CN106242006A - 一种改性秸秆絮凝剂关键材料及其技术方法 - Google Patents

一种改性秸秆絮凝剂关键材料及其技术方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改性秸秆絮凝剂关键材料及其技术方法，由以下组分按重量份数配比组成：臭氧化超纯水、秸秆粉、苯基琥珀酸、壬基酚磺基琥珀酸单酯二钠盐、N‑(2‑甲苯基)三氯乙酰胺、1‑氨基‑2‑溴‑4‑[(4‑甲苯基)氨基]‑9,10‑蒽二酮、1‑氨基‑4‑溴蒽醌、3,5‑二甲氧基溴苯、锫纳米微粒、1‑氨基‑2‑溴‑4‑羟基蒽醌、2‑[(4‑氯‑2‑硝基苯)偶氮]‑N‑(2,3‑二氢‑2‑氧代‑1H‑苯并咪唑‑5‑基)‑3‑氧代丁酰胺、2‑[[4‑(环己氨基)‑9,10‑二氢‑9,10‑二氧代‑1‑蒽基]氨基]‑5‑乙氧基苯磺酸钠。该发明优点在于：实现了有机絮凝剂在生产过程中的同步；避免了生物絮凝剂生产、纯化，然后与有机絮凝剂复配以完成复合型絮凝剂生产的分阶段进行的繁琐步骤；简化了合成程序，降低了成本。

Description

一种改性秸秆絮凝剂关键材料及其技术方法
技术领域
本发明属于环境治理絮凝剂领域，尤其涉及一种改性秸秆絮凝剂关键材料及其技术方法。
背景技术
絮凝剂是由有机物产生的具有絮凝活性的高分子物质，具有生物分解性和环境安全性，其主要成份为蛋白质、多糖、纤维素、脂类和核酸等，是具备无毒、使用安全、可生物降解等特点的新型絮凝剂。
絮凝剂的絮凝性能受到阳离子的影响较大，且不同价态阳离子对生物絮凝剂絮凝性能的影响也不同。金属离子可以加强生物絮凝剂的桥联作用和中和作用。一价阳离子Na+、K+等有一定的促凝作用，但效果不明显；而二价阳离子，如Ca2+一般认为主要起化学桥联作用，可以显著提高有机物絮凝剂的絮凝效果，Mg2+、Fe2+也能够提高有机物絮凝剂的絮凝效果；三价阳离子主要是Al3+等，促凝作用较好，但因其在水中残存物有富集毒性易在环境中积累，所以少用。因此生物絮凝剂在应用时，基本都要配以适量的金属离子助凝剂进行絮凝。
“复合型絮凝剂的制备方法”，授权公告号CN101693561B，其复合型生物絮凝剂的生产过程是按照(1)生物絮凝剂的生产纯化，(2)生物絮凝剂与有机絮凝剂的复配两个阶段进行；“复合型生物絮凝剂接枝丙烯酰胺絮凝剂及其制备方法”，授权公告号CN102408146B，其生产过程首先要得到纯化的生物絮凝剂，然后进行聚合反应。“复合多糖生物絮凝剂的制备方法”，授权公告号CN101838041B和“一种复合生物絮凝剂及其制备方法和应用”，申请公布号CN102910721A，其生产过程也是生物絮凝剂生产和复配过程分阶段进行。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供一种改性秸秆絮凝剂关键材料，由以下组分按重量份数配比组成：臭氧化超纯水238.833～463.67份，秸秆粉30.68～72.672份，苯基琥珀酸33.873～142.556份，壬基酚磺基琥珀酸单酯二钠盐29.590～46.21份，N-(2-甲苯基)三氯乙酰胺32.72～89.872份，1-氨基-2-溴-4-[(4-甲苯基)氨基]-9,10-蒽二酮35.15～96.443份，1-氨基-4-溴蒽醌32.571～55.644份，3,5-二甲氧基溴苯29.814～74.808份，锫纳米微粒37.586～92.571份，1-氨基-2-溴-4-羟基蒽醌30.376～72.336份，2-[(4-氯-2-硝基苯)偶氮]-N-(2,3-二氢-2-氧代-1H-苯并咪唑-5-基)-3-氧代丁酰胺20.483～63.694份，2-[[4-(环己氨基)-9,10-二氢-9,10-二氧代-1-蒽基]氨基]-5-乙氧基苯磺酸钠21.801～57.893份，2-氟-5-氨基三氟甲苯32.469～72.842份，1-正丁氨基甲酰-2-苯并咪唑氨基甲酸甲酯39.688～83.665份，质量浓度为29.949ppm～296.841ppm的十六烷酸丁基酯62.563～116.985份。
进一步的，由以下组分按重量份数配比组成：臭氧化超纯水239.833～462.67份，秸秆粉31.68～71.672份，苯基琥珀酸34.873～141.556份，壬基酚磺基琥珀酸单酯二钠盐30.590～45.21份，N-(2-甲苯基)三氯乙酰胺33.72～88.872份，1-氨基-2-溴-4-[(4-甲苯基)氨基]-9,10-蒽二酮36.15～95.443份，1-氨基-4-溴蒽醌33.571～54.644份，3,5-二甲氧基溴苯30.814～73.808份，锫纳米微粒38.586～91.571份，1-氨基-2-溴-4-羟基蒽醌31.376～71.336份，2-[(4-氯-2-硝基苯)偶氮]-N-(2,3-二氢-2-氧代-1H-苯并咪唑-5-基)-3-氧代丁酰胺21.483～62.694份，2-[[4-(环己氨基)-9,10-二氢-9,10-二氧代-1-蒽基]氨基]-5-乙氧基苯磺酸钠22.801～56.893份，2-氟-5-氨基三氟甲苯33.469～71.842份，1-正丁氨基甲酰-2-苯并咪唑氨基甲酸甲酯40.688～82.665份，质量浓度为30.949ppm～295.841ppm的十六烷酸丁基酯63.563～115.985份。
进一步的，本发明还公开了一种改性秸秆絮凝剂关键材料的制备方法，按重量份数计，包括如下步骤：
