一种秸秆高分子絮凝剂及其制备方法与流程

本发明属于絮凝剂领域，尤其涉及一种秸秆高分子絮凝剂及其制备方法。

背景技术：

当前，在污水处理中广泛应用的絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂、微生物絮凝剂和秸秆高分子絮凝剂等种类。其中无机絮凝剂造价低廉，絮凝效果较好，以铝盐、铁盐及其聚合物为代表；铁盐形成的矾花分子量和强度较大，净水效果显著，受水温影响效果小，pH值使用范围广，对某些原水有较好的处理效果，但铁盐絮凝剂不仅有强烈的腐蚀性，对设备要求高，而且容易残留铁离子，使处理水带有颜色，影响处理效果；当处理含有硫化物较多的工业废水时，铁盐絮凝剂中的Fe³⁺被还原成Fe²⁺，并与硫结合生成FeS和Fe₂S₃的混合物，使絮凝活性丧失。此外，利用无机类絮凝剂处理的水体中含有大量无机离子，过量的无机离子不仅影响到水质的口感、也不利于人体健康，因而给水工艺中需要增加脱盐、去离子工艺。铝盐絮凝剂絮凝效果也不错，但其中的铝经各渠道进入人体后，通过蓄积和参与许多生物化学反应，能将体内必需的营养元素和微量元素置换流失或沉积，干扰和破坏各部位的生理功能，导致人体出现诸如铝性脑病、铝性骨病、铝性贫血等临床铝中毒病症。同时，铝盐的毒性也表现在对水生生物、植物的毒性效应。当铝的浓度较大时，对废水生物处理过程中的微生物也可能产生不良影响。世界卫生组织对水中残留铝含量的限制标准为0.2mg/L，美国定为0.05mg/L，我国也在2000年暂行水质标准中，增加了铝的标准值为0.2mg/L。

有机絮凝剂包括人工合成高分子絮凝剂和天然高分子絮凝剂。人工合成高分子絮凝剂以聚丙烯酰胺类为代表，它们因为絮凝效果好、投入量少在市场上很受欢迎。但是这些类型的絮凝剂在生产、使用及后续处理中，也给环境带来了很大的压力，并对人类的健康构成了明显或潜在的危害。现有资料表明：目前应用范围最广、使用量最大的人工合成有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺类是低毒的，虽多数商品不刺激皮肤，但某些水解体可能有残余地碱性，反复、长期接触时会有刺激性。另外，其合成成本高而且在合成过程中丙烯酰胺单体和夹带的有毒重金属对人体健康危害很大，使用后大部分高分子很难被环境降解，在自然环境中大量积累并长期存在，给环境带来巨大的压力；小部分能被降解成小分子如丙烯酰胺单体则是有毒物质，很多科学研究证明它是一种毒害神经性很强的物质，且具有很强的致癌性，对人类健康构成威胁。一般人的无毒害日摄取量为0.5mg/kg。美国批准的聚丙烯酰胺最大容许浓度为1.0mg/L，当残留单体量超过0.5％(质量比)时，就应在PAM的产品包装上贴上“毒物”的标签。英国规定聚丙烯酰胺平均投加浓度为0.5mg/L，最大投加量不得超过1mg/L，丙烯酰胺在聚合物的残余量应小于0.05％。

天然高分子絮凝剂主要包括淀粉、丹宁、多糖类、壳聚糖类、木质素、纤维素和动物胶等天然有机高分子物质，通过化学改性制成。由于天然有机高分子物质具有无毒，能安全降解且价格低廉等特点，曾一度引起各科研机构的重视，但纯天然多糖类初始物质分子量较低且不稳定，用量大，絮凝效果不佳且有可能产生BOD等问题。国内外研究人员尝试将天然多糖类物质用丙烯酰胺等有机分子接枝，得到的复合物具有较强的絮凝效果。但丙烯酰胺单体的二次污染和生物学毒性问题还是未能得到有效的解决，制备过程复杂，生产成本也因此大大升高。致使多年来在此领域能真正商业化的产品并不多。

