本发明专利技术公开了一种用于处理印染废水的蛋白质絮凝剂。由源自廉价废弃动物毛皮、蹄、动物毛粉以及豆粕的各种动植物蛋白粉制备的水溶性蛋白质，针对蛋白质分子中存在的不同基团与化学改性剂进行反应，制备用于处理印染废水的蛋白质絮凝剂。本发明专利技术同时提供了一种蛋白质絮凝剂复配物。本发明专利技术提供了简单易行的制备方法，产品成本低廉，可高效处理印染厂和染料生产厂所排放的多种染料废水。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子化学品及其应用领域，具体涉及一种用于处理印染废水的蛋白 质絮凝剂。
技术介绍
印染废水成分复杂，排放量大，严重环境污染，如何有效地处理印染废水是关系工 业发展的重要问题。印染废水中最难处理的是带有-SO3H、-COOH、-OH等亲水性基团的染料 废水，其结构主要是芳烃和杂环化合物，毒性大、色度高，难以生物降解和脱色。目前处理印 染废水使用的方法有氧化法、絮凝法和生物处理法。用氧化法进行处理时成本高且效果差。 采用絮凝法处理时使用的药剂主要有无机和有机两大类絮凝剂，都存在着二次污染和成本 较高的问题。生物处理法是近年的新课题，技术尚不成熟且成本高。因此，急需开发高效、 无二次污染、成本低的絮凝技术。动物毛发、羽毛、蹄壳或豆粕等畜牧业或农产品加工副产物含有丰富的蛋白质，但 目前并未充分利用，大量作废弃处理，既增加环境负担又浪费资源。人们虽然已经开始致力 于蛋白质应用的研究开发，例如从畜毛等提取角蛋白或氨基酸、主要用在食品、饲料、化妆 品、医疗保健、包装材料等方面，但应用并不广泛。而对于蛋白质在印染废水脱色絮凝方面 的研究较少。《印染助剂》2008年第一期《改性鸡毛角蛋白脱色剂K-D用于印染废水的脱色 研究》仅限于对鸡毛角蛋白的物理改性，用量较大且脱色较差。迄今尚无经过化学改性的蛋 白质絮凝剂可用于处理染料废水的报道。
技术实现思路
已知蛋白质侧链上有大量的亲水性基团，如氨基、羧基和羟基等，这些基团对染料 和重金属等有很好的亲和性，这与絮凝法处理染料废水的机理是一致的。基于这样的理论， 本专利技术旨在利用动物毛发、羽毛、蹄壳或豆粕畜牧业或农产品加工副产物中含有的蛋白质， 将这些蛋白质经过化学改性之后，单独或者与其他絮凝剂复配，用于印染厂或染料厂的废 水脱色絮凝处理中。本专利技术的技术方案如下一种用于处理印染废水的蛋白质絮凝剂，该絮凝剂的活 性成分为化学改性的水溶性蛋白质，采用以下方法制备首先将动植物蛋白质水解制得水 溶性蛋白质，再与化学改性剂进行反应，得到适用于处理印染废水的蛋白质絮凝剂，。化学 改性剂的加入量为0. 5-5摩尔/100克水溶性蛋白质，反应温度为50-100°C。制备水溶性蛋白质所用的动植物蛋白取自动物毛发、羽毛、蹄壳或豆粕等畜牧业 或农产品加工副产物。将这些动植物蛋白质水解制备水溶性蛋白质的公知方法很多，目前 使用的方法主要有氧化、还原、酸碱处理、酶降解、高压处理、闪爆、电化学氧化、铜氨溶液法 金属盐法等。具体操作在专利 CN1063874A、US2008009611A1、JP8092295A、JP10291999A, US5262307A、JP2051533A中有详细的描述。本专利技术采用碱性水解法制备水溶性蛋白质。参与对水溶性蛋白质进行改性的化学改性剂选自以下1-2种有机胺类、醛类、卤代羧酸类或含有不饱和双键并可以进行MICHEAL加成的化合物。上述化学改性剂可与水溶 性蛋白质结构上的氨基、羟基或巯基等进行反应，起到交联、架桥的作用，以此增大分子量 并引入更多的阳离子或阴离子基团以利于絮凝废水中的染料分子。用于制备本专利技术蛋白质絮凝剂的化学改性剂可以与蛋白质分子中一个或几个特 定基团发生反应、从而起到对蛋白质改性的作用。实际操作中，为保证反应顺利进行，应根 据具体选用的化学改性剂与蛋白质分子上特定基团的反应类型调节反应体系的PH值。这 一点，对于本领域的技术人员是不难理解的。当选用有机胺类化合物作为化学改性剂对水溶性蛋白质进行改性时，可以同时应 用醛类化学改性剂作为交联剂与蛋白质分子中的氨基、羟基以及巯基等发生交联或接枝等 反应。反应于50-80°C进行，化学改性剂的加入量为0. 5-5摩尔/100克水溶性蛋白质；所 述的有机胺类化学改性剂选自尿素、乙二胺、己二胺、双氰胺、三聚氰胺、一甲胺、二甲胺、单 乙醇胺或二乙醇胺；所述的醛类化学改性剂选自甲醛或乙二醛；两类化学改性剂之间的摩 尔比为1 1-2。