第1步：在连续搅拌反应釜中，加入臭氧化超纯水和秸秆粉，启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，设定转速为31.46rpm～77.783rpm，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，使温度升至46.564℃～47.569℃，加入苯基琥珀酸搅拌均匀，进行脱酯化反应23.620～34.53分钟，加入壬基酚磺基琥珀酸单酯二钠盐，通入流量为22.960m3/min～63.787m3/min的氟气0.31～0.96小时；之后在连续搅拌反应釜中加入N-(2-甲苯基)三氯乙酰胺，再次启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，使温度升至63.564℃～96.569℃，保温23.960～34.27分钟，加入1-氨基-2-溴-4-[(4-甲苯基)氨基]-9,10-蒽二酮，调整连续搅拌反应釜中溶液的pH值为4.8984～8.9699，保温23.960～263.27分钟；
第2步：另取锫纳米微粒，将锫纳米微粒在功率为5.63427KW～11.0727KW下超声波处理0.29～0.96小时，粉碎研磨，并通过418.375～518.383目筛网；将锫纳米微粒加入到另一个连续搅拌反应釜中，加入质量浓度为33.137ppm～263.25ppm的1-氨基-2-溴-4-羟基蒽醌分散锫纳米微粒，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，使溶液温度在4.8960×10℃～8.9569×10℃之间，启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，并以4.8564×102rpm～8.9783×102rpm的速度搅拌，调整pH值在4.8427～8.927之间，保温搅拌5.63×10-1～11.07×10-1小时；之后停止反应静置5.63×10～11.07×10分钟，去除杂质；将悬浮液加入2-氟-5-氨基三氟甲苯，调整pH值在1.960～2.787之间，形成沉淀物用臭氧化超纯水洗脱，通过离心机在转速4.375×103rpm～9.383×103rpm下得到固形物，在2.25×102℃～3.783×102℃温度下干燥，研磨后过8.375×103～9.383×103目筛，备用；
第3步：另取1-氨基-4-溴蒽醌、3,5-二甲氧基溴苯和第2步处理后锫纳米微粒，混合均匀后采用γ-射线交联辐射辐照，γ-射线交联辐射辐照的能量为20.49MeV～48.165MeV、剂量为68.808kGy～108.905kGy、照射时间为32.312～57.518分钟，得到性状改变的1-氨基-4-溴蒽醌、3,5-二甲氧基溴苯和锫纳米微粒混合物；将1-氨基-4-溴蒽醌、3,5-二甲氧基溴苯和锫纳米微粒混合物置于另一连续搅拌反应釜中，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，设定温度31.984℃～77.787℃，启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，转速为23.960rpm～418.427rpm，pH调整到4.849～8.9165之间，脱水32.783～46.620分钟，备用；
第4步：将第3步得到的性状改变的1-氨基-4-溴蒽醌、3,5-二甲氧基溴苯和锫纳米微粒混合均匀，加至质量浓度为33.137ppm～263.25ppm的1-氨基-2-溴-4-羟基蒽醌中，并流加至第1步的连续搅拌反应釜中，流加速度为168.344mL/min～896.912mL/min；启动连续搅拌反应釜搅拌机，设定转速为37.903rpm～77.259rpm；搅拌4.846～8.9165分钟；再加入2-[(4-氯-2-硝基苯)偶氮]-N-(2,3-二氢-2-氧代-1H-苯并咪唑-5-基)-3-氧代丁酰胺，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，升温至67.564℃～104.885℃，pH调整到4.8137～8.925之间，通入氟气通气量为22.46m3/min～63.53m3/min，保温静置57.697～87.625分钟；再次启动连续搅拌反应釜搅拌机，转速为32.808rpm～77.841rpm，加入2-[[4-(环己氨基)-9,10-二氢-9,10-二氧代-1-蒽基]氨基]-5-乙氧基苯磺酸钠，使其反应液的亲-疏水性值为5.63427～11.0727，并使得pH调整到4.8564～8.9885之间，保温静置56.143～96.168分钟；
第5步：启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，设定转速为29.120rpm～96.422rpm，边搅拌边向连续搅拌反应釜中加入2-氟-5-氨基三氟甲苯，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，设定连续搅拌反应釜内的温度为4.480×102℃～9.63×102℃，保温56.143～96.168分钟后，加入1-正丁氨基甲酰-2-苯并咪唑氨基甲酸甲酯，脱酯化反应23.620～34.787分钟；之后加入十六烷酸丁基酯，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，设定连续搅拌反应釜内的温度为107.480℃～163.63℃，pH调整至4.846～8.953之间，压力为0.29815MPa～0.319MPa，反应时间为0.422～0.947小时；之后降压至0MPa，降温至54.29564℃～59.2925℃出料，即得到一种改性秸秆絮凝剂关键材料。