微生物絮凝剂是一类由微生物产生的可使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集沉淀的特殊高分子代谢产物。利用生物技术，通过微生物发酵、抽提、精制而得到。但是现有的微生物细菌筛选、培养、发酵和提取絮凝物质的方法和生产工艺过程复杂、生产成本过高，现阶段大都还处在实验阶段，实施大规模产业化还不太现实。

由于传统的无机高分子絮凝剂和合成有机高分子絮凝剂存在着一些固有的缺点，微生物絮凝剂也一直未大规模应用，近年来秸秆高分子絮凝剂得到了迅速的发展，尤其是它能克服使用单一絮凝剂的许多不足，兼具了单一絮凝剂的优点，适应范围广，对低浓度或高浓度废水、有色废水、多种工业废水、生活废水等都有良好的净化效果，还能提高絮凝过程中有机物的去除率，并能降低残留金属离子浓度，减少二次污染。因此，秸秆高分子絮凝剂有着很广泛的发展前景。天然有机高分子絮凝剂由于分子量大、活性基团多、结构多样化及其原料来源广泛、价格低廉、易于生物降解、无二次污染等特点，近年来，被国内外众多研究工作者用来研制新型絮凝剂。无机絮凝剂虽然有用量大，沉淀时间慢，残留等问题，但价格低廉和成产工艺相对成熟等优点也使其在今天仍然有很大的应用空间。无机天然高分子秸秆高分子絮凝剂更是兼有两者优点，因此也是秸秆高分子絮凝剂研制的焦点。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种秸秆高分子絮凝剂，由以下组分按重量份数配比组成：纯氧蒸汽气化水236.437～461.329份，秸秆粉28.948～70.798份，琥珀酸二钠31.119～140.191份，磺基琥珀酸-4-十二烷醇酯二钠盐27.198～44.868份，N-正丁基-苯甲酰-2-磺酰内亚胺30.922～87.792份，1-氨基-4-羟基-2-(2-苯氧基乙氧基)-9,10-蒽二酮33.786～94.912份，1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸30.69～53.288份，a,a-二甲基苯甲醇27.160～72.389份，镱纳米微粒35.477～90.251份，1-[(2-羟乙基)氨基]-4-(甲氨基)-9,10-蒽醌28.71～70.762份，2-[[2-氯-5-(三氟甲基)苯基]偶氮]-N-(2,3-二氢-2-氧代-1H-苯并咪唑-5-基)-3-氧代丁酰胺18.746～61.678份，[[9,10-二氢-1-羟基-9,10-二氧-4-(苯基氨基)-2-蒽基]氨基]-苯磺酸19.539～55.530份，O-苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸酯30.492～70.291份，苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯37.168～81.765份，质量浓度为27.310ppm～294.564ppm的聚丙烯酰胺60.624～114.562份。

进一步的，由以下组分按重量份数配比组成：纯氧蒸汽气化水237.437～460.329份，秸秆粉29.948～69.798份，琥珀酸二钠32.119～139.191份，磺基琥珀酸-4-十二烷醇酯二钠盐28.198～43.868份，N-正丁基-苯甲酰-2-磺酰内亚胺31.922～86.792份，1-氨基-4-羟基-2-(2-苯氧基乙氧基)-9,10-蒽二酮34.786～93.912份，1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸31.69～52.288份，a,a-二甲基苯甲醇28.160～71.389份，镱纳米微粒36.477～89.251份，1-[(2-羟乙基)氨基]-4-(甲氨基)-9,10-蒽醌29.71～69.762份，2-[[2-氯-5-(三氟甲基)苯基]偶氮]-N-(2,3-二氢-2-氧代-1H-苯并咪唑-5-基)-3-氧代丁酰胺19.746～60.678份，[[9,10-二氢-1-羟基-9,10-二氧-4-(苯基氨基)-2-蒽基]氨基]-苯磺酸20.539～54.530份，O-苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸酯31.492～69.291份，苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯38.168～80.765份，质量浓度为28.310ppm～293.564ppm的聚丙烯酰胺61.624～113.562份。