当选用含有不饱和双键并可以进行MICHEAL加成的化合物作为化学改性剂对水 溶性蛋白质进行改性时，通常在碱性条件下与蛋白质分子中的伯胺或者仲胺基团进行加成 反应。反应于60-100°C进行，化学改性剂的加入量为0. 5-07摩尔/100克水溶性蛋白质； 所述的化学改性剂选自丙烯酰胺、N，N-二甲基二烯丙基氯化铵或丙烯酸类单体。也可以同 时加入以上两种化学改性剂对水溶性蛋白质进行改性，此时，两种化学改性剂的摩尔比为 1 1-2。当选用卤代羧酸类化学改性剂对水溶性蛋白质进行改性时，这些卤代羧酸在碱性 条件下与蛋白质分子中的氨基、羟基等发生取代反应。反应于60_90°c进行，化学改性剂的 加入量为0. 5-1.0摩尔/100克水溶性蛋白质；所述的卤代羧酸类化学改性剂选自氯乙酸或 氯代丁二酸。本专利技术针对蛋白质分子侧链上的极性官能团如氨基、羟基等基团引入某些特定基 团，或对蛋白分子进行交联可以制备不同离子性、含氮量、分子量的改性蛋白质。所涉及的 化学反应式部分例举如下1.应用尿素和甲醛改性-NH7protein chainHCHO-NHCH2OHprotein chainO-NHCH2OH + H2N——C——NH2-protein chainOI-NHCH2NH-C——NHCH2NH~Iprotein chainprotein chainοHCHO/ H Il H ,H2N——C——NH2 HOH2C十N——C——N十CH2OH60。CηO/H Il H \、HOH2C 十 N—C—N 士 CH2OH +-NH,protein chainO/H Il H \-NHCH2fN——C——N-^-CH2NH-protein chainprotein chainOIl-OH + H2N——C一NH2protein chain2.应用双氰胺改性OHH-N一C一N-proteia chainprotein chainNH/NH4Cl+ HCHO ——NC-"NH2-H—<NHNHCH2OHNNH"NH2NH4Cl Z + HCHO-^NC—N=C\HN——CH2OHN——CH2OH H权利要求1.一种用于处理印染废水的蛋白质絮凝剂，其特征在于，所述絮凝剂的活性成分为化 学改性的水溶性蛋白质，该活性成分采用下述方法制得将动植物蛋白质水解得到的水溶 性蛋白质与化学改性剂于50-100°C进行反应，化学改性剂的加入量为0. 5-5摩尔/100克水 溶性蛋白质；所述的化学改性剂选自以下1-2种有机胺类、醛类、卤代羧酸类或含有不饱 和双键并可以进行MICHEAL加成的化合物。2.按照权利要求1所述的蛋白质絮凝剂，其特征在于选用有机胺类和醛类化学改性 剂对水溶性蛋白质进行改性，反应于50-80°C进行，化学改性剂的加入量为0. 5-5摩尔/100 克水溶性蛋白质；所述的有机胺类化学改性剂选自尿素、乙二胺、己二胺、双氰胺、三聚氰 胺、一甲胺、二甲胺、单乙醇胺或二乙醇胺，所述的醛类化学改性剂选自甲醛或乙二醛；两类 化学改性剂之间的摩尔比为1 1-2。3.按照权利要求1所述的蛋白质絮凝剂，其特征在于选用1-2种含有不饱和双键 并可以进行MICHEAL加成的化合物作为化学改性剂对水溶性蛋白质进行改性，反本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于处理印染废水的蛋白质絮凝剂，其特征在于，所述絮凝剂的活性成分为化学改性的水溶性蛋白质，该活性成分采用下述方法制得：将动植物蛋白质水解得到的水溶性蛋白质与化学改性剂于５０－１００℃进行反应，化学改性剂的加入量为０．５－５摩尔／１００克水溶性蛋白质；所述的化学改性剂选自以下１－２种：有机胺类、醛类、卤代羧酸类或含有不饱和双键并可以进行ＭＩＣＨＥＡＬ加成的化合物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘冬雪，鲁琴，吴玉春，贾俊，付洪娥，姚齐，
申请(专利权)人：中国中化股份有限公司，沈阳化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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