質(zhì)量比I :15 20的比例加入羧甲基多糖和無(wú)水丙酮，其中羧甲基多糖加入量為10 g 15 g，反應(yīng)體系溫度為I °C 5 °C，攪拌溶脹2小時(shí)；
步驟二 將油酰氯溶液與無(wú)水丙酮在按照體積比為1:1均勻混合，油酰氯溶液和無(wú)水丙酮加入量分別為20 mL 25 mL ;
步驟三將步驟二得到的混合液滴加到步驟一中的反應(yīng)容器中，同時(shí)向其中加入與步驟二混合液體積相等的質(zhì)量濃度為8. O % 10.0 % NaOH溶液，反應(yīng)容器中的溫度控制在I °C 5 °C，反應(yīng)時(shí)間4小時(shí) 6小時(shí)，即制得Na型-羧甲基油酰多糖；
步驟四在另一個(gè)反應(yīng)容器中分別加入步驟三制得的Na型-羧甲基油酰多糖I g，質(zhì)量濃度為80. O %的乙醇溶液100 ml,質(zhì)量濃度為37 %的濃鹽酸10 ml，反應(yīng)容器中溫度控制為50 °C，反應(yīng)時(shí)間為30分鐘，反應(yīng)完成后反應(yīng)液進(jìn)行過(guò)濾，濾餅經(jīng)脫鹽、脫酸和脫水處理，然后烘干得即制得H型-羧甲基油酰多糖。
所述步驟二中羧甲基多糖為天然多糖的羧甲基衍生物，羧甲基取代度為30 9Γ70%。所述步驟二中油酰氯溶液由三氯化磷和油酸制備而成，其制備步驟為將質(zhì)量百分比為99. 0%以上的三氯化磷溶液緩慢滴加到油酸中，三氯化磷溶液與油酸的體積比為1:3飛，反應(yīng)溫度為50 0C ^65 °C，反應(yīng)時(shí)間I小時(shí)小時(shí)，反應(yīng)后得到油酰氯溶液。
所述步驟三中滴加速度為I滴/秒 3滴/秒，且應(yīng)該在O. 5小時(shí)內(nèi)滴加完畢。所述步驟四中脫鹽和脫酸，是指用質(zhì)量濃度為70. 0%的乙醇溶液脫鹽、脫酸。所述步驟四中脫水，是指用質(zhì)量濃度為95. O %的乙醇溶液脫水。本發(fā)明的另外一個(gè)方面，還提供了一種H型-多糖類(lèi)羧甲基油酰衍生物在含油污水中處理方法，該方法包括以下步驟
(1)將含油廢水加入攪拌池，廢水中含油量低于200.O mg/L，廢水pH〈8. O ；
(2)配制質(zhì)量濃度為O.I g/L、. 3 g/L H型-羧甲基油酰多糖溶液，向投加有含油廢水的攪拌池中加入配制好H型-羧甲基油酰多糖溶液，H型-羧甲基油酰多糖溶液和含油廢水體積比為I :9 10，攪拌時(shí)間15分鐘以上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果
(1)所需原料來(lái)源廣泛，環(huán)境友好，無(wú)安全隱患，價(jià)格低廉；
(2)產(chǎn)品屬于天然多糖產(chǎn)品，可生物降解，無(wú)毒，無(wú)害，不會(huì)造成環(huán)境污染；
(3)含油污水處理效果好，污水中殘余油的去除率高于90%，含油污水體系懸浮物去除率可達(dá)95 %。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例I
(I)H型-多糖類(lèi)羧甲基油酰衍生物的制備
首先向帶有攪拌器的500 ml的三口燒瓶中，投入10 g羧甲基纖維素和150 g無(wú)水丙酮，溫度在5 °C下攪拌溶脹2小時(shí)，其次，按照2滴/秒的速度滴加20ml的油酰氯和20ml無(wú)水丙酮的混合液溶液，加入40 ml的質(zhì)量濃度為8. O %的NaOH溶液，體系反應(yīng)溫度為5 °C，反應(yīng)時(shí)間5小時(shí)，得到固體粉末狀的Na型-羧甲基油酰多糖，接著，在另一個(gè)三口燒瓶中，加入固體粉末狀的Na型-羧甲基油酰多糖I g，質(zhì)量濃度為80 %乙醇溶液100 ml,質(zhì)量濃度為37 %濃鹽酸10 ml,反應(yīng)溫度50 °C，反應(yīng)時(shí)間O. 5小時(shí)，反應(yīng)時(shí)間結(jié)束后，將反應(yīng)后的溶液過(guò)濾，用質(zhì)量濃度為70. O %的乙醇溶液脫鹽、脫酸，用95. O %的乙醇溶液脫水，烘干后即制得H型-羧甲基油酰多糖。(2)絮凝實(shí)驗(yàn)取勝利油田孤島采油廠(chǎng)含油廢水1000 ml，經(jīng)檢測(cè)污水中含油量為131. 2 mg/L，懸浮物含量為96. 8 mg/L, pH 7. 5，加入質(zhì)量濃度為O. 3 %體積為IOOml按照上述步驟制備的H型-羧甲基油酰多糖溶液，攪拌時(shí)間O. 5小時(shí)，經(jīng)測(cè)定處理后的含油污水中含油量10. 2 mg/L，原油去除率達(dá)到92. 3 %，懸浮物含量為4. 2 mg/L，懸浮物去除率為95. 7 %。實(shí)施例2