进一步的，本发明还公开了一种秸秆高分子絮凝剂的制备方法，按重量份数计，包括如下步骤：

第1步：在连续搅拌式反应釜中，加入纯氧蒸汽气化水和秸秆粉，启动连续搅拌式反应釜中的搅拌机，设定转速为29.790rpm～75.104rpm，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，使温度升至44.464℃～45.93℃，加入琥珀酸二钠搅拌均匀，进行酯化反应21.604～32.390分钟，加入磺基琥珀酸-4-十二烷醇酯二钠盐，通入流量为20.996m³/min～61.570m³/min的氪气0.29～0.94小时；之后在连续搅拌式反应釜中加入N-正丁基-苯甲酰-2-磺酰内亚胺，再次启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，使温度升至61.464℃～94.93℃，保温21.996～32.437分钟，加入1-氨基-4-羟基-2-(2-苯氧基乙氧基)-9,10-蒽二酮，调整连续搅拌式反应釜中溶液的pH值为4.8388～8.9451，保温21.996～261.437分钟；

第2步：另取镱纳米微粒，将镱纳米微粒在功率为5.61179KW～11.05437KW下超声波处理0.27～0.94小时，粉碎研磨，并通过416.970～516.376目筛网；将镱纳米微粒加入到另一个连续搅拌式反应釜中，加入质量浓度为31.342ppm～261.826ppm的1-[(2-羟乙基)氨基]-4-(甲氨基)-9,10-蒽醌分散镱纳米微粒，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，使溶液温度在4.8996×10℃～8.993×10℃之间，启动连续搅拌式反应釜中的搅拌机，并以4.8464×10²rpm～8.9104×10²rpm的速度搅拌，调整pH值在4.8179～8.9437之间，保温搅拌5.61×10^-1～11.05×10^-1小时；之后停止反应静置5.61×10～11.05×10分钟，去除杂质；将悬浮液加入O-苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸酯，调整pH值在1.996～2.570之间，形成沉淀物用纯氧蒸汽气化水洗脱，通过离心机在转速4.970×10³rpm～9.376×10³rpm下得到固形物，在2.826×10²℃～3.104×10²℃温度下干燥，研磨后过8.970×10³～9.376×10³目筛网，备用；

第3步：另取1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸、a,a-二甲基苯甲醇和第2步处理后镱纳米微粒，混合均匀后采用电离辐射辐照，电离辐射辐照的能量为18.129MeV～46.647MeV、剂量为66.831kGy～106.465kGy、照射时间为30.538～55.427分钟，得到性状改变的1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸、a,a-二甲基苯甲醇和镱纳米微粒混合物；将1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸、a,a-二甲基苯甲醇和镱纳米微粒混合物置于另一连续搅拌式反应釜中，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，设定温度29.388℃～75.570℃，启动连续搅拌式反应釜中的搅拌机，转速为21.996rpm～416.179rpm，pH调整到4.8129～8.9647之间，脱水30.104～44.604分钟，备用；

第4步：将第3步得到的性状改变的1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸、a,a-二甲基苯甲醇和镱纳米微粒混合均匀，加至质量浓度为31.342ppm～261.826ppm的1-[(2-羟乙基)氨基]-4-(甲氨基)-9,10-蒽醌中，并流加至第1步的连续搅拌式反应釜中，流加速度为166.570mL/min～894.742mL/min；启动连续搅拌式反应釜搅拌机，设定转速为35.719rpm～75.519rpm；搅拌4.8790～8.9647分钟；再加入2-[[2-氯-5-(三氟甲基)苯基]偶氮]-N-(2,3-二氢-2-氧代-1H-苯并咪唑-5-基)-3-氧代丁酰胺，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，升温至65.90℃～102.247℃，pH调整到4.8342～8.9826之间，通入氪气通气量为20.790m³/min～61.390m³/min，保温静置55.788～85.104分钟；再次启动连续搅拌式反应釜搅拌机，转速为30.148rpm～75.513rpm，加入[[9,10-二氢-1-羟基-9,10-二氧-4-(苯基氨基)-2-蒽基]氨基]-苯磺酸，使其反应液的亲水/亲胺酯阈值为5.61179～11.05437，并使得pH调整到4.890～8.9247之间，保温静置54.10～94.504分钟；

