本發(fā)明屬于絮凝劑制備方法技術領域，涉及一種疏水接枝共聚陽離子絮凝劑的制備方法，具體涉及一種從廢棄皮革中提取的工業(yè)明膠接枝共聚疏水陽離子絮凝劑的制備方法。

背景技術：

我國是制革工業(yè)大國，動物皮資源豐富，在制革過程中，通常僅有不到30%的原皮轉變?yōu)榭沙鍪鄣某善菲?，其余的大多作為廢棄物丟棄，成為固體污染物，給生態(tài)環(huán)境造成危害。廢棄的革屑可提取工業(yè)明膠，利用工業(yè)明膠水解后膠原蛋白分子上含有氨基、羧基、羥基等活性集團，可通過接枝改性獲得良好的絮凝性能。含油廢水廣泛來源于石化、交通運輸、造紙、皮革、紡織、食品加工等行業(yè)，其存在形式多種多樣，主要有可浮油、乳化油、分散油、溶解油等。含油廢水危害廣泛，主要表現(xiàn)在危害自然資源環(huán)境、人體及動物健康等，一旦燃燒將產生巨大的環(huán)境、經濟損失。所以對含油廢水的處理一直是重點問題。含油廢液主要通過生化處理，化學氧化或膜分離技術處理。這些方法都有適應性差，性能差，運行成本和codcr值過高等缺點，使排放的廢液不能達到廢水排放標準。目前國內外眾多水處理方法中，絮凝沉淀法因其工藝簡單、操作方便、處理效率高等優(yōu)點而廣泛應用于工業(yè)和生活用水的治理和循環(huán)利用上。在各種絮凝劑中，天然高分子絮凝劑具有用量少，反應快，效率高，易于生物降解等特點，因而成為一種大有發(fā)展?jié)摿Φ乃幚韯?。目前以廢棄皮革提取的工業(yè)明膠為原料接枝共聚制備疏水型陽離子絮凝劑并未見報道。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種廢棄皮革中提取的工業(yè)明膠接枝共聚疏水陽離子絮凝劑的制備方法，通過從廢棄皮革中提取工業(yè)明膠來制備絮凝劑，引入疏水單體丙烯酸丁酯，提高絮凝劑的破乳除油能力，增大對油滴及懸浮顆粒的吸附能力，提高絮凝效果。其無毒，環(huán)境友好，成本低廉，而且可實現(xiàn)皮革固體廢棄物資源化利用。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種疏水接枝共聚陽離子絮凝劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：將廢棄皮革中提取的工業(yè)明膠溶于蒸餾水中，并加入復合酶，調節(jié)ph為7.0，溫度為40~45℃，水解1h后升溫至95℃使酶失活，時間為5~10min，制得明膠水解液；

步驟二：通入氮氣排出明膠水解液體系內的空氣，調節(jié)氮氣通入量使得體系壓力恒定且無空氣，加入丙烯酰胺（am）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（dac）、丙烯酸丁酯（ba）、乙醇和蒸餾水，調節(jié)ph和溫度，加入引發(fā)劑，引發(fā)劑與水配置成溶液控制在15~20min同時滴加，滴加完后攪拌反應60~90min；制得疏水接枝共聚陽離子絮凝劑。

步驟三：將制得的疏水陽離子絮凝劑粗品先用無水乙醇沉淀，以丙酮為溶劑利用索氏提取器抽提，60℃干燥24小時得到陽離子絮凝劑純品；

所述的引發(fā)劑為叔丁基過氧化氫和焦亞硫酸鈉；

所述的復合酶為中性蛋白酶和胰蛋白酶按質量比為1:1的復合酶。

所述的步驟一中，工業(yè)明膠為40~50g，蒸餾水為80~100ml，復合酶為0.4~0.5g，溫度為40~45℃，ph調節(jié)采用氨水調節(jié)控制在7.0。

