本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚鋁聚鐵型殼聚糖復(fù)合絮凝劑。

背景技術(shù)：

含有重金屬的工業(yè)廢水主要來自礦山、冶煉、電解、電鍍、農(nóng)藥、醫(yī)藥、油漆、顏料等企業(yè)排出的廢水。具體危害表現(xiàn)為：1、工業(yè)廢水直接流入渠道，江河，湖泊污染地表水，如果毒性較大會(huì)導(dǎo)致水生動(dòng)植物的死亡甚至絕跡；2、工業(yè)廢水還可能滲透到地下水，污染地下水，進(jìn)而污染農(nóng)作物；3、如果周邊居民采用被污染的地表水或地下水作為生活用水，會(huì)危害身體健康，重者死亡；4、工業(yè)廢水滲入土壤，造成土壤污染，或者重金屬污染。影響植物和土壤中微生物的生長(zhǎng)。6、工業(yè)廢水中的有毒有害物質(zhì)會(huì)被動(dòng)植物的攝食和吸收作用殘留在體內(nèi)，而后通過食物鏈到達(dá)人體內(nèi)，對(duì)人體造成危害。

對(duì)重金屬廢水的處理，通常可分為兩類；一是使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變成不溶的金屬化合物或元素，經(jīng)沉淀和上浮從廢水中去除．可應(yīng)用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分離法、電解沉淀(或上浮)法、隔膜電解法等；二是將廢水中的重金屬在不改變其化學(xué)形態(tài)的條件下進(jìn)行濃縮和分離，可應(yīng)用方法有反滲透法、電滲析法、蒸發(fā)法和離子交換法等。這些方法應(yīng)根據(jù)廢水水質(zhì)、水量等情況單獨(dú)或組合使用。

用于重金屬水處理的化學(xué)藥劑主要是絮凝劑，其廣泛應(yīng)用于化工、石油、輕工、日化、紡織、印染、建筑、冶金、機(jī)械、醫(yī)藥衛(wèi)生、交通、城鄉(xiāng)環(huán)保等行業(yè)，以達(dá)到節(jié)約用水和防止水源污染的目的。目前絮凝劑有三氯化鐵、羧甲基纖維素、聚丙烯酸鈉等、聚乙烯胺、聚丙烯酰胺等。它們的作用主要是通過電荷中和、吸附架橋作用來實(shí)現(xiàn)的。

人們發(fā)現(xiàn)殼聚糖作為絮凝劑對(duì)許多物質(zhì)具有螯合吸附作用，其分子中的氨基和與氨基相臨的羥基與許多金屬離子(如Hg2+、Ni2+、Cu2+、pb2+、CA2+、Ag+等)能形成穩(wěn)定的螯合物，但目前殼聚糖很少作為絮凝劑用于水處理當(dāng)中，主要由于效果不甚理想、應(yīng)用成本高、應(yīng)用范圍有限、缺少綜合應(yīng)用技術(shù)方案等問題影響其應(yīng)用。

雖然聚鐵、聚鋁等水處理劑有著價(jià)格便宜、應(yīng)用效果突出等特點(diǎn)，但缺點(diǎn)也是明顯的，研究表明：此等水處理劑還是存在應(yīng)用范圍還是受限，并且加大計(jì)量使用，對(duì)水體存在二次污染等問題。因此有必要開發(fā)一種效果好并且應(yīng)用范圍廣的理想產(chǎn)品，是我們開發(fā)人員的長(zhǎng)期追求目標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種聚鋁聚鐵型殼聚糖復(fù)合絮凝劑，用以解決現(xiàn)有技術(shù)水處理效果不理想、應(yīng)用成本高、應(yīng)用范圍有限等技術(shù)問題。

為了解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種聚鋁聚鐵型殼聚糖復(fù)合絮凝劑，包括殼聚糖絮凝劑及聚鋁復(fù)合絮凝劑，其特征是所述殼聚糖絮凝劑為球狀顆粒，殼聚糖絮凝劑外包裹由聚鋁聚鐵型絮凝劑構(gòu)成的外殼。