第5步：启动连续搅拌式反应釜中的搅拌机，设定转速为27.424rpm～94.217rpm，边搅拌边向连续搅拌式反应釜中加入O-苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸酯，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，设定连续搅拌式反应釜内的温度为4.594×10²℃～9.810×10²℃，保温54.10～94.504分钟后，加入苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯，酯化反应21.604～32.570分钟；之后加入聚丙烯酰胺，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，设定连续搅拌式反应釜内的温度为105.594℃～161.810℃，pH调整至4.8790～8.9390之间，压力为0.27267MPa～0.28124MPa，反应时间为0.420～0.945小时；之后降压至0MPa，降温至54.2790℃～59.27826℃出料，即得到一种秸秆高分子絮凝剂。

进一步的，所述镱纳米微粒的粒径为35.329μm～45.798μm。

进一步的，本发明还公开了一种秸秆高分子絮凝剂的应用；该商业用秸秆高分子絮凝剂主要用于针对工农业生产及生活污水处理中的应用。

进一步的，所述工农业生产及生活污水是指粪便水、洗浴水、洗涤水和冲洗水、造纸废水、纺织废水、制革废水、农药废水、冶金废水、炼油废水中的至少一种。

进一步的，所述一种秸秆高分子絮凝剂与惰性稀释剂配合使用，一种秸秆高分子絮凝剂与惰性稀释剂配合质量比为1:456.191～896.868；所述惰性稀释剂为：①4-氯-2-[[1-(2,5-二氯-4-磺基苯基)-4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1H-吡唑-4-基]偶氮]-5-甲基-苯磺酸钙盐、②2-[[[3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-4-吡唑基)偶氮基]-4-羟苯基]磺酰基]氨基]-苯甲酸钠、③二[3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-吡唑-4-基)偶氮]-4-羟基-5-硝基苯磺酸根合(3-)]铬酸(3-)二氢钠三种中的一种，所述惰性稀释剂为常见市售商品。

本发明专利公开的一种秸秆高分子絮凝剂及其制备方法，其优点在于：

(1)本发明所述一种秸秆高分子絮凝剂，其适用于多种工业废水和生活废水，并可通过调整配方比例，进一步扩大使用范围；与市售无机铝盐处理工业废水或生活污水相比较，本发明絮凝效果相当于普通无机铝盐的1～2倍；

(2)本发明所述一种秸秆高分子絮凝剂能够大大降低污泥中表面粒子的应力，采用秸秆为原料，絮凝剂残留物很容易被环境中的微生物降解，不存在二次污染问题；

(3)本发明所述一种秸秆高分子絮凝剂，该生产方法对设备要求不高，反应条件温和，易于放大，实现工业化生产；具有化学性质稳定、适用广；

(4)本发明所述一种秸秆高分子絮凝剂为合成原料，来源广，价格低，对秸秆的“绿色”使用符合循环经济，清洁生产的需要。在使用过后不会产生沉淀，不会对周边环境造成污染；应用本发明所述的一种秸秆高分子絮凝剂，设备要求简单、运营成本低。

附图说明

图1是一种秸秆高分子絮凝剂与对照例运动粘度变化图。

图2是一种秸秆高分子絮凝剂与对照例絮凝胶稳定率变化图。

图3是一种秸秆高分子絮凝剂与对照例泌水率变化图。

具体实施方式

以下结合附图和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秸秆高分子絮凝剂，并按重量份数计：

第1步：在连续搅拌式反应釜中，加入纯氧蒸汽气化水236.437份，秸秆粉28.948份，启动连续搅拌式反应釜中的搅拌机，设定转速为29.790rpm，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，使温度升至44.464℃，加入琥珀酸二钠31.119份搅拌均匀，进行酯化反应21.604分钟，加入磺基琥珀酸-4-十二烷醇酯二钠盐27.198份，通入流量为20.996m³/min的氪气0.29小时；之后在连续搅拌式反应釜中加入N-正丁基-苯甲酰-2-磺酰内亚胺30.922份，再次启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，使温度升至61.464℃，保温21.996分钟，加入1-氨基-4-羟基-2-(2-苯氧基乙氧基)-9,10-蒽二酮33.786份，调整连续搅拌式反应釜中溶液的pH值为4.8388，保温21.996分钟；