进一步的，所述锫纳米微粒的粒径为37.67μm～47.672μm。
进一步的，本发明还公开了一种改性秸秆絮凝剂关键材料的应用；该商业用环境治理絮凝剂主要用于污水治理中的应用。
进一步的，所述污水为生活污水、工业废水、农业污水中的至少一种。
进一步的，所述一种改性秸秆絮凝剂关键材料与正型光刻胶稀释剂配合使用，一种改性秸秆絮凝剂关键材料与正型光刻胶稀释剂配合质量比为1:458.556～898.21；所述正型光刻胶稀释剂为：①2-[[1-(2,5-二氯-4-磺苯基)-4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1H-吡唑-4-基]偶氮]-1-萘磺酸二钠盐(9CL)、②2-[[4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-[4-[[2-(磺酰氧基)乙基]磺基]苯基]-1H-吡唑-4-基]偶氮]-1,5-萘二磺酸三钠盐、③[3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-吡唑-4-基)偶氮]-2-羟基-5-硝基苯磺酸根合(3-)]羟基铬酸(1-)氢三种中的一种，所述正型光刻胶稀释剂为常见市售商品。
本发明专利公开的一种改性秸秆絮凝剂关键材料及其技术方法，其优点在于：
(1)本发明所述一种改性秸秆絮凝剂关键材料，实现了有机絮凝剂和生物絮凝剂在生产过程中的同步；
(2)本发明所述一种改性秸秆絮凝剂关键材料，避免了生物絮凝剂生产、纯化，然后与有机絮凝剂复配以完成复合型絮凝剂生产的分阶段进行的繁琐步骤；
(3)本发明所述一种改性秸秆絮凝剂关键材料，简化了合成程序，降低了成本，为企业的节能降耗起到了示范作用；
(4)本发明所述一种改性秸秆絮凝剂关键材料，生产设备简单、运营成本低。
附图说明
图1是一种改性秸秆絮凝剂关键材料在测试试验中不同反应时间条件下实施例与对照例沉降速率变化图。
图2是一种改性秸秆絮凝剂关键材料在测试试验中不同反应时间条件下实施例与对照例沉淀稳定率变化图。
图3是一种改性秸秆絮凝剂关键材料在测试试验中不同反应时间条件下实施例与对照例沉淀阴离子浓度比变化图。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
按照以下步骤制备本发明所述一种改性秸秆絮凝剂关键材料，并按重量份数计：
第1步：在连续搅拌反应釜中，加入臭氧化超纯水238.833份，秸秆粉30.68份，启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，设定转速为31.46rpm，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，使温度升至46.564℃，加入苯基琥珀酸33.873份搅拌均匀，进行脱酯化反应23.620分钟，加入壬基酚磺基琥珀酸单酯二钠盐29.590份，通入流量为22.960m3/min的氟气0.31小时；之后在连续搅拌反应釜中加入N-(2-甲苯基)三氯乙酰胺32.72份，再次启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，使温度升至63.564℃，保温23.960分钟，加入1-氨基-2-溴-4-[(4-甲苯基)氨基]-9,10-蒽二酮35.15份，调整连续搅拌反应釜中溶液的pH值为4.8984，保温23.960分钟；
第2步：另取锫纳米微粒37.586份，将锫纳米微粒在功率为5.63427KW下超声波处理0.29小时，粉碎研磨，并通过418.375目筛网；将锫纳米微粒加入到另一个连续搅拌反应釜中，加入质量浓度为33.137ppm的1-氨基-2-溴-4-羟基蒽醌30.376份，分散锫纳米微粒，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，使溶液温度在4.8960×10℃，启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，并以4.8564×102rpm的速度搅拌，调整pH值在4.8427，保温搅拌5.63×10-1小时；之后停止反应静置5.63×10分钟，去除杂质；将悬浮液加入2-氟-5-氨基三氟甲苯32.469份，调整pH值在1.960，形成沉淀物用臭氧化超纯水洗脱，通过离心机在转速4.375×103rpm下得到固形物，在2.25×102℃温度下干燥，研磨后过8.375×103目筛，备用；
第3步：另取1-氨基-4-溴蒽醌32.571份、3,5-二甲氧基溴苯29.814份和第2步处理后锫纳米微粒37.586份，混合均匀后采用γ-射线交联辐射辐照，γ-射线交联辐射辐照的能量为20.49MeV、剂量为68.808kGy、照射时间为32.312分钟，得到性状改变的1-氨基-4-溴蒽醌、3,5-二甲氧基溴苯和锫纳米微粒混合物；将1-氨基-4-溴蒽醌、3,5-二甲氧基溴苯和锫纳米微粒混合物置于另一连续搅拌反应釜中，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，设定温度31.984℃，启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，转速为23.960rpm，pH调整到4.849，脱水32.783分钟，备用；
