本發(fā)明涉及一種水處理使用的絮凝劑的制作方法,特別是一種甲殼素、海藻制作復合型磁性絮凝劑的方法。
背景技術(shù):
在我國,海藻、甲殼素加工業(yè)非常發(fā)達,已形成工業(yè)體系。以上產(chǎn)品中,海藻、甲殼素的工業(yè)利用率僅達30%左右,還有50%以上的成份成為廢棄物。成分分析發(fā)現(xiàn)藻渣中含有大量的粗纖維,方便提取海藻酸鈉;甲殼素主要作為廢棄物掩埋、堆肥等,利用效率也很低下;我國目前的絮凝劑生產(chǎn)仍然以無機為主,有機絮凝劑優(yōu)于無機絮凝劑,如果我們以海藻、甲殼素為原料,經(jīng)過提純、功能改性和磁性納米fe3o4,.發(fā)生縮合反應,可得到同時具有吸附性和磁性能的甲殼素復合型海藻酸鈉磁性絮凝劑,該種絮凝劑性能遠遠優(yōu)于一般絮凝劑。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種能以甲殼素等為主要原料,得到同時具有吸附性和磁性能的甲殼素復合型海藻酸鈉磁性絮凝劑的方法,并能達到工藝簡單合理。
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。一種甲殼素、海藻制作復合型磁性絮凝劑的方法如下:
①、加工甲殼素:將蝦殼、蟹殼研磨成小固體顆粒,去除其中的雜質(zhì),后用蒸餾水清洗、烘干,在60-90℃下用稀鹽酸(4-8%)浸泡10-12h;將原料消化液過濾,過濾后的料液加水稀釋,再往料液中緩慢加入稀鹽酸直至開始有絮狀沉淀為止,然后靜置5-10h,最后往靜置液中緩緩加入稀鹽酸,調(diào)節(jié)ph約為1-2放置待用;
②、將原料海藻廢料浸泡,除去機械雜質(zhì)、褐藻糖膠、無機鹽類等水溶性組分,然后將海藻取出,洗滌,切塊;在常溫下,用低于0.008mol/l的稀鹽酸或稀硫酸處理;然后加入碳酸鈉,在50-70℃攪拌下反應1.2h(-0.3-+0.3);將原料消化液過濾,過濾后的料液加水稀釋,再往料液中緩慢加入稀鹽酸直至開始有絮狀沉淀為止,然后靜置10-12h,最后往靜置液中緩緩加入稀鹽酸,調(diào)節(jié)ph約為1-2;將①中甲殼素生成液以1∶1比例加入;
③、收集酸塊,洗滌、脫水、粉碎、拌入粉狀碳酸鈉;一般加堿量為7%-9%,于攪拌下混合均勻,再靜置4-6小時,生成甲殼素復合型海藻酸鈉;
④、在4-8℃和避光條件卜,用高碘酸鈉將甲殼素復合型海藻酸鈉部分氧化制得氧化甲殼素復合型海藻酸鈉,氧化度為50%;制備得到淡黃色粉末顆粒絮凝劑甲殼素復合型海藻酸鈉-氨基硫脲st;用化學共沉淀法制備得到fe3o4.納米粒子,再用3-氨丙基二乙氧基硅烷(kh-550)對其進行修飾,得到表面含有氨基的fe3o4.納米粒子(fe-nh2);
⑤、將氨基硫脲改性的甲殼素復合型海藻酸鈉st加入反應釜,用蒸餾水溶解攪拌均勻,用鹽酸調(diào)節(jié)至ph=4,加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽(edc/nhs)活化反應20-35min,加入一定量的表面含有氨基的fe3o4.納米粒子(fe-nh2),室溫攪拌反應24-32h后停止反應,用磁鐵分離得到淡灰色的甲殼素復合型海藻酸鈉絮凝劑(st-fe)絮凝劑。
本發(fā)明的優(yōu)越性:1、充分利用了甲殼素,變廢為寶;2、所制得的甲殼素 復合型海藻酸鈉是一種天然高分子材料將其改性并制備成絮凝劑,可有效地去除廢水中的重金屬離子;3、本發(fā)明將氨基硫脲改性后的甲殼素復合型海藻酸鈉與磁性fe3o4納米粒子在一定條件下反應,得到具有磁性的甲殼素復合型海藻酸鈉絮凝劑(st-fe)。通過fe3o4粒子的納米效應和磁性作用,提高了甲殼素復合型海藻酸鈉絮凝劑的絮凝能力。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明加以說明。
一種甲殼素、海藻制作復合型磁性絮凝劑的方法如下:
①、加工甲殼素:將蝦殼、蟹殼研磨成小固體顆粒,去除其中的雜質(zhì),后用蒸餾水清洗、烘干,在70-75℃下用稀鹽酸(6%)浸泡10h;將原料消化液過濾,過濾后的料液加水稀釋,再往料液中緩慢加入稀鹽酸直至開始有絮狀沉淀為止,然后靜置10h,最后往靜置液中緩緩加入稀鹽酸,調(diào)節(jié)ph約為1.5放置待用;
②、將原料海藻廢料浸泡,除去機械雜質(zhì)、褐藻糖膠、無機鹽類等水溶性組分,然后將海藻取出,洗滌,切塊;在常溫下,用低于0.008mol/l的稀鹽酸或稀硫酸處理;然后加入碳酸鈉,在60℃攪拌下反應1.2h(-0.3-+0.3);將原料消化液過濾,過濾后的料液加水稀釋,再往料液中緩慢加入稀鹽酸直至開始有絮狀沉淀為止,然后靜置12h,最后往靜置液中緩緩加入稀鹽酸,調(diào)節(jié)ph約為1.5;將①中甲殼素生成液以1∶1比例加入;
③、收集酸塊,洗滌、脫水、粉碎、拌入粉狀碳酸鈉;一般加堿量為8.5%,于攪拌下混合均勻,再靜置6小時,生成甲殼素復合型海藻酸鈉;
④、在6℃和避光條件卜,用高碘酸鈉將甲殼素復合型海藻酸鈉部分氧化制得氧化甲殼素復合型海藻酸鈉,氧化度為50%;制備得到淡黃色粉末顆粒絮凝劑甲殼素復合型海藻酸鈉-氨基硫脲st;用化學共沉淀法制備得到fe3o4.納米粒子,再用3-氨丙基二乙氧基硅烷(kh-550)對其進行修飾,得到表面含有氨基的fe3o4.納米粒子(fe-nh2);
⑤、將氨基硫脲改性的甲殼素復合型海藻酸鈉st加入反應釜,用蒸餾水溶解攪拌均勻,用鹽酸調(diào)節(jié)至ph=4,加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽(edc/nhs)活化反應30min,加入一定量的表面含有氨基的fe3o4.納米粒子(fe-nh2),室溫攪拌反應24h后停止反應,用磁鐵分離得到淡灰色的甲殼素復合型海藻酸鈉絮凝劑(st-fe)絮凝劑。