第2步：另取镱纳米微粒35.477份，将镱纳米微粒在功率为5.61179KW下超声波处理0.27小时，粉碎研磨，并通过416.970目筛网；将镱纳米微粒加入到另一个连续搅拌式反应釜中，加入质量浓度为31.342ppm的1-[(2-羟乙基)氨基]-4-(甲氨基)-9,10-蒽醌28.71份，分散镱纳米微粒，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，使溶液温度在4.8996×10℃，启动连续搅拌式反应釜中的搅拌机，并以4.8464×10²rpm的速度搅拌，调整pH值在4.8179，保温搅拌5.61×10^-1小时；之后停止反应静置5.61×10分钟，去除杂质；将悬浮液加入O-苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸酯30.492份，调整pH值在1.996，形成沉淀物用纯氧蒸汽气化水洗脱，通过离心机在转速4.970×10³rpm下得到固形物，在2.826×10²℃温度下干燥，研磨后过8.970×10³目筛网，备用；

第3步：另取1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸30.69份、a,a-二甲基苯甲醇27.160份和第2步处理后镱纳米微粒35.477份，混合均匀后采用电离辐射辐照，电离辐射辐照的能量为18.129MeV、剂量为66.831kGy、照射时间为30.538分钟，得到性状改变的1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸、a,a-二甲基苯甲醇和镱纳米微粒混合物；将1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸、a,a-二甲基苯甲醇和镱纳米微粒混合物置于另一连续搅拌式反应釜中，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，设定温度29.388℃，启动连续搅拌式反应釜中的搅拌机，转速为21.996rpm，pH调整到4.8129，脱水30.104分钟，备用；

第4步：将第3步得到的性状改变的1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸、a,a-二甲基苯甲醇和镱纳米微粒混合均匀，加至质量浓度为31.342ppm的1-[(2-羟乙基)氨基]-4-(甲氨基)-9,10-蒽醌28.71份中，并流加至第1步的连续搅拌式反应釜中，流加速度为166.570mL/min；启动连续搅拌式反应釜搅拌机，设定转速为35.719rpm；搅拌4.8790分钟；再加入2-[[2-氯-5-(三氟甲基)苯基]偶氮]-N-(2,3-二氢-2-氧代-1H-苯并咪唑-5-基)-3-氧代丁酰胺18.746份，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，升温至65.90℃，pH调整到4.8342，通入氪气通气量为20.790m³/min，保温静置55.788分钟；再次启动连续搅拌式反应釜搅拌机，转速为30.148rpm，加入[[9,10-二氢-1-羟基-9,10-二氧-4-(苯基氨基)-2-蒽基]氨基]-苯磺酸19.539份，使其反应液的亲水/亲胺酯阈值为5.61179，并使得pH调整到4.890，保温静置54.10分钟；

第5步：启动连续搅拌式反应釜中的搅拌机，设定转速为27.424rpm，边搅拌边向连续搅拌式反应釜中加入O-苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸酯30.492份，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，设定连续搅拌式反应釜内的温度为4.594×10²℃，保温54.10分钟后，加入苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯37.168份，进行酯化反应21.604分钟；之后加入27.310ppm的聚丙烯酰胺60.624份，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，设定连续搅拌式反应釜内的温度为105.594℃，pH调整至4.8790，压力为0.27267MPa，反应时间为0.420小时；之后降压至0MPa，降温至54.2790℃出料，即得到一种秸秆高分子絮凝剂。