第4步：将第3步得到的性状改变的1-氨基-4-溴蒽醌、3,5-二甲氧基溴苯和锫纳米微粒混合均匀，加至质量浓度为33.137ppm的1-氨基-2-溴-4-羟基蒽醌30.376份中，并流加至第1步的连续搅拌反应釜中，流加速度为168.344mL/min；启动连续搅拌反应釜搅拌机，设定转速为37.903rpm；搅拌4.846分钟；再加入2-[(4-氯-2-硝基苯)偶氮]-N-(2,3-二氢-2-氧代-1H-苯并咪唑-5-基)-3-氧代丁酰胺20.483份，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，升温至67.564℃，pH调整到4.8137，通入氟气通气量为22.46m3/min，保温静置57.697分钟；再次启动连续搅拌反应釜搅拌机，转速为32.808rpm，加入2-[[4-(环己氨基)-9,10-二氢-9,10-二氧代-1-蒽基]氨基]-5-乙氧基苯磺酸钠21.801份，使其反应液的亲-疏水性值为5.63427，并使得pH调整到4.8564，保温静置56.143分钟；
第5步：启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，设定转速为29.120rpm，边搅拌边向连续搅拌反应釜中加入2-氟-5-氨基三氟甲苯32.469份，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，设定连续搅拌反应釜内的温度为4.480×102℃，保温56.143分钟后，加入1-正丁氨基甲酰-2-苯并咪唑氨基甲酸甲酯39.688份，进行脱酯化反应23.620分钟；之后加入29.949ppm的十六烷酸丁基酯62.563份，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，设定连续搅拌反应釜内的温度为107.480℃，pH调整至4.846，压力为0.29815MPa，反应时间为0.422小时；之后降压至0MPa，降温至54.29564℃出料，即得到一种改性秸秆絮凝剂关键材料。
其中所述锫纳米微粒的粒径为37.67μm。
在应用中，所述一种改性秸秆絮凝剂关键材料需要与正型光刻胶稀释剂配合使用，一种改性秸秆絮凝剂关键材料与正型光刻胶稀释剂配合质量比为1:458.556；所述正型光刻胶稀释剂为：2-[[1-(2,5-二氯-4-磺苯基)-4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1H-吡唑-4-基]偶氮]-1-萘磺酸二钠盐(9CL)，所述正型光刻胶稀释剂2-[[1-(2,5-二氯-4-磺苯基)-4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1H-吡唑-4-基]偶氮]-1-萘磺酸二钠盐(9CL)为常见市售商品。
实施例2
按照以下步骤制备本发明所述一种改性秸秆絮凝剂关键材料，并按重量份数计：
第1步：在连续搅拌反应釜中，加入臭氧化超纯水463.67份，秸秆粉72.672份，启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，设定转速为77.783rpm，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，使温度升至47.569℃，加入苯基琥珀酸142.556份搅拌均匀，进行脱酯化反应34.53分钟，加入壬基酚磺基琥珀酸单酯二钠盐46.21份，通入流量为63.787m3/min的氟气0.96小时；之后在连续搅拌反应釜中加入N-(2-甲苯基)三氯乙酰胺89.872份，再次启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，使温度升至96.569℃，保温34.27分钟，加入1-氨基-2-溴-4-[(4-甲苯基)氨基]-9,10-蒽二酮96.443份，调整连续搅拌反应釜中溶液的pH值为8.9699，保温263.27分钟；
第2步：另取锫纳米微粒92.571份，将锫纳米微粒在功率为11.0727KW下超声波处理0.96小时，粉碎研磨，并通过518.383目筛网；将锫纳米微粒加入到另一个连续搅拌反应釜中，加入质量浓度为263.25ppm的1-氨基-2-溴-4-羟基蒽醌72.336份，分散锫纳米微粒，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，使溶液温度在8.9569×10℃，启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，并以8.9783×102rpm的速度搅拌，调整pH值在8.927，保温搅拌11.07×10-1小时；之后停止反应静置11.07×10分钟，去除杂质；将悬浮液加入2-氟-5-氨基三氟甲苯72.842份，调整pH值在2.787，形成沉淀物用臭氧化超纯水洗脱，通过离心机在转速9.383×103rpm下得到固形物，在3.783×102℃温度下干燥，研磨后过9.383×103目筛，备用；
