一種殼聚糖復(fù)合絮凝劑的制備方法及由該方法制備的殼聚糖復(fù)合絮凝劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種絮凝劑，具體設(shè)及一種殼聚糖復(fù)合絮凝劑的制備方法及由該方法 制備的殼聚糖復(fù)合絮凝劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 水是地球上分布最廣而又最寶貴的自然資源。它維系著一切生物的生命活動(dòng)，也 是人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展不可或缺的重要因素。地球表面的四分之Ξ被水覆蓋，人類(lèi)卻只能 利用其中不到1%的淡水。近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和人口的快速增加，使得人民 生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市生態(tài)對(duì)水資源的需求日益增多，加之生活污水和工業(yè)廢水的大幅 度排放，導(dǎo)致水資源危機(jī)現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)，水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)功能日趨惡化，對(duì)人類(lèi)社會(huì)的前進(jìn) 和發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重干旱、缺水的國(guó)家，淡水資源總量為2.8萬(wàn)億立 方米，占全球淡水資源的6%，僅次于己西、俄羅斯和加拿大，位居世界第四位，但人均僅占 有2200立方米，僅為世界人均淡水占有量的1/4、美國(guó)的1/5,在世界上名列121位，是全球13 個(gè)人均水資源最貧乏的國(guó)家之一?？鄢yW利用的洪水、徑流和散布在偏遠(yuǎn)地區(qū)的地下水 資源后，中國(guó)現(xiàn)實(shí)可利用的淡水資源量則更少，并且其分布極不均衡。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù) 的發(fā)展，產(chǎn)生了大量工業(yè)廢水，生活污水，農(nóng)業(yè)回流水，其中大部分未經(jīng)處理直接排放。據(jù)環(huán) 境部口監(jiān)測(cè)，全國(guó)城鎮(zhèn)每天至少有1億噸污水未經(jīng)處理便直接排放。全國(guó)屯大水系中一半W 上的河段水質(zhì)受到污染，全國(guó)的水體不適于魚(yú)類(lèi)生存，1/4的水體不適于灌概，90%的 城市水域污染嚴(yán)重，50%的城鎮(zhèn)水源不符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)，40%的水源己不能飲用，南方城市 總?cè)彼康?0%~70%是由于水污染造成的。用水形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，水污染事件頻繁發(fā)生，己 經(jīng)嚴(yán)重影響了我國(guó)人民的生產(chǎn)生活，嚴(yán)重阻礙了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，因此，治理水污 染，解決生活、生產(chǎn)用水問(wèn)題已經(jīng)迫在眉睫。
[0003] 中國(guó)專(zhuān)利CN101327975公開(kāi)了一種制備微生物絮凝劑的方法，該方法采用戴爾福 特食酸菌作為制備微生物絮凝劑的菌種來(lái)源通過(guò)液體培養(yǎng)基的制備、菌種的發(fā)酵培養(yǎng)、絮 凝劑粗制品的制備和絮凝劑精制品的制備步驟制備成微生物絮凝劑。該發(fā)明為國(guó)內(nèi)首次發(fā) 現(xiàn)戴爾福特食酸菌可產(chǎn)生絮凝性能穩(wěn)定、絮凝效果較好的微生物絮凝劑，篩選出的絮凝劑 具有絮凝活性高、用量少、發(fā)酵時(shí)間短、提取工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)良特性，可大大降低生產(chǎn)成本;該 菌生產(chǎn)絮凝劑的方法簡(jiǎn)單，易行;對(duì)實(shí)際廢水處理實(shí)驗(yàn)表明，該絮凝劑應(yīng)用后，絮凝效果比 較理想。