其中所述镱纳米微粒的粒径为35.329μm。

在应用中，所述一种秸秆高分子絮凝剂需要与惰性稀释剂配合使用，一种秸秆高分子絮凝剂与惰性稀释剂配合质量比为1:456.191；所述惰性稀释剂为：4-氯-2-[[1-(2,5-二氯-4-磺基苯基)-4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1H-吡唑-4-基]偶氮]-5-甲基-苯磺酸钙盐，所述惰性稀释剂4-氯-2-[[1-(2,5-二氯-4-磺基苯基)-4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1H-吡唑-4-基]偶氮]-5-甲基-苯磺酸钙盐为常见市售商品。

实施例2

按照以下步骤制备本发明所述一种秸秆高分子絮凝剂，并按重量份数计：

第1步：在连续搅拌式反应釜中，加入纯氧蒸汽气化水461.329份，秸秆粉70.798份，启动连续搅拌式反应釜中的搅拌机，设定转速为75.104rpm，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，使温度升至45.93℃，加入琥珀酸二钠140.191份搅拌均匀，进行酯化反应32.390分钟，加入磺基琥珀酸-4-十二烷醇酯二钠盐44.868份，通入流量为61.570m³/min的氪气0.94小时；之后在连续搅拌式反应釜中加入N-正丁基-苯甲酰-2-磺酰内亚胺87.792份，再次启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，使温度升至94.93℃，保温32.437分钟，加入1-氨基-4-羟基-2-(2-苯氧基乙氧基)-9,10-蒽二酮94.912份，调整连续搅拌式反应釜中溶液的pH值为8.9451，保温261.437分钟；

第2步：另取镱纳米微粒90.251份，将镱纳米微粒在功率为11.05437KW下超声波处理0.94小时，粉碎研磨，并通过516.376目筛网；将镱纳米微粒加入到另一个连续搅拌式反应釜中，加入质量浓度为261.826ppm的1-[(2-羟乙基)氨基]-4-(甲氨基)-9,10-蒽醌70.762份，分散镱纳米微粒，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，使溶液温度在8.993×10℃，启动连续搅拌式反应釜中的搅拌机，并以8.9104×10²rpm的速度搅拌，调整pH值在8.9437，保温搅拌11.05×10^-1小时；之后停止反应静置11.05×10分钟，去除杂质；将悬浮液加入O-苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸酯70.291份，调整pH值在2.570，形成沉淀物用纯氧蒸汽气化水洗脱，通过离心机在转速9.376×10³rpm下得到固形物，在3.104×10²℃温度下干燥，研磨后过9.376×10³目筛网，备用；

第3步：另取1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸53.288份、a,a-二甲基苯甲醇72.389份和第2步处理后镱纳米微粒90.251份，混合均匀后采用电离辐射辐照，电离辐射辐照的能量为46.647MeV、剂量为106.465kGy、照射时间为55.427分钟，得到性状改变的1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸、a,a-二甲基苯甲醇和镱纳米微粒混合物；将1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸、a,a-二甲基苯甲醇和镱纳米微粒混合物置于另一连续搅拌式反应釜中，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，设定温度75.570℃，启动连续搅拌式反应釜中的搅拌机，转速为416.179rpm，pH调整到8.9647，脱水44.604分钟，备用；

第4步：将第3步得到的性状改变的1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸、a,a-二甲基苯甲醇和镱纳米微粒混合均匀，加至质量浓度为261.826ppm的1-[(2-羟乙基)氨基]-4-(甲氨基)-9,10-蒽醌70.762份中，并流加至第1步的连续搅拌式反应釜中，流加速度为894.742mL/min；启动连续搅拌式反应釜搅拌机，设定转速为75.519rpm；搅拌8.9647分钟；再加入2-[[2-氯-5-(三氟甲基)苯基]偶氮]-N-(2,3-二氢-2-氧代-1H-苯并咪唑-5-基)-3-氧代丁酰胺61.678份，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，升温至102.247℃，pH调整到8.9826，通入氪气通气量为61.390m³/min，保温静置85.104分钟；再次启动连续搅拌式反应釜搅拌机，转速为75.513rpm，加入[[9,10-二氢-1-羟基-9,10-二氧-4-(苯基氨基)-2-蒽基]氨基]-苯磺酸55.530份，使其反应液的亲水/亲胺酯阈值为11.05437，并使得pH调整到8.9247，保温静置94.504分钟；