球狀顆粒的殼聚糖絮凝劑制備方法包括以下步驟：（1）收集大量蝦、蟹殼原料，在1—3%酸液中蝦、蟹殼脫鈣后，在1—3%堿液中脫蛋白，在水洗、干燥后提取甲殼素，在110—150℃的50—60%堿液中脫乙酰，對(duì)其離心、水洗、干燥，得到殼聚糖原材，(2)取100重量份殼聚糖原材加入到900重量份體積溶度40%的乙酸溶液中,2-3小時(shí)后加入60份四氧化三鐵，攪拌反應(yīng)2-4小時(shí),靜置3小時(shí)；(3)將步驟(2)所得溶液緩慢滴加到到質(zhì)量溶度為30％的NaOH溶液中，攪拌4-5h，固化后形成磁性殼聚糖微粒；（4）取60重量份磁性殼聚糖微粒，在60-80℃，加入20重量份聚乙烯吡咯烷酮(PVP，k15)、100重量份水，攪拌1-4h使其混合均勻，并放置0.3-2小時(shí)，得到改性磁性殼聚糖本體；(5)取改性磁性殼聚糖本體60份與檸檬酸60份、碳酸氫鈉10份、氯化鎂5份、聚乙二醇（200）10份、低取代羥丙基纖維素40份、碳酸鈣18份、β-環(huán)糊精衍生物10份、水80份構(gòu)成的輔料在反應(yīng)釜中混合均勻攪拌，靜置10—20min后，緩慢加熱到80-90℃后，冷卻30—60min后，放入制粒機(jī)制成3-5毫米的球狀殼聚糖絮凝劑。

聚鋁聚鐵型殼聚糖復(fù)合絮凝劑制備方法：取聚合氯化鋁鐵30—70份、爆氣池沉泥提取物30—70份、碳酸鈣30—70份、沸石50—80份、石灰石30—40份、納米活性炭50—80份、硅土50—80份、檸檬酸60份、硫酸鋁30份、碳酸氫鈉30份、氯化鎂5份、聚乙二醇（200）10份、低取代羥丙基纖維素40份、蒙脫石18份、β-環(huán)糊精衍生物10份、水200份制成聚鋁聚鐵型絮凝劑漿料，在丸狀殼聚糖絮凝劑外包裹聚鋁聚鐵型絮凝劑漿料，緩慢加熱烘干后、再包裹聚鋁聚鐵型絮凝劑漿料，緩慢加熱烘干直至聚鋁聚鐵型絮凝劑外殼厚度為1-1.5毫米，最終制得聚鋁聚鐵型殼聚糖復(fù)合絮凝劑。

本發(fā)明具有產(chǎn)量高、污染少、成本低、綠色環(huán)保等特點(diǎn)。本發(fā)明相比現(xiàn)有處理劑，對(duì)水體可以二次處理，特別設(shè)計(jì)的復(fù)合水處理劑外殼各成分在水中迅速崩解，迅速初步處理水體。丸狀殼聚糖絮凝劑在水中無毒無污染，在水中可自然分解，這樣就大大提高了殼聚糖絮凝劑的水處理能力，擴(kuò)大了殼聚糖絮凝劑應(yīng)用范圍，降低了二次生化污染；吸附污水中有色雜質(zhì)，對(duì)紡織印染廢水的脫色率達(dá)80%以上。對(duì)水中的金屬離子如：Hg2+、Ni2+、Cu2+、pb2+、CA2+、Ag+等也同樣具有明顯的吸附和絡(luò)合作用，同時(shí)也可回收污水中的金屬離子，節(jié)省資源。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,通過化學(xué)改性使殼聚糖對(duì)有毒金屬物質(zhì)、放射性廢水處理的吸附性能提高了20倍。由于該方法易操作,成本低,效果好,且可重復(fù)使用,因而將其應(yīng)用于廢水處理有很高的實(shí)用價(jià)值，是現(xiàn)有絮凝劑的理想替換品，尤其適用于電力、化工、鋼鐵等工業(yè)廢水、垃圾滲出水等處理，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