所述的步驟二中，丙烯酰胺（am）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（dac）、丙烯酸丁酯（ba）三者摩爾比為80:18:2，總質量為80~100g，乙醇3~5ml，蒸餾水為80~100ml，溫度50~60℃。

所述的步驟二中ph調節(jié)采用氨水調節(jié)控制在7.0~8.0之間。

所述的引發(fā)劑中的叔丁基過氧化氫和焦亞硫酸鈉兩種物質比例為1:1，均為單體質量的1:100~2:100。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

以廢棄皮革中提取的工業(yè)明膠為原材料，產量大，來源廣泛，易于生物降解。一方面有利于皮革固體廢棄物的資源化利用，變廢為寶，以廢治污；另一方面可為含油水處理行業(yè)提供新的絮凝劑。該方法制備得到的陽離子絮凝劑具有較強的破乳除油能力、吸附架橋性能，對油滴及懸浮顆粒的吸附能力強，絮凝反應時間短等優(yōu)點。通過對比試驗發(fā)現(xiàn)，采用本方法制備的絮凝劑對油田模擬廢水濁度去除率高達90%以上，codcr去除率75%以上，略低于市售陽離子絮凝劑，但本方法制備的絮凝劑絮凝速度優(yōu)于市售陽離子絮凝劑。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明進一步敘述。

實施例一：

一種疏水接枝共聚陽離子絮凝劑的制備方法，包括下述步驟：

步驟一：稱取40g工業(yè)明膠，加入80ml水充分溶脹，調節(jié)溫度40℃，ph為7.0，加入0.2g胰蛋白酶，0.2g中性蛋白酶，水解1h后升溫至95℃并維持5min使酶失活，得明膠水解液；

步驟二：通入氮氣排出明膠水解液體系內的空氣，調節(jié)氮氣通入量使得體系壓力恒定且無空氣，加入80g丙烯酰胺（am）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（dac）、丙烯酸丁酯（ba），其中三者摩爾比為80:18:2，3ml乙醇和80ml蒸餾水，調節(jié)ph為7.0，溫度50℃.加入引發(fā)劑，引發(fā)劑與水配置成溶液控制在15~20min同時滴加，滴加完后50℃下攪拌反應60min。

步驟三：將制得的陽離子絮凝劑粗品經無水乙醇沉淀，以丙酮為溶劑利用索氏提取器抽提，除去均聚物，60℃干燥24小時得到陽離子絮凝劑純品。

實施例二：

一種疏水接枝共聚陽離子絮凝劑的制備方法，包括下述步驟：

步驟一：稱取40g工業(yè)明膠，加入80ml水充分溶脹，調節(jié)溫度40℃，ph為7.0，加入0.2g胰蛋白酶，0.2g中性蛋白酶，水解1h后升溫至95℃并維持5min使酶失活，得明膠水解液；

步驟二：通入氮氣排出明膠水解液體系內的空氣，調節(jié)氮氣通入量使得體系壓力恒定且無空氣，加入100g丙烯酰胺（am）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（dac）、丙烯酸丁酯（ba），其中三者摩爾比為80:18:2，3ml乙醇和100ml蒸餾水，調節(jié)ph為7.5，溫度50℃.加入引發(fā)劑，引發(fā)劑與水配置成溶液控制在15~20min同時滴加，滴加完后50℃下攪拌反應60min。

步驟三：將制得的陽離子絮凝劑粗品經無水乙醇沉淀，以丙酮為溶劑利用索氏提取器抽提，除去均聚物，60℃干燥24小時得到陽離子絮凝劑純品。

實施例三：

一種疏水接枝共聚陽離子絮凝劑的制備方法，包括下述步驟：

步驟一：稱取40g工業(yè)明膠，加入80ml水充分溶脹，調節(jié)溫度45℃，ph為7.0，加入0.2g胰蛋白酶，0.2g中性蛋白酶，水解1h后升溫至95℃并維持5min使酶失活，得明膠水解液；

