本发明属于絮凝剂制备方法技术领域，涉及一种疏水接枝共聚阳离子絮凝剂的制备方法，具体涉及一种从废弃皮革中提取的工业明胶接枝共聚疏水阳离子絮凝剂的制备方法。
背景技术：
我国是制革工业大国，动物皮资源丰富，在制革过程中，通常仅有不到30%的原皮转变为可出售的成品皮，其余的大多作为废弃物丢弃，成为固体污染物，给生态环境造成危害。废弃的革屑可提取工业明胶，利用工业明胶水解后胶原蛋白分子上含有氨基、羧基、羟基等活性集团，可通过接枝改性获得良好的絮凝性能。含油废水广泛来源于石化、交通运输、造纸、皮革、纺织、食品加工等行业，其存在形式多种多样，主要有可浮油、乳化油、分散油、溶解油等。含油废水危害广泛，主要表现在危害自然资源环境、人体及动物健康等，一旦燃烧将产生巨大的环境、经济损失。所以对含油废水的处理一直是重点问题。含油废液主要通过生化处理，化学氧化或膜分离技术处理。这些方法都有适应性差，性能差，运行成本和codcr值过高等缺点，使排放的废液不能达到废水排放标准。目前国内外众多水处理方法中，絮凝沉淀法因其工艺简单、操作方便、处理效率高等优点而广泛应用于工业和生活用水的治理和循环利用上。在各种絮凝剂中，天然高分子絮凝剂具有用量少，反应快，效率高，易于生物降解等特点，因而成为一种大有发展潜力的水处理剂。目前以废弃皮革提取的工业明胶为原料接枝共聚制备疏水型阳离子絮凝剂并未见报道。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种废弃皮革中提取的工业明胶接枝共聚疏水阳离子絮凝剂的制备方法，通过从废弃皮革中提取工业明胶来制备絮凝剂，引入疏水单体丙烯酸丁酯，提高絮凝剂的破乳除油能力，增大对油滴及悬浮颗粒的吸附能力，提高絮凝效果。其无毒，环境友好，成本低廉，而且可实现皮革固体废弃物资源化利用。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种疏水接枝共聚阳离子絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将废弃皮革中提取的工业明胶溶于蒸馏水中，并加入复合酶，调节ph为7.0，温度为40~45℃，水解1h后升温至95℃使酶失活，时间为5~10min，制得明胶水解液；
步骤二：通入氮气排出明胶水解液体系内的空气，调节氮气通入量使得体系压力恒定且无空气，加入丙烯酰胺（am）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（dac）、丙烯酸丁酯（ba）、乙醇和蒸馏水，调节ph和温度，加入引发剂，引发剂与水配置成溶液控制在15~20min同时滴加，滴加完后搅拌反应60~90min；制得疏水接枝共聚阳离子絮凝剂。
步骤三：将制得的疏水阳离子絮凝剂粗品先用无水乙醇沉淀，以丙酮为溶剂利用索氏提取器抽提，60℃干燥24小时得到阳离子絮凝剂纯品；
所述的引发剂为叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠；
所述的复合酶为中性蛋白酶和胰蛋白酶按质量比为1:1的复合酶。
所述的步骤一中，工业明胶为40~50g，蒸馏水为80~100ml，复合酶为0.4~0.5g，温度为40~45℃，ph调节采用氨水调节控制在7.0。
所述的步骤二中，丙烯酰胺（am）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（dac）、丙烯酸丁酯（ba）三者摩尔比为80:18:2，总质量为80~100g，乙醇3~5ml，蒸馏水为80~100ml，温度50~60℃。
所述的步骤二中ph调节采用氨水调节控制在7.0~8.0之间。
所述的引发剂中的叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠两种物质比例为1:1，均为单体质量的1:100~2:100。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
以废弃皮革中提取的工业明胶为原材料，产量大，来源广泛，易于生物降解。一方面有利于皮革固体废弃物的资源化利用，变废为宝，以废治污；另一方面可为含油水处理行业提供新的絮凝剂。该方法制备得到的阳离子絮凝剂具有较强的破乳除油能力、吸附架桥性能，对油滴及悬浮颗粒的吸附能力强，絮凝反应时间短等优点。通过对比试验发现，采用本方法制备的絮凝剂对油田模拟废水浊度去除率高达90%以上，codcr去除率75%以上，略低于市售阳离子絮凝剂，但本方法制备的絮凝剂絮凝速度优于市售阳离子絮凝剂。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步叙述。
实施例一：
一种疏水接枝共聚阳离子絮凝剂的制备方法，包括下述步骤：
步骤一：称取40g工业明胶，加入80ml水充分溶胀，调节温度40℃，ph为7.0，加入0.2g胰蛋白酶，0.2g中性蛋白酶，水解1h后升温至95℃并维持5min使酶失活，得明胶水解液；
步骤二：通入氮气排出明胶水解液体系内的空气，调节氮气通入量使得体系压力恒定且无空气，加入80g丙烯酰胺（am）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（dac）、丙烯酸丁酯（ba），其中三者摩尔比为80:18:2，3ml乙醇和80ml蒸馏水，调节ph为7.0，温度50℃.加入引发剂，引发剂与水配置成溶液控制在15~20min同时滴加，滴加完后50℃下搅拌反应60min。