具體實(shí)施例一：

該聚鋁聚鐵型殼聚糖復(fù)合絮凝劑包括殼聚糖絮凝劑及聚鋁復(fù)合絮凝劑，殼聚糖絮凝劑為球狀顆粒，殼聚糖絮凝劑外包裹由聚鋁復(fù)合絮凝劑構(gòu)成的外殼。

球狀顆粒的殼聚糖絮凝劑制備方法包括以下步驟：（1）收集大量蝦、蟹殼原料，在1%酸液中蝦、蟹殼脫鈣后，在1%堿液中脫蛋白，在水洗、干燥后提取甲殼素，在110℃的50%堿液中脫乙酰，對(duì)其離心、水洗、干燥，得到殼聚糖原材，(2)取100重量份殼聚糖原材加入到900重量份體積溶度40%的乙酸溶液中,2小時(shí)后加入60份四氧化三鐵，攪拌反應(yīng)2小時(shí),靜置3小時(shí)；(3)將步驟(2)所得溶液緩慢滴加到到質(zhì)量溶度為30％的NaOH溶液中，攪拌4h，固化后形成磁性殼聚糖微粒；（4）取60重量份磁性殼聚糖微粒，在60℃，加入20重量份聚乙烯吡咯烷酮(PVP，k15)、100重量份水，攪拌1h使其混合均勻，并放置0.3小時(shí)，得到改性磁性殼聚糖本體；(5)取改性磁性殼聚糖本體60份與檸檬酸60份、碳酸氫鈉10份、氯化鎂5份、聚乙二醇（200）10份、低取代羥丙基纖維素40份、碳酸鈣18份、β-環(huán)糊精衍生物10份、水80份構(gòu)成的輔料在反應(yīng)釜中混合均勻攪拌，靜置10min后，緩慢加熱到80℃后，冷卻30min后，放入制粒機(jī)制成3毫米的球狀殼聚糖絮凝劑。

聚鋁聚鐵型殼聚糖復(fù)合絮凝劑制備方法：取聚合氯化鋁鐵30份、爆氣池沉泥提取物30份、碳酸鈣30份、沸石50份、石灰石30份、納米活性炭50份、硅土50份、檸檬酸60份、硫酸鋁30份、碳酸氫鈉30份、氯化鎂5份、聚乙二醇（200）10份、低取代羥丙基纖維素40份、蒙脫石18份、β-環(huán)糊精衍生物10份、水200份制成聚鋁聚鐵型絮凝劑漿料，在丸狀殼聚糖絮凝劑外包裹聚鋁聚鐵型絮凝劑漿料，緩慢加熱烘干后、再包裹聚鋁聚鐵型絮凝劑漿料，緩慢加熱烘干直至聚鋁聚鐵型絮凝劑外殼厚度為1毫米，最終制得聚鋁聚鐵型殼聚糖復(fù)合絮凝劑。

聚合氯化鋁鐵制備方法：將鐵礦石粉碎，用焙燒爐焙燒至600℃，加入鹽酸反應(yīng)，再加入煤粉鐵粉，邊攪拌邊加溫，在回流30min，放應(yīng)后冷卻、過濾，將濾液調(diào)整為pH 5.8聚合及液體聚合氯化鋁鐵，液體聚合氯化鋁鐵加溫濃縮，在靜止、沉淀，對(duì)沉淀物烘干，粉碎得固體聚合氯化鋁鐵。