[0004] 中國(guó)專(zhuān)利CN101693561A公開(kāi)了一種復(fù)合型絮凝劑的制備方法，制備步驟為：制備 生物絮凝劑溶液;將生物絮凝劑溶液與無(wú)機(jī)絮凝劑溶液復(fù)配:將PAC、P!^或兩者的混合物溶 于去離子水中得到無(wú)機(jī)絮凝劑，將生物絮凝劑和無(wú)機(jī)絮凝劑按體積比3:10~15的比例混 合;即得到復(fù)合型絮凝劑。該發(fā)明提供制備復(fù)合型絮凝劑的方法，用該方法生產(chǎn)的復(fù)合型絮 凝劑既可W獲得高絮凝率和少的總投加量，又可W減少水體中殘留金屬離子的量，克服無(wú) 機(jī)絮凝劑在水處理使用中的不足之處。
[0005] 傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑在制備過(guò)程中使用大量有毒有害的化學(xué)藥劑，審u 備過(guò)程對(duì)環(huán)境不友好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種殼聚糖復(fù)合絮凝劑的制備 方法及由該方法制備的殼聚糖復(fù)合絮凝劑，采用本發(fā)明的方法制備的殼聚糖復(fù)合絮凝劑屬 于可降解型的絮凝劑，制備過(guò)程中反應(yīng)物及發(fā)生絮凝后的產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染小，屬于環(huán)境友 好型污水絮凝劑。
[0007] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
[000引本發(fā)明提供一種殼聚糖復(fù)合絮凝劑的制備方法，該方法包括：向質(zhì)量濃度為1- 10%的乙酸或鹽酸的酸溶液中加入殼聚糖、果膠和樹(shù)膠，進(jìn)行第一超聲5-30min，配置成殼 聚糖質(zhì)量濃度為5-50g/L的第一溶液;其中，所述聚合糖、果膠和樹(shù)膠的質(zhì)量比為1:(0.1- 1): (0.1-1);按照鐵鹽和固體堿的質(zhì)量比為(0.5-3): 1向質(zhì)量濃度為2-6g/L的氯化鐵或硝 酸鐵的鐵鹽溶液中加入質(zhì)量濃度為5-20g/L的氨氧化鋼或氨氧化鐘的固體堿的溶液，進(jìn)行 第二超聲5-30min得第二溶液;按照第一溶液和第二溶液的體積比為(0.25-2): 1，在攬拌下 將第二溶液加入第一溶液，攬拌5-30min后靜置30min-3h得所述殼聚糖復(fù)合絮凝劑。
[0009] 優(yōu)選地，所述酸溶液還包括硝酸溶液或乙二酸溶液。
[0010] 優(yōu)選地，向質(zhì)量濃度為2-5%的乙酸或鹽酸的酸溶液中加入殼聚糖、果膠和樹(shù)膠， 進(jìn)行第一超聲10-20min，配置成殼聚糖質(zhì)量濃度為5-20g/L的第一溶液。
[0011] 優(yōu)選地，所述果膠為低脂果膠、高脂果膠、蘋(píng)果果膠、抽皮果膠、藍(lán)替果膠或渡蘿 果，所述樹(shù)膠為阿拉伯膠或桃膠。
[0012] 優(yōu)選地，所述鐵鹽溶液還包括硫酸鐵溶液。
[0013] 優(yōu)選地，所述堿溶液還包括氨水溶液。
[0014] 優(yōu)選地，按照鐵鹽和固體堿的質(zhì)量比為（1-1.5):1,在快速攬拌下，向質(zhì)量濃度為 3-5g/L的氯化鐵或硝酸鐵的鐵鹽溶液中加入質(zhì)量濃度為10-15g/L的氨氧化鋼或氨氧化鐘 的固體堿溶液，進(jìn)行第二超聲10-20min得第二溶液。
[0015] 優(yōu)選地，按照第一溶液和第二溶液的體積比為(0.5-1):1,在攬拌下將第二溶液加 入第一溶液，攬拌10-20min后靜置1-化得所述殼聚糖復(fù)合絮凝劑。
[0016] 優(yōu)選地，所述第一超聲的頻率為20-50Ifflz;所述第二超聲的頻率為30-1001(化。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的的制備方法所制備的殼聚糖復(fù)合絮凝劑。
[001引本發(fā)明的有益效果為：