第3步：另取1-氨基-4-溴蒽醌55.644份、3,5-二甲氧基溴苯74.808份和第2步处理后锫纳米微粒92.571份，混合均匀后采用γ-射线交联辐射辐照，γ-射线交联辐射辐照的能量为48.165MeV、剂量为108.905kGy、照射时间为57.518分钟，得到性状改变的1-氨基-4-溴蒽醌、3,5-二甲氧基溴苯和锫纳米微粒混合物；将1-氨基-4-溴蒽醌、3,5-二甲氧基溴苯和锫纳米微粒混合物置于另一连续搅拌反应釜中，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，设定温度77.787℃，启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，转速为418.427rpm，pH调整到8.9165，脱水46.620分钟，备用；
第4步：将第3步得到的性状改变的1-氨基-4-溴蒽醌、3,5-二甲氧基溴苯和锫纳米微粒混合均匀，加至质量浓度为263.25ppm的1-氨基-2-溴-4-羟基蒽醌72.336份中，并流加至第1步的连续搅拌反应釜中，流加速度为896.912mL/min；启动连续搅拌反应釜搅拌机，设定转速为77.259rpm；搅拌8.9165分钟；再加入2-[(4-氯-2-硝基苯)偶氮]-N-(2,3-二氢-2-氧代-1H-苯并咪唑-5-基)-3-氧代丁酰胺63.694份，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，升温至104.885℃，pH调整到8.925，通入氟气通气量为63.53m3/min，保温静置87.625分钟；再次启动连续搅拌反应釜搅拌机，转速为77.841rpm，加入2-[[4-(环己氨基)-9,10-二氢-9,10-二氧代-1-蒽基]氨基]-5-乙氧基苯磺酸钠57.893份，使其反应液的亲-疏水性值为11.0727，并使得pH调整到8.9885，保温静置96.168分钟；
第5步：启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，设定转速为96.422rpm，边搅拌边向连续搅拌反应釜中加入2-氟-5-氨基三氟甲苯72.842份，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，设定连续搅拌反应釜内的温度为9.63×102℃，保温96.168分钟后，加入1-正丁氨基甲酰-2-苯并咪唑氨基甲酸甲酯83.665份，进行脱酯化反应34.787分钟；之后加入296.841ppm的十六烷酸丁基酯116.985份，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，设定连续搅拌反应釜内的温度为163.63℃，pH调整至8.953，压力为0.319MPa，反应时间为0.947小时；之后降压至0MPa，降温至59.2925℃出料，即得到一种改性秸秆絮凝剂关键材料。
其中所述锫纳米微粒的粒径为47.672μm。
在应用中，所述一种改性秸秆絮凝剂关键材料需要与正型光刻胶稀释剂配合使用，一种改性秸秆絮凝剂关键材料与正型光刻胶稀释剂配合质量比为1:898.21；所述正型光刻胶稀释剂为：[3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-吡唑-4-基)偶氮]-2-羟基-5-硝基苯磺酸根合(3-)]羟基铬酸(1-)氢，所述正型光刻胶稀释剂[3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-吡唑-4-基)偶氮]-2-羟基-5-硝基苯磺酸根合(3-)]羟基铬酸(1-)氢为常见市售商品。
实施例3
按照以下步骤制备本发明所述一种改性秸秆絮凝剂关键材料，并按重量份数计：
第1步：在连续搅拌反应釜中，加入臭氧化超纯水238.9833份，秸秆粉30.968份，启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，设定转速为31.946rpm，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，使温度升至46.9564℃，加入苯基琥珀酸33.9873份搅拌均匀，进行脱酯化反应23.9620分钟，加入壬基酚磺基琥珀酸单酯二钠盐29.9590份，通入流量为22.9960m3/min的氟气0.931小时；之后在连续搅拌反应釜中加入N-(2-甲苯基)三氯乙酰胺32.972份，再次启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，使温度升至63.9564℃，保温23.9960分钟，加入1-氨基-2-溴-4-[(4-甲苯基)氨基]-9,10-蒽二酮35.915份，调整连续搅拌反应釜中溶液的pH值为4.89984，保温23.9960分钟；