具體實(shí)施例二：

該聚鋁聚鐵型殼聚糖復(fù)合絮凝劑包括殼聚糖絮凝劑及聚鋁復(fù)合絮凝劑，殼聚糖絮凝劑為球狀顆粒，殼聚糖絮凝劑外包裹由聚鋁復(fù)合絮凝劑構(gòu)成的外殼。

球狀顆粒的殼聚糖絮凝劑制備方法包括以下步驟：（1）收集大量蝦、蟹殼原料，在2%酸液中蝦、蟹殼脫鈣后，在2%堿液中脫蛋白，在水洗、干燥后提取甲殼素，在130℃的55%堿液中脫乙酰，對(duì)其離心、水洗、干燥，得到殼聚糖原材，(2)取100重量份殼聚糖原材加入到900重量份體積溶度40%的乙酸溶液中, 3小時(shí)后加入60份四氧化三鐵，攪拌反應(yīng)3小時(shí),靜置3小時(shí)；(3)將步驟(2)所得溶液緩慢滴加到到質(zhì)量溶度為30％的NaOH溶液中，攪拌5h，固化后形成磁性殼聚糖微粒；（4）取60重量份磁性殼聚糖微粒，在70℃，加入20重量份聚乙烯吡咯烷酮(PVP，k15)、100重量份水，攪拌3h使其混合均勻，并放置1小時(shí)，得到改性磁性殼聚糖本體；(5)取改性磁性殼聚糖本體60份與檸檬酸60份、碳酸氫鈉10份、氯化鎂5份、聚乙二醇（200）10份、低取代羥丙基纖維素40份、碳酸鈣18份、β-環(huán)糊精衍生物10份、水80份構(gòu)成的輔料在反應(yīng)釜中混合均勻攪拌，靜置15min后，緩慢加熱到85℃后，冷卻50min后，放入制粒機(jī)制成4毫米的球狀殼聚糖絮凝劑。

聚鋁聚鐵型殼聚糖復(fù)合絮凝劑制備方法：取聚合氯化鋁鐵60份、爆氣池沉泥提取物50份、碳酸鈣50份、沸石60份、石灰石30份、納米活性炭60份、硅土70份、檸檬酸60份、硫酸鋁30份、碳酸氫鈉30份、氯化鎂5份、聚乙二醇（200）10份、低取代羥丙基纖維素40份、蒙脫石18份、β-環(huán)糊精衍生物10份、水200份制成聚鋁聚鐵型絮凝劑漿料，在丸狀殼聚糖絮凝劑外包裹聚鋁聚鐵型絮凝劑漿料，緩慢加熱烘干后、再包裹聚鋁聚鐵型絮凝劑漿料，緩慢加熱烘干直至聚鋁聚鐵型絮凝劑外殼厚度為1毫米，最終制得聚鋁聚鐵型殼聚糖復(fù)合絮凝劑。

聚合氯化鋁鐵制備方法：將鐵礦石粉碎，用焙燒爐焙燒至600℃，加入鹽酸反應(yīng)，再加入煤粉鐵粉，邊攪拌邊加溫，在回流30min，放應(yīng)后冷卻、過濾，將濾液調(diào)整為pH 5.8聚合及液體聚合氯化鋁鐵，液體聚合氯化鋁鐵加溫濃縮，在靜止、沉淀，對(duì)沉淀物烘干，粉碎得固體聚合氯化鋁鐵。

具體實(shí)施例三：

該聚鋁聚鐵型殼聚糖復(fù)合絮凝劑包括殼聚糖絮凝劑及聚鋁復(fù)合絮凝劑，殼聚糖絮凝劑為球狀顆粒，殼聚糖絮凝劑外包裹由聚鋁復(fù)合絮凝劑構(gòu)成的外殼。