[0019] 其一，與傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑的制備方法相比，本發(fā)明的殼聚糖復(fù)合 絮凝劑在制備過(guò)程中較少使用有毒有害的原料物質(zhì)，對(duì)環(huán)境的污染小。
[0020] 其二，本發(fā)明所制制備的殼聚糖復(fù)合絮凝劑對(duì)生活污水等有很好的絮凝功能，經(jīng) 過(guò)本發(fā)明的殼聚糖復(fù)合絮凝劑絮凝后的生活污水能夠獲得很高的COD去除率和色度去除 率。
[0021] 其Ξ，本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單，所使用原料廉價(jià)易得，適合工業(yè)化大批量生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行 詳細(xì)的描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有 其它實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。
[0023] 本發(fā)明提供一種殼聚糖復(fù)合絮凝劑的制備方法，該方法包括：向質(zhì)量濃度為1- 10%的乙酸或鹽酸的酸溶液中加入殼聚糖、果膠和樹(shù)膠，進(jìn)行第一超聲5-30min，配置成殼 聚糖質(zhì)量濃度為5-50g/L的第一溶液;其中，所述聚合糖、果膠和樹(shù)膠的質(zhì)量比為1:(0.1- 1): (0.1-1);按照鐵鹽和固體堿的質(zhì)量比為(0.5-3): 1向質(zhì)量濃度為2-6g/L的氯化鐵或硝 酸鐵的鐵鹽溶液中加入質(zhì)量濃度為5-20g/L的氨氧化鋼或氨氧化鐘的固體堿的溶液，進(jìn)行 第二超聲5-30min得第二溶液;按照第一溶液和第二溶液的體積比為(0.25-2): 1，在攬拌下 將第二溶液加入第一溶液，攬拌5-30min后靜置30min-3h得所述殼聚糖復(fù)合絮凝劑。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明，所述酸溶液還可W包括硝酸溶液或乙二酸溶液。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明，可W向質(zhì)量濃度為2-5%的乙酸或鹽酸的酸溶液中加入殼聚糖、果膠 和樹(shù)膠，進(jìn)行第一超聲10-20min，配置成殼聚糖質(zhì)量濃度為5-20g/L的第一溶液。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，所述果膠可W為低脂果膠、高脂果膠、蘋(píng)果果膠、抽皮果膠、藍(lán)替果膠 或渡蘿果，所述樹(shù)膠可W為阿拉伯膠或桃膠。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明，所述鐵鹽溶液還可W包括硫酸鐵溶液。
[00%]根據(jù)本發(fā)明，所述堿溶液還可W包括氨水溶液。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明，可W按照鐵鹽和固體堿的質(zhì)量比為（1-1.5):1,在快速攬拌下，向質(zhì) 量濃度為3-5g/L的氯化鐵或硝酸鐵的鐵鹽溶液中加入質(zhì)量濃度為10-15g/L的氨氧化鋼或 氨氧化鐘的固體堿溶液，進(jìn)行第二超聲10-20min得第二溶液。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明，可W按照第一溶液和第二溶液的體積比為(0.5-1):1,在攬拌下將第 二溶液加入第一溶液，攬拌10-20min后靜置1-化得所述殼聚糖復(fù)合絮凝劑。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明，所述第一超聲的頻率可W為20-50Ifflz;所述第二超聲的頻率可W為 30-lOOKHz。
[0032] 本發(fā)明還提供根據(jù)本發(fā)明的的制備方法所制備的殼聚糖復(fù)合絮凝劑。
[0033] 下面將通過(guò)實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不因此而受到任何限制。
[0034] 如無(wú)特別說(shuō)明，本發(fā)明所用儀器和試劑均為商購(gòu)，不同品牌的商品不影響具體使 用。