第2步：另取锫纳米微粒37.9586份，将锫纳米微粒在功率为5.639427KW下超声波处理0.929小时，粉碎研磨，并通过418.9375目筛网；将锫纳米微粒加入到另一个连续搅拌反应釜中，加入质量浓度为33.9137ppm的1-氨基-2-溴-4-羟基蒽醌30.9376份，分散锫纳米微粒，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，使溶液温度在4.89960×10℃，启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，并以4.89564×102rpm的速度搅拌，调整pH值在4.89427，保温搅拌5.639×10-1小时；之后停止反应静置5.639×10分钟，去除杂质；将悬浮液加入2-氟-5-氨基三氟甲苯32.9469份，调整pH值在1.9960，形成沉淀物用臭氧化超纯水洗脱，通过离心机在转速4.9375×103rpm下得到固形物，在2.925×102℃温度下干燥，研磨后过8.9375×103目筛，备用；
第3步：另取1-氨基-4-溴蒽醌32.9571份、3,5-二甲氧基溴苯29.9814份和第2步处理后锫纳米微粒37.9586份，混合均匀后采用γ-射线交联辐射辐照，γ-射线交联辐射辐照的能量为20.949MeV、剂量为68.9808kGy、照射时间为32.9312分钟，得到性状改变的1-氨基-4-溴蒽醌、3,5-二甲氧基溴苯和锫纳米微粒混合物；将1-氨基-4-溴蒽醌、3,5-二甲氧基溴苯和锫纳米微粒混合物置于另一连续搅拌反应釜中，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，设定温度31.9984℃，启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，转速为23.9960rpm，pH调整到4.8949，脱水32.9783分钟，备用；
第4步：将第3步得到的性状改变的1-氨基-4-溴蒽醌、3,5-二甲氧基溴苯和锫纳米微粒混合均匀，加至质量浓度为33.9137ppm的1-氨基-2-溴-4-羟基蒽醌30.9376份中，并流加至第1步的连续搅拌反应釜中，流加速度为168.9344mL/min；启动连续搅拌反应釜搅拌机，设定转速为37.9903rpm；搅拌4.8946分钟；再加入2-[(4-氯-2-硝基苯)偶氮]-N-(2,3-二氢-2-氧代-1H-苯并咪唑-5-基)-3-氧代丁酰胺20.9483份，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，升温至67.9564℃，pH调整到4.89137，通入氟气通气量为22.946m3/min，保温静置57.9697分钟；再次启动连续搅拌反应釜搅拌机，转速为32.9808rpm，加入2-[[4-(环己氨基)-9,10-二氢-9,10-二氧代-1-蒽基]氨基]-5-乙氧基苯磺酸钠21.9801份，使其反应液的亲-疏水性值为5.639427，并使得pH调整到4.89564，保温静置56.9143分钟；
第5步：启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，设定转速为29.9120rpm，边搅拌边向连续搅拌反应釜中加入2-氟-5-氨基三氟甲苯32.9469份，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，设定连续搅拌反应釜内的温度为4.9480×102℃，保温56.9143分钟后，加入1-正丁氨基甲酰-2-苯并咪唑氨基甲酸甲酯39.9688份，进行脱酯化反应23.9620分钟；之后加入29.9949ppm的十六烷酸丁基酯62.9563份，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，设定连续搅拌反应釜内的温度为107.9480℃，pH调整至4.8946，压力为0.299815MPa，反应时间为0.4922小时；之后降压至0MPa，降温至54.299564℃出料，即得到一种改性秸秆絮凝剂关键材料。
其中所述锫纳米微粒的粒径为37.967μm。
在应用中，所述一种改性秸秆絮凝剂关键材料需要与正型光刻胶稀释剂配合使用，一种改性秸秆絮凝剂关键材料与正型光刻胶稀释剂配合质量比为1:458.9556；所述正型光刻胶稀释剂为：2-[[4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-[4-[[2-(磺酰氧基)乙基]磺基]苯基]-1H-吡唑-4-基]偶氮]-1,5-萘二磺酸三钠盐，所述正型光刻胶稀释剂2-[[4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-[4-[[2-(磺酰氧基)乙基]磺基]苯基]-1H-吡唑-4-基]偶氮]-1,5-萘二磺酸三钠盐为常见市售商品。
对照例
对照例采用市售某品牌的改性秸秆絮凝剂进行污水治理的絮凝试验。
实施例4
将实施例1～3和对照例所获得的改性秸秆絮凝剂进行污水治理的絮凝试验，其中改性秸秆絮凝剂关键材料与正型光刻胶稀释剂配合使用，改性秸秆絮凝剂关键材料与正型光刻胶稀释剂的质量比为1:458.556，所述正型光刻胶稀释剂在实施例1中为2-[[1-(2,5-二氯-4-磺苯基)-4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1H-吡唑-4-基]偶氮]-1-萘磺酸二钠盐(9CL)、在实施例2中为[3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-吡唑-4-基)偶氮]-2-羟基-5-硝基苯磺酸根合(3-)]羟基铬酸(1-)氢、在实施例3中为2-[[4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-[4-[[2-(磺酰氧基)乙基]磺基]苯基]-1H-吡唑-4-基]偶氮]-1,5-萘二磺酸三钠盐、；处理结束后对絮团分子量、絮凝率、沉淀率、沉降比等参数进行分析。数据分析如表1所示。