(I) H型-多糖類(lèi)羧甲基油酰衍生物的制備
首先向帶有攪拌器的500 ml的三口燒瓶中，投入12g羧甲基纖維素和240 g無(wú)水丙酮，溫度在I °C下攪拌溶脹2小時(shí)，其次，按照I滴/秒的速度滴加25 ml的油酰氯和25ml無(wú)水丙酮的混合液溶液，加入50 ml的質(zhì)量濃度為9. O %的NaOH溶液，體系反應(yīng)溫度為2 °C，反應(yīng)時(shí)間4小時(shí)，得到固體粉末狀的Na型-羧甲基油酰多糖，接著，在另一個(gè)三口燒瓶中，加入固體粉末狀的Na型-羧甲基油酰多糖lg，質(zhì)量濃度為80%乙醇溶液100 ml，質(zhì)量濃度為37 %濃鹽酸10 ml,反應(yīng)溫度50 °C，反應(yīng)時(shí)間O. 5小時(shí)，反應(yīng)時(shí)間結(jié)束后，將反 應(yīng)后的溶液過(guò)濾，用質(zhì)量濃度為70. O %的乙醇溶液脫鹽、脫酸，用95. O %的乙醇溶液脫水，烘干后即制得H型-羧甲基油酰多糖。(2)絮凝實(shí)驗(yàn)
取勝利油田孤島采油廠(chǎng)含油廢水1000 ml，經(jīng)檢測(cè)污水中含油量為168. 2 mg/L，懸浮物含量為192. 8 mg/L, pH 7. 2，加入質(zhì)量濃度為O. 1%體積為110 ml按照上述步驟制備的H型-羧甲基油酰多糖溶液，攪拌時(shí)間I. 5小時(shí)，經(jīng)測(cè)定處理后的含油污水中含油量12. 6 mg/L，去除率達(dá)到92. 5 %，懸浮物含量為9. 5 mg/L，去除率為95. I %。實(shí)施例3
(I)H型-多糖類(lèi)羧甲基油酰衍生物的制備
首先向帶有攪拌器的500 ml的三口燒瓶中，投入15g羧甲基纖維素和250g無(wú)水丙酮，溫度在2°C下攪拌溶脹2小時(shí)，其次，按照3滴/秒的速度滴加23 ml的油酰氯和23 ml無(wú)水丙酮的混合液溶液，加入46 ml的質(zhì)量濃度為10. O %的NaOH溶液，體系反應(yīng)溫度為I°C，反應(yīng)時(shí)間6小時(shí)，得到固體粉末狀的Na型-羧甲基油酰多糖，接著，在另一個(gè)三口燒瓶中，加入固體粉末狀的Na型-羧甲基油酰多糖I g，質(zhì)量濃度為80 %乙醇溶液100 ml,質(zhì)量濃度為37 %濃鹽酸10 ml,反應(yīng)溫度50 °C，反應(yīng)時(shí)間0.5 h，反應(yīng)時(shí)間結(jié)束后，將反應(yīng)后的溶液過(guò)濾，用質(zhì)量濃度為70. 0%的乙醇溶液脫鹽、脫酸，用95. 0%的乙醇溶液脫水，烘干后即制得H型-羧甲基油酰多糖。(2)絮凝實(shí)驗(yàn)
取勝利油田孤島采油廠(chǎng)含油廢水1000 ml，經(jīng)檢測(cè)污水中含油量為131. 2 mg/L，懸浮物含量為156. 3 mg/L,pH 7. 6，加入質(zhì)量濃度為O. 2%體積為IOOml按照上述步驟制備的H型-羧甲基油酰多糖溶液，攪拌時(shí)間2. 5h，經(jīng)測(cè)定處理后的含油污水中含油量4. 7 mg/L，去除率達(dá)到96. 4 %，懸浮物含量為7. 3 mg/L，去除率為95. 3 %。
權(quán)利要求