球狀顆粒的殼聚糖絮凝劑制備方法包括以下步驟：（1）收集大量蝦、蟹殼原料，在3%酸液中蝦、蟹殼脫鈣后，在3%堿液中脫蛋白，在水洗、干燥后提取甲殼素，在150℃的60%堿液中脫乙酰，對(duì)其離心、水洗、干燥，得到殼聚糖原材，(2)取100重量份殼聚糖原材加入到900重量份體積溶度40%的乙酸溶液中, 3小時(shí)后加入60份四氧化三鐵，攪拌反應(yīng)4小時(shí),靜置3小時(shí)；(3)將步驟(2)所得溶液緩慢滴加到到質(zhì)量溶度為30％的NaOH溶液中，攪拌5h，固化后形成磁性殼聚糖微粒；（4）取60重量份磁性殼聚糖微粒，在80℃，加入20重量份聚乙烯吡咯烷酮(PVP，k15)、100重量份水，攪拌4h使其混合均勻，并放置2小時(shí)，得到改性磁性殼聚糖本體；(5)取改性磁性殼聚糖本體60份與檸檬酸60份、碳酸氫鈉10份、氯化鎂5份、聚乙二醇（200）10份、低取代羥丙基纖維素40份、碳酸鈣18份、β-環(huán)糊精衍生物10份、水80份構(gòu)成的輔料在反應(yīng)釜中混合均勻攪拌，靜置20min后，緩慢加熱到90℃后，冷卻60min后，放入制粒機(jī)制成5毫米的球狀殼聚糖絮凝劑。

聚鋁聚鐵型殼聚糖復(fù)合絮凝劑制備方法：取聚合氯化鋁鐵70份、爆氣池沉泥提取物70份、碳酸鈣70份、沸石80份、石灰石40份、納米活性炭80份、硅土80份、檸檬酸60份、硫酸鋁30份、碳酸氫鈉30份、氯化鎂5份、聚乙二醇（200）10份、低取代羥丙基纖維素40份、蒙脫石18份、β-環(huán)糊精衍生物10份、水200份制成聚鋁聚鐵型絮凝劑漿料，在丸狀殼聚糖絮凝劑外包裹聚鋁聚鐵型絮凝劑漿料，緩慢加熱烘干后、再包裹聚鋁聚鐵型絮凝劑漿料，緩慢加熱烘干直至聚鋁聚鐵型絮凝劑外殼厚度為1.5毫米，最終制得聚鋁聚鐵型殼聚糖復(fù)合絮凝劑。

聚合氯化鋁鐵制備方法：將鐵礦石粉碎，用焙燒爐焙燒至600℃，加入鹽酸反應(yīng)，再加入煤粉鐵粉，邊攪拌邊加溫，在回流30min，放應(yīng)后冷卻、過濾，將濾液調(diào)整為pH 5.8聚合及液體聚合氯化鋁鐵，液體聚合氯化鋁鐵加溫濃縮，在靜止、沉淀，對(duì)沉淀物烘干，粉碎得固體聚合氯化鋁鐵。

對(duì)上述實(shí)施的聚鋁聚鐵型殼聚糖復(fù)合絮凝劑各組分經(jīng)烘培、細(xì)磨和混合便制成丸狀復(fù)合絮凝劑，這種快速絮凝劑可用來處理選礦、制革和造紙等工業(yè)污水，又能處理城市生活污水，是一種用于污水處理的廣譜快速絮凝劑，具有絮凝快、適用性廣、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)。

對(duì)比例：從市場(chǎng)上購(gòu)得絮凝劑。

將具體實(shí)施例一、二、三及市場(chǎng)的絮凝劑進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，結(jié)果如下：

通過上述數(shù)據(jù)的對(duì)比，本發(fā)明的具體實(shí)施例一、二、三與市場(chǎng)銷售的絮凝劑產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比，其中的本發(fā)明的COD去除率、SS去除率明顯高于現(xiàn)有產(chǎn)品，對(duì)污水的處理得到大幅度的提升。

最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上具體實(shí)施方式僅是本發(fā)明較有代表性的例子。顯然，本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施方式，還可以有許多變形。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上具體實(shí)施方式所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均應(yīng)認(rèn)為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。