从表1可见，本发明所述的一种改性秸秆絮凝剂，其絮团分子量、絮凝率、沉淀率、沉降比均高于现有技术生产的产品。
此外，如图1～3所示，是本发明所述的一种改性秸秆絮凝剂与对照例所进行的，随使用时间变化试验数据统计。图中看出，实施例1～3在沉降速率、沉淀稳定率、沉淀阴离子浓度比技术指标，均大幅优于现有技术生产的产品。

Claims (7)

1.一种改性秸秆絮凝剂关键材料，其特征在于，由以下组分按重量份数配比组成：
臭氧化超纯水238.833～463.67份，秸秆粉30.68～72.672份，苯基琥珀酸33.873～142.556份，壬基酚磺基琥珀酸单酯二钠盐29.590～46.21份，N-(2-甲苯基)三氯乙酰胺32.72～89.872份，1-氨基-2-溴-4-[(4-甲苯基)氨基]-9,10-蒽二酮35.15～96.443份，1-氨基-4-溴蒽醌32.571～55.644份，3,5-二甲氧基溴苯29.814～74.808份，锫纳米微粒37.586～92.571份，1-氨基-2-溴-4-羟基蒽醌30.376～72.336份，2-[(4-氯-2-硝基苯)偶氮]-N-(2,3-二氢-2-氧代-1H-苯并咪唑-5-基)-3-氧代丁酰胺20.483～63.694份，2-[[4-(环己氨基)-9,10-二氢-9,10-二氧代-1-蒽基]氨基]-5-乙氧基苯磺酸钠21.801～57.893份，2-氟-5-氨基三氟甲苯32.469～72.842份，1-正丁氨基甲酰-2-苯并咪唑氨基甲酸甲酯39.688～83.665份，质量浓度为29.949ppm～296.841ppm的十六烷酸丁基酯62.563～116.985份。
2.根据权利要求1所述的一种改性秸秆絮凝剂关键材料，其特征在于，由以下组分按重量份数配比组成：
臭氧化超纯水239.833～462.67份，秸秆粉31.68～71.672份，苯基琥珀酸34.873～141.556份，壬基酚磺基琥珀酸单酯二钠盐30.590～45.21份，N-(2-甲苯基)三氯乙酰胺33.72～88.872份，1-氨基-2-溴-4-[(4-甲苯基)氨基]-9,10-蒽二酮36.15～95.443份，1-氨基-4-溴蒽醌33.571～54.644份，3,5-二甲氧基溴苯30.814～73.808份，锫纳米微粒38.586～91.571份，1-氨基-2-溴-4-羟基蒽醌31.376～71.336份，2-[(4-氯-2-硝基苯)偶氮]-N-(2,3-二氢-2-氧代-1H-苯并咪唑-5-基)-3-氧代丁酰胺21.483～62.694份，2-[[4-(环己氨基)-9,10-二氢-9,10-二氧代-1-蒽基]氨基]-5-乙氧基苯磺酸钠22.801～56.893份，2-氟-5-氨基三氟甲苯33.469～71.842份，1-正丁氨基甲酰-2-苯并咪唑氨基甲酸甲酯40.688～82.665份，质量浓度为30.949ppm～295.841ppm的十六烷酸丁基酯63.563～115.985份。
3.根据权利要求1或2所述的一种改性秸秆絮凝剂关键材料的制备方法，其特征在于，按重量份数计，包括如下步骤：
第1步：在连续搅拌反应釜中，加入臭氧化超纯水和秸秆粉，启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，设定转速为31.46rpm～77.783rpm，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，使温度升至46.564℃～47.569℃，加入苯基琥珀酸搅拌均匀，进行脱酯化反应23.620～34.53分钟，加入壬基酚磺基琥珀酸单酯二钠盐，通入流量为22.960m3/min～63.787m3/min的氟气0.31～0.96小时；之后在连续搅拌反应釜中加入N-(2-甲苯基)三氯乙酰胺，再次启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，使温度升至63.564℃～96.569℃，保温23.960～34.27分钟，加入1-氨基-2-溴-4-[(4-甲苯基)氨基]-9,10-蒽二酮，调整连续搅拌反应釜中溶液的pH值为4.8984～8.9699，保温23.960～263.27分钟；
第2步：另取锫纳米微粒，将锫纳米微粒在功率为5.63427KW～11.0727KW下超声波处理0.29～0.96小时，粉碎研磨，并通过418.375～518.383目筛网；将锫纳米微粒加入到另一个连续搅拌反应釜中，加入质量浓度为33.137ppm～263.25ppm的1-氨基-2-溴-4-羟基蒽醌分散锫纳米微粒，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，使溶液温度在4.8960×10℃～8.9569×10℃之间，启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，并以4.8564×102rpm～8.9783×102rpm的速度搅拌，调整pH值在4.8427～8.927之间，保温搅拌5.63×10-1～11.07×10-1小时；之后停止反应静置5.63×10～11.07×10分钟，去除杂质；将悬浮液加入2-氟-5-氨基三氟甲苯，调整pH值在1.960～2.787之间，形成沉淀物用臭氧化超纯水洗脱，通过离心机在转速4.375×103rpm～9.383×103rpm下得到固形物，在2.25×102℃～3.783×102℃温度下干燥，研磨后过8.375×103～9.383×103目筛，备用；