第5步：启动连续搅拌式反应釜中的搅拌机，设定转速为94.217rpm，边搅拌边向连续搅拌式反应釜中加入O-苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸酯70.291份，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，设定连续搅拌式反应釜内的温度为9.810×10²℃，保温94.504分钟后，加入苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯81.765份，进行酯化反应32.570分钟；之后加入294.564ppm的聚丙烯酰胺114.562份，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，设定连续搅拌式反应釜内的温度为161.810℃，pH调整至8.9390，压力为0.28124MPa，反应时间为0.945小时；之后降压至0MPa，降温至59.27826℃出料，即得到一种秸秆高分子絮凝剂。

其中所述镱纳米微粒的粒径为45.798μm。

在应用中，所述一种秸秆高分子絮凝剂需要与惰性稀释剂配合使用，一种秸秆高分子絮凝剂与惰性稀释剂配合质量比为1:896.868；所述惰性稀释剂为：二[3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-吡唑-4-基)偶氮]-4-羟基-5-硝基苯磺酸根合(3-)]铬酸(3-)二氢钠，所述惰性稀释剂二[3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-吡唑-4-基)偶氮]-4-羟基-5-硝基苯磺酸根合(3-)]铬酸(3-)二氢钠为常见市售商品。

实施例3

按照以下步骤制备本发明所述一种秸秆高分子絮凝剂，并按重量份数计：

第1步：在连续搅拌式反应釜中，加入纯氧蒸汽气化水236.9437份，秸秆粉28.9948份，启动连续搅拌式反应釜中的搅拌机，设定转速为29.9790rpm，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，使温度升至44.9464℃，加入琥珀酸二钠31.9119份搅拌均匀，进行酯化反应21.9604分钟，加入磺基琥珀酸-4-十二烷醇酯二钠盐27.9198份，通入流量为20.9996m³/min的氪气0.929小时；之后在连续搅拌式反应釜中加入N-正丁基-苯甲酰-2-磺酰内亚胺30.9922份，再次启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，使温度升至61.9464℃，保温21.9996分钟，加入1-氨基-4-羟基-2-(2-苯氧基乙氧基)-9,10-蒽二酮33.9786份，调整连续搅拌式反应釜中溶液的pH值为4.89388，保温21.9996分钟；

第2步：另取镱纳米微粒35.9477份，将镱纳米微粒在功率为5.619179KW下超声波处理0.927小时，粉碎研磨，并通过416.9970目筛网；将镱纳米微粒加入到另一个连续搅拌式反应釜中，加入质量浓度为31.9342ppm的1-[(2-羟乙基)氨基]-4-(甲氨基)-9,10-蒽醌28.971份，分散镱纳米微粒，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，使溶液温度在4.89996×10℃，启动连续搅拌式反应釜中的搅拌机，并以4.89464×10²rpm的速度搅拌，调整pH值在4.89179，保温搅拌5.619×10^-1小时；之后停止反应静置5.619×10分钟，去除杂质；将悬浮液加入O-苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸酯30.9492份，调整pH值在1.9996，形成沉淀物用纯氧蒸汽气化水洗脱，通过离心机在转速4.9970×10³rpm下得到固形物，在2.9826×10²℃温度下干燥，研磨后过8.9970×10³目筛网，备用；

第3步：另取1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸30.969份、a,a-二甲基苯甲醇27.9160份和第2步处理后镱纳米微粒35.9477份，混合均匀后采用电离辐射辐照，电离辐射辐照的能量为18.9129MeV、剂量为66.9831kGy、照射时间为30.9538分钟，得到性状改变的1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸、a,a-二甲基苯甲醇和镱纳米微粒混合物；将1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸、a,a-二甲基苯甲醇和镱纳米微粒混合物置于另一连续搅拌式反应釜中，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，设定温度29.9388℃，启动连续搅拌式反应釜中的搅拌机，转速为21.9996rpm，pH调整到4.89129，脱水30.9104分钟，备用；

