[发明专利]一种以造纸废水中的木质素为原料制备缓蚀阻垢吸附剂的方法

说明书

本发明公开了一种以造纸废水中的木质素为原料制备缓蚀阻垢吸附剂的方法，包括如下步骤：（1）取碱性造纸黑液，加入助凝剂，然后加酸调节pH，控制温度为60‑70℃，废液絮凝分层、过滤、烘干、研碎，得到木质素；（2）取制备的木质素于烧杯中，加入Na₂SO₃及甲醛，再加入NaOH，将烧杯置于反应器中反应，反应结束后冷却、离心，得到木质素磺酸钠；（3）取制备的木质素磺酸钠，依次加入H₂O、有机磷、氯化锌，再加入苯并三唑的乙醇溶液，将混合液置入反应器中反应，冷却后即得缓蚀阻垢吸附剂。将本发明所制备的缓蚀阻垢吸附剂应用于存在大量金属离子及腐蚀性物质的工业废水中，能够起到缓蚀阻垢吸附的作用，保护管道及设备，吸附各种金属离子。

技术领域

本发明属于废水处理领域技术领域，具体涉及一种以造纸废水中的木质素为原料制备缓蚀阻垢吸附剂的方法。

背景技术

木质素是一种天然的聚合物，在数量上仅次于纤维素，也是自然界中最为丰富的天然聚合物之一。木质素与纤维素、半纤维素是构成植物细胞骨架的主要成分，其含量在木材中约占19-35％，在草类植物中约占14-24％。因其良好的生物可降解性、可再生性、环境友好性，在世界范围内引起了广泛关注。全球范围内制浆造纸企业每年借助各种制浆方法从植物纤维原料中分离出大约2.6×10⁷吨的木质素。木质素分子中含有许多羰基、甲氧基、酚羟基、醇羟基、醚键和共轭双键等官能团，可用于制备多种功能性材料。现代造纸企业中，绝大多数木质素在回收化学品的过程中作为燃料被燃烧，但木质素的热值并不高，燃烧处理不仅造成了生物质资源的浪费，而且带来较为严重的环境污染，还有一部分木质素排入江河,造成木质素资源的极大浪费,同时又严重污染环境,破坏生态平衡随着资源的日益紧张和人们环保意识的提高，实现木质素的回收及高值化转化利用，是减少资源浪费、提高效益的有效途径。同时，随着如今社会工业化进程的不断深入，产生的各种废水也越来越多，对环境造成了严峻的威胁，此发明对于废水处理及环境保护具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种以造纸废水中的木质素为原料进行磺化改性制备缓蚀阻垢吸附剂的方法。

为了解决上述问题，本发明采取的技术方案为：

一种以造纸废水中的木质素为原料制备缓蚀阻垢吸附剂的方法，包括如下步骤：

(1)取碱性造纸废液，向其中加入适量絮凝剂，然后加酸调节pH值为3-5，控制温度为60-70℃，废液絮凝分层、过滤后滤饼恒温烘干，研碎，得到木质素，备用；

(2)取一定量步骤(1)制备的木质素于烧杯中，加入一定量的Na₂SO₃及甲醛，然后再加入NaOH溶液使木质素溶解并调节pH值为7-9，之后将烧杯置于水热反应器中，于100-120℃的反应温度下反应3-5h，反应结束后反应物冷却、离心分离，得到黄褐色的木质素磺酸钠；

(3)取一定量步骤(2)制备的木质素磺酸钠，依次加入H₂O、有机磷、氯化锌，然后再加入已溶解的苯并三唑的乙醇溶液混合均匀，将上述混合液置入反应器中50-80℃恒温反应2-3h，冷却后即得所述缓蚀阻垢吸附剂。

优选的，步骤(1)中所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，其用量为造纸废液的1wt％-5wt％；所述酸为盐酸。

优选的，步骤(2)中木质素与Na₂SO₃及甲醛的质量比为2:1:1-2:2:2。

优选的，步骤(2)中所述NaOH溶液的质量分数为10％。

优选的，步骤(3)中所述木质素磺酸钠与H₂O的质量比为1:3.5-4.5，木质素磺酸钠与有机磷的质量比为1:2.5-3.5，木质素磺酸钠与氯化锌的质量比为1:1-2，木质素磺酸钠与苯并三唑的乙醇溶液的质量比为1:0.2-0.4。