步骤三：将制得的阳离子絮凝剂粗品经无水乙醇沉淀，以丙酮为溶剂利用索氏提取器抽提，除去均聚物，60℃干燥24小时得到阳离子絮凝剂纯品。
实施例二：
一种疏水接枝共聚阳离子絮凝剂的制备方法，包括下述步骤：
步骤一：称取40g工业明胶，加入80ml水充分溶胀，调节温度40℃，ph为7.0，加入0.2g胰蛋白酶，0.2g中性蛋白酶，水解1h后升温至95℃并维持5min使酶失活，得明胶水解液；
步骤二：通入氮气排出明胶水解液体系内的空气，调节氮气通入量使得体系压力恒定且无空气，加入100g丙烯酰胺（am）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（dac）、丙烯酸丁酯（ba），其中三者摩尔比为80:18:2，3ml乙醇和100ml蒸馏水，调节ph为7.5，温度50℃.加入引发剂，引发剂与水配置成溶液控制在15~20min同时滴加，滴加完后50℃下搅拌反应60min。
步骤三：将制得的阳离子絮凝剂粗品经无水乙醇沉淀，以丙酮为溶剂利用索氏提取器抽提，除去均聚物，60℃干燥24小时得到阳离子絮凝剂纯品。
实施例三：
一种疏水接枝共聚阳离子絮凝剂的制备方法，包括下述步骤：
步骤一：称取40g工业明胶，加入80ml水充分溶胀，调节温度45℃，ph为7.0，加入0.2g胰蛋白酶，0.2g中性蛋白酶，水解1h后升温至95℃并维持5min使酶失活，得明胶水解液；
步骤二：通入氮气排出明胶水解液体系内的空气，调节氮气通入量使得体系压力恒定且无空气，加入100g丙烯酰胺（am）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（dac）、丙烯酸丁酯（ba），其中三者摩尔比为80:18:2，5ml乙醇和100ml蒸馏水，调节ph为8.0，温度50℃.加入引发剂，引发剂与水配置成溶液控制在15~20min同时滴加，滴加完后50℃下搅拌反应60min。
步骤三：将制得的阳离子絮凝剂粗品经无水乙醇沉淀，以丙酮为溶剂利用索氏提取器抽提，除去均聚物，60℃干燥24小时得到阳离子絮凝剂纯品。
实施例四：
一种疏水接枝共聚阳离子絮凝剂的制备方法，包括下述步骤：
步骤一：称取50g工业明胶，加入100ml水充分溶胀，调节温度40℃，ph为7.0，加入0.25g胰蛋白酶，0.25g中性蛋白酶，水解1h后升温至95℃并维持5min使酶失活，得明胶水解液；
步骤二：通入氮气排出明胶水解液体系内的空气，调节氮气通入量使得体系压力恒定且无空气，加入80g丙烯酰胺（am）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（dac）、丙烯酸丁酯（ba），其中三者摩尔比为80:18:2，3ml乙醇和80ml蒸馏水，调节ph为7.0，温度50℃.加入引发剂，引发剂与水配置成溶液控制在15~20min同时滴加，滴加完后50℃下搅拌反应60min。
步骤三：将制得的阳离子絮凝剂粗品经无水乙醇沉淀，以丙酮为溶剂利用索氏提取器抽提，除去均聚物，60℃干燥24小时得到阳离子絮凝剂纯品。
实施例五：
一种疏水接枝共聚阳离子絮凝剂的制备方法，包括下述步骤：
步骤一：称取50g工业明胶，加入100ml水充分溶胀，调节温度40℃，ph为7.0，加入0.25g胰蛋白酶，0.25g中性蛋白酶，水解1h后升温至95℃并维持5min使酶失活，得明胶水解液；
步骤二：通入氮气排出明胶水解液体系内的空气，调节氮气通入量使得体系压力恒定且无空气，加入100g丙烯酰胺（am）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（dac）、丙烯酸丁酯（ba），其中三者摩尔比为80:18:2，5ml乙醇和100ml蒸馏水，调节ph为7.5，温度50℃.加入引发剂，引发剂与水配置成溶液控制在15~20min同时滴加，滴加完后50℃下搅拌反应60min。
步骤三：将制得的阳离子絮凝剂粗品经无水乙醇沉淀，以丙酮为溶剂利用索氏提取器抽提，除去均聚物，50℃干燥24小时得到阳离子絮凝剂纯品。
实施例六：
一种疏水接枝共聚阳离子絮凝剂的制备方法，包括下述步骤：
步骤一：称取50g工业明胶，加入100ml水充分溶胀，调节温度45℃，ph为7.0，加入0.25g胰蛋白酶，0.25g中性蛋白酶，水解1h后升温至95℃并维持5min使酶失活，得明胶水解液；
步骤二：通入氮气排出明胶水解液体系内的空气，调节氮气通入量使得体系压力恒定且无空气，加入100g丙烯酰胺（am）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（dac）、丙烯酸丁酯（ba），其中三者摩尔比为80:18:2，5ml乙醇和100ml蒸馏水，调节ph为8.0，温度50℃.加入引发剂，引发剂与水配置成溶液控制在15~20min同时滴加，滴加完后50℃下搅拌反应60min。
步骤三：将制得的阳离子絮凝剂粗品经无水乙醇沉淀，以丙酮为溶剂利用索氏提取器抽提，除去均聚物，60℃干燥24小时得到阳离子絮凝剂纯品。