第4步：将第3步得到的性状改变的1-氨基-4-甲氨基蒽醌-2-磺酸、a,a-二甲基苯甲醇和镱纳米微粒混合均匀，加至质量浓度为31.9342ppm的1-[(2-羟乙基)氨基]-4-(甲氨基)-9,10-蒽醌28.971份中，并流加至第1步的连续搅拌式反应釜中，流加速度为166.9570mL/min；启动连续搅拌式反应釜搅拌机，设定转速为35.9719rpm；搅拌4.89790分钟；再加入2-[[2-氯-5-(三氟甲基)苯基]偶氮]-N-(2,3-二氢-2-氧代-1H-苯并咪唑-5-基)-3-氧代丁酰胺18.9746份，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，升温至65.990℃，pH调整到4.89342，通入氪气通气量为20.9790m³/min，保温静置55.9788分钟；再次启动连续搅拌式反应釜搅拌机，转速为30.9148rpm，加入[[9,10-二氢-1-羟基-9,10-二氧-4-(苯基氨基)-2-蒽基]氨基]-苯磺酸19.9539份，使其反应液的亲水/亲胺酯阈值为5.619179，并使得pH调整到4.8990，保温静置54.910分钟；

第5步：启动连续搅拌式反应釜中的搅拌机，设定转速为27.9424rpm，边搅拌边向连续搅拌式反应釜中加入O-苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸酯30.9492份，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，设定连续搅拌式反应釜内的温度为4.9594×10²℃，保温54.910分钟后，加入苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯37.9168份，进行酯化反应21.9604分钟；之后加入27.9310ppm的聚丙烯酰胺60.9624份，启动连续搅拌式反应釜中的双段式加热装置，设定连续搅拌式反应釜内的温度为105.9594℃，pH调整至4.89790，压力为0.279267MPa，反应时间为0.4920小时；之后降压至0MPa，降温至54.27990℃出料，即得到一种秸秆高分子絮凝剂。

其中所述镱纳米微粒的粒径为35.9329μm。

在应用中，所述一种秸秆高分子絮凝剂需要与惰性稀释剂配合使用，一种秸秆高分子絮凝剂与惰性稀释剂配合质量比为1:456.9191；所述惰性稀释剂为：2-[[[3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-4-吡唑基)偶氮基]-4-羟苯基]磺酰基]氨基]-苯甲酸钠，所述惰性稀释剂2-[[[3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-4-吡唑基)偶氮基]-4-羟苯基]磺酰基]氨基]-苯甲酸钠为常见市售商品。

对照例

对照例采用市售某品牌的秸秆高分子絮凝剂进行工农业生产及生活污水絮凝试验。

实施例4

将实施例1～3和对照例所获得的秸秆高分子絮凝剂进行工农业生产及生活污水絮凝试验，其中秸秆高分子絮凝剂与惰性稀释剂配合使用，秸秆高分子絮凝剂与惰性稀释剂的质量比为1:456.191，所述惰性稀释剂在实施例1中为4-氯-2-[[1-(2,5-二氯-4-磺基苯基)-4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1H-吡唑-4-基]偶氮]-5-甲基-苯磺酸钙盐、在实施例2中为二[3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-吡唑-4-基)偶氮]-4-羟基-5-硝基苯磺酸根合(3-)]铬酸(3-)二氢钠、在；实施例3中为2-[[[3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-4-吡唑基)偶氮基]-4-羟苯基]磺酰基]氨基]-苯甲酸钠；处理结束后对分子量、阴离子度、粘度、残余单体含量等参数进行分析。数据分析如表1所示。

从表1可见，本发明所述的一种秸秆高分子絮凝剂，其分子量、阴离子度、粘度、残余单体含量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秸秆高分子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在运动粘度、絮凝胶稳定率、泌水率等技术指标，均大幅优于现有技术生产的产品。