1.一種用于含油污水處理的H型-多糖類(lèi)羧甲基油酰衍生物的制備方法，其制備過(guò)程包括以下步驟 (1)、向反應(yīng)容器中按質(zhì)量比I:15 20的比例加入羧甲基多糖和無(wú)水丙酮，其中羧甲基多糖加入量為IOg 15g，反應(yīng)體系溫度為1°C 5°C，攪拌溶脹2小時(shí)； (2)、將油酰氯溶液與無(wú)水丙酮在按照體積比為1:1均勻混合，油酰氯溶液和無(wú)水丙酮加入量分別為20 mL 25mL ； (3)、將步驟(2)得到的混合液滴加到步驟(I)中的反應(yīng)容器中，同時(shí)向其中加入與步驟(2)混合液體積相等的質(zhì)量濃度為8. 0% 10. O % NaOH溶液，反應(yīng)容器中的溫度控制在I 5°C，反應(yīng)時(shí)間4小時(shí) 6小時(shí)，即制得Na型-羧甲基油酰多糖； (4)、在另一個(gè)反應(yīng)容器中分別加入步驟(3)制得的Na型-羧甲基油酰多糖Ig，質(zhì)量濃度為80. O %的乙醇溶液100 ml,質(zhì)量濃度為37%的濃鹽酸10 ml，反應(yīng)容器中溫度控制為50°C，反應(yīng)時(shí)間為30分鐘，反應(yīng)完成后反應(yīng)液進(jìn)行過(guò)濾，濾餅經(jīng)脫鹽、脫酸和脫水處理，然后烘干得即制得H型-羧甲基油酰多糖。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中羧甲基多糖為天然多糖的羧甲基衍生物，羧甲基取代度為30 9Γ70 %。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中油酰氯溶液由三氯化磷和油酸制備而成，其制備步驟為將質(zhì)量百分比為99. O %以上的三氯化磷溶液緩慢滴加到油酸中，三氯化磷溶液與油酸的體積比為1:3飛，反應(yīng)溫度為50 0C ^65 °C，反應(yīng)時(shí)間Γ2小時(shí)，反應(yīng)后得到油酰氯溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述步驟(3)中滴加速度為I滴/秒"3滴/秒，且應(yīng)該在O. 5小時(shí)內(nèi)滴加完畢。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述步驟(4)中脫鹽和脫酸是指用質(zhì)量濃度為70. O %的乙醇溶液脫鹽、脫酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的制備方法，其特征在所述步驟(4)中脫水是指用質(zhì)量濃度為95. O %的乙醇溶液脫水。
7.1-6任一權(quán)利要求制備的H型-多糖類(lèi)羧甲基油酰衍生物在含油污水中處理方法，該方法包括以下步驟 (1)、將含油廢水加入攪拌池，廢水中含油量低于200.O mg/L，廢水pH〈8. O ； (2)、配制質(zhì)量濃度為O.I g/L、.3 g/L H型-羧甲基油酰多糖溶液，向投加有含油廢水的攪拌池中加入配制好H型-羧甲基油酰多糖溶液，H型-羧甲基油酰多糖溶液和含油廢水體積比為I :9 10，攪拌時(shí)間15分鐘以上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于含油污水處理的H型-多糖類(lèi)羧甲基油酰衍生物的制備方法及應(yīng)用，其包括以下步驟(1)、往反應(yīng)容器中加入羧甲基多糖和無(wú)水丙酮；(2)、將油酰氯溶液與無(wú)水丙酮按照體積比為1:1均勻混合；(3)、將步驟(2)得到的混合液滴加到步驟(1)的反應(yīng)容器中，同時(shí)其中加入與步驟(2)混合液體積相等的NaOH溶液，制得Na型-羧甲基油酰多糖；(4)、在另一個(gè)反應(yīng)容器中分別加入Na型-羧甲基油酰多糖以及乙醇溶液、濃鹽酸，反應(yīng)時(shí)間完成后經(jīng)過(guò)濾、脫鹽、脫酸、脫水處理、烘干得即制得H型-羧甲基油酰多糖。該方法具有制備工藝簡(jiǎn)單，原料來(lái)源廣、含油污水處理效果好，污水中殘余油的去除率高于90%，含油污水體系懸浮物去除率可達(dá)95%，可廣泛應(yīng)用于含油污水處理中。
文檔編號(hào)C08B37/00GK102898535SQ20121039840
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者孫剛正, 陳西廣, 管蒙蒙, 郭省學(xué), 郭遼原, 宋智勇, 李彩風(fēng), 郝濱, 吳曉玲, 段傳慧 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院