第3步：另取1-氨基-4-溴蒽醌、3,5-二甲氧基溴苯和第2步处理后锫纳米微粒，混合均匀后采用γ-射线交联辐射辐照，γ-射线交联辐射辐照的能量为20.49MeV～48.165MeV、剂量为68.808kGy～108.905kGy、照射时间为32.312～57.518分钟，得到性状改变的1-氨基-4-溴蒽醌、3,5-二甲氧基溴苯和锫纳米微粒混合物；将1-氨基-4-溴蒽醌、3,5-二甲氧基溴苯和锫纳米微粒混合物置于另一连续搅拌反应釜中，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，设定温度31.984℃～77.787℃，启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，转速为23.960rpm～418.427rpm，pH调整到4.849～8.9165之间，脱水32.783～46.620分钟，备用；
第4步：将第3步得到的性状改变的1-氨基-4-溴蒽醌、3,5-二甲氧基溴苯和锫纳米微粒混合均匀，加至质量浓度为33.137ppm～263.25ppm的1-氨基-2-溴-4-羟基蒽醌中，并流加至第1步的连续搅拌反应釜中，流加速度为168.344mL/min～896.912mL/min；启动连续搅拌反应釜搅拌机，设定转速为37.903rpm～77.259rpm；搅拌4.846～8.9165分钟；再加入2-[(4-氯-2-硝基苯)偶氮]-N-(2,3-二氢-2-氧代-1H-苯并咪唑-5-基)-3-氧代丁酰胺，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，升温至67.564℃～104.885℃，pH调整到4.8137～8.925之间，通入氟气通气量为22.46m3/min～63.53m3/min，保温静置57.697～87.625分钟；再次启动连续搅拌反应釜搅拌机，转速为32.808rpm～77.841rpm，加入2-[[4-(环己氨基)-9,10-二氢-9,10-二氧代-1-蒽基]氨基]-5-乙氧基苯磺酸钠，使其反应液的亲-疏水性值为5.63427～11.0727，并使得pH调整到4.8564～8.9885之间，保温静置56.143～96.168分钟；
第5步：启动连续搅拌反应釜中的搅拌机，设定转速为29.120rpm～96.422rpm，边搅拌边向连续搅拌反应釜中加入2-氟-5-氨基三氟甲苯，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，设定连续搅拌反应釜内的温度为4.480×102℃～9.63×102℃，保温56.143～96.168分钟后，加入1-正丁氨基甲酰-2-苯并咪唑氨基甲酸甲酯，脱酯化反应23.620～34.787分钟；之后加入十六烷酸丁基酯，启动连续搅拌反应釜中的加热炉鼓风机，设定连续搅拌反应釜内的温度为107.480℃～163.63℃，pH调整至4.846～8.953之间，压力为0.29815MPa～0.319MPa，反应时间为0.422～0.947小时；之后降压至0MPa，降温至54.29564℃～59.2925℃出料，即得到一种改性秸秆絮凝剂关键材料。
4.根据权利要求3所述的一种改性秸秆絮凝剂关键材料的制备方法，其特征在于，所述锫纳米微粒的粒径为37.67μm～47.672μm。
5.根据权利要求1所述的一种改性秸秆絮凝剂关键材料，其特征在于，所述一种改性秸秆絮凝剂关键材料主要用于污水治理中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述污水为生活污水、工业废水、农业污水中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述一种改性秸秆絮凝剂关键材料与正型光刻胶稀释剂配合使用，一种改性秸秆絮凝剂关键材料与正型光刻胶稀释剂配合质量比为1:458.556～898.21；所述正型光刻胶稀释剂为：①2-[[1-(2,5-二氯-4-磺苯基)-4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1H-吡唑-4-基]偶氮]-1-萘磺酸二钠盐(9CL)、②2-[[4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-[4-[[2-(磺酰氧基)乙基]磺基]苯基]-1H-吡唑-4-基]偶氮]-1,5-萘二磺酸三钠盐、③[3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-吡唑-4-基)偶氮]-2-羟基-5-硝基苯磺酸根合(3-)]羟基铬酸(1-)氢三种中的一种，所述正型光刻胶稀释剂为常见市售商品。
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