步驟二：通入氮氣排出明膠水解液體系內的空氣，調節(jié)氮氣通入量使得體系壓力恒定且無空氣，加入100g丙烯酰胺（am）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（dac）、丙烯酸丁酯（ba），其中三者摩爾比為80:18:2，5ml乙醇和100ml蒸餾水，調節(jié)ph為8.0，溫度50℃.加入引發(fā)劑，引發(fā)劑與水配置成溶液控制在15~20min同時滴加，滴加完后50℃下攪拌反應60min。

步驟三：將制得的陽離子絮凝劑粗品經無水乙醇沉淀，以丙酮為溶劑利用索氏提取器抽提，除去均聚物，60℃干燥24小時得到陽離子絮凝劑純品。

實施例四：

一種疏水接枝共聚陽離子絮凝劑的制備方法，包括下述步驟：

步驟一：稱取50g工業(yè)明膠，加入100ml水充分溶脹，調節(jié)溫度40℃，ph為7.0，加入0.25g胰蛋白酶，0.25g中性蛋白酶，水解1h后升溫至95℃并維持5min使酶失活，得明膠水解液；

步驟二：通入氮氣排出明膠水解液體系內的空氣，調節(jié)氮氣通入量使得體系壓力恒定且無空氣，加入80g丙烯酰胺（am）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（dac）、丙烯酸丁酯（ba），其中三者摩爾比為80:18:2，3ml乙醇和80ml蒸餾水，調節(jié)ph為7.0，溫度50℃.加入引發(fā)劑，引發(fā)劑與水配置成溶液控制在15~20min同時滴加，滴加完后50℃下攪拌反應60min。

步驟三：將制得的陽離子絮凝劑粗品經無水乙醇沉淀，以丙酮為溶劑利用索氏提取器抽提，除去均聚物，60℃干燥24小時得到陽離子絮凝劑純品。

實施例五：

一種疏水接枝共聚陽離子絮凝劑的制備方法，包括下述步驟：

步驟一：稱取50g工業(yè)明膠，加入100ml水充分溶脹，調節(jié)溫度40℃，ph為7.0，加入0.25g胰蛋白酶，0.25g中性蛋白酶，水解1h后升溫至95℃并維持5min使酶失活，得明膠水解液；

步驟二：通入氮氣排出明膠水解液體系內的空氣，調節(jié)氮氣通入量使得體系壓力恒定且無空氣，加入100g丙烯酰胺（am）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（dac）、丙烯酸丁酯（ba），其中三者摩爾比為80:18:2，5ml乙醇和100ml蒸餾水，調節(jié)ph為7.5，溫度50℃.加入引發(fā)劑，引發(fā)劑與水配置成溶液控制在15~20min同時滴加，滴加完后50℃下攪拌反應60min。

步驟三：將制得的陽離子絮凝劑粗品經無水乙醇沉淀，以丙酮為溶劑利用索氏提取器抽提，除去均聚物，50℃干燥24小時得到陽離子絮凝劑純品。

實施例六：

一種疏水接枝共聚陽離子絮凝劑的制備方法，包括下述步驟：

步驟一：稱取50g工業(yè)明膠，加入100ml水充分溶脹，調節(jié)溫度45℃，ph為7.0，加入0.25g胰蛋白酶，0.25g中性蛋白酶，水解1h后升溫至95℃并維持5min使酶失活，得明膠水解液；

步驟二：通入氮氣排出明膠水解液體系內的空氣，調節(jié)氮氣通入量使得體系壓力恒定且無空氣，加入100g丙烯酰胺（am）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（dac）、丙烯酸丁酯（ba），其中三者摩爾比為80:18:2，5ml乙醇和100ml蒸餾水，調節(jié)ph為8.0，溫度50℃.加入引發(fā)劑，引發(fā)劑與水配置成溶液控制在15~20min同時滴加，滴加完后50℃下攪拌反應60min。

步驟三：將制得的陽離子絮凝劑粗品經無水乙醇沉淀，以丙酮為溶劑利用索氏提取器抽提，除去均聚物，60℃干燥24小時得到陽離子絮凝劑純品。