[0035] COD的測(cè)定使用聯(lián)華科技5B-1型COD快速測(cè)定儀;色度使用721分光光度計(jì)測(cè)定，在 波長(zhǎng)460nm處測(cè)定絮凝前后生活廢水的吸光度值。
[0036] 實(shí)施例1
[0037] 按照殼聚糖、果膠和樹(shù)膠的質(zhì)量比為1:0.1:0.1，向質(zhì)量濃度為1 %的乙酸溶液中 加入殼聚糖、低脂果膠和阿拉伯樹(shù)膠，進(jìn)行頻率為20Ifflz的第一超聲5min，配置成殼聚糖質(zhì) 量濃度為5g/L的第一溶液;按照鐵鹽和固體堿的質(zhì)量比為0.5:1，向質(zhì)量濃度為2g/L的氯化 鐵的鐵鹽溶液中加入質(zhì)量濃度為5g/L的氨氧化鋼溶液，進(jìn)行頻率為30Ifflz的第二超聲5min 得第二溶液;按照第一溶液和第二溶液的體積比為0.25:1，在攬拌下將第二溶液加入第一 溶液，攬拌5min后靜置30min得所述殼聚糖復(fù)合絮凝劑KXN-1。
[003引實(shí)施例2
[0039] 按照殼聚糖、果膠和樹(shù)膠的質(zhì)量比為1:1:1，向質(zhì)量濃度為10%的鹽酸溶液中加入 殼聚糖、高脂果膠和桃膠樹(shù)膠，進(jìn)行頻率為50Ifflz的第一超聲30min，配置成殼聚糖質(zhì)量濃度 為50g/L的第一溶液;按照鐵鹽和固體堿的質(zhì)量比為3:1，向質(zhì)量濃度為6g/L的硝酸鐵溶液 中加入質(zhì)量濃度為20g/L的氨氧化鐘溶液，進(jìn)行頻率為100K化的第二超聲30min得第二溶 液；按照第一溶液和第二溶液的體積比為2:1，在攬拌下將第二溶液加入第一溶液，攬拌 30min后靜置化得所述殼聚糖復(fù)合絮凝劑KXN-2。
[0040] 實(shí)施例3
[0041 ]按照殼聚糖、果膠和樹(shù)膠的質(zhì)量比為1:0.5:0.5，向質(zhì)量濃度為5%的硝酸溶液中 加入殼聚糖、蘋(píng)果果膠和阿拉伯膠樹(shù)膠，進(jìn)行頻率為35Ifflz的第一超聲15min，配置成殼聚糖 質(zhì)量濃度為30g/L的第一溶液;按照鐵鹽和固體堿的質(zhì)量比為2:1，向質(zhì)量濃度為4g/L的硫 酸鐵溶液中加入質(zhì)量濃度為12g/L的氨水溶液，進(jìn)行頻率為65Ifflz的第二超聲17min得第二 溶液;按照第一溶液和第二溶液的體積比為1:1，在攬拌下將第二溶液加入第一溶液，攬拌 17min后靜置1.化得所述殼聚糖復(fù)合絮凝劑KXN-3。
[0042]應(yīng)用實(shí)施例1
[00創(chuàng)取200mL生活廢水，測(cè)定其COD值和色度，然后加入5ml自制的聚娃酸侶鐵絮凝劑 KXN-1，在攬拌速度為l(K)r/min時(shí)，攬拌lOmin，靜置沉淀30min后，取上清液處理過(guò)的廢水并 測(cè)定COD值和色度，計(jì)算COD去除率和色度去除率。
[0044] 應(yīng)用實(shí)施例2和應(yīng)用實(shí)施例3的測(cè)試方法與應(yīng)用實(shí)施例1完全相同，只是使用的絮 凝劑分別為KXN-2和KXN-3。
[0045] 應(yīng)用實(shí)施例1-3中計(jì)算得的COD去除率和色度去除率見(jiàn)表1。
[0046] 表 1

[0047]
[004引
[0049]由實(shí)施例1-3和應(yīng)用實(shí)施例1-3可知，本發(fā)明制備的殼聚糖復(fù)合絮凝劑對(duì)生活污水 的污染性物質(zhì)有很好的絮凝作用，經(jīng)本發(fā)明的殼聚糖復(fù)合絮凝劑處理過(guò)的生活污水，能獲 得較高的COD去除率和色度去除率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種殼聚糖復(fù)合絮凝劑的制備方法，其特征在于，該方法包括： 向質(zhì)量濃度為1-10 %的乙酸或鹽酸的酸溶液中加入殼聚糖、果膠和樹(shù)膠，進(jìn)行第一超 聲5-30min，配置成殼聚糖質(zhì)量濃度為5-50g/L的第一溶液;其中，所述殼聚糖、果膠和樹(shù)膠 的質(zhì)量比為1:(〇」-1):(0」-1); 按照鐵鹽和固體堿的質(zhì)量比為(0.5-3):1向質(zhì)量濃度為2-6g/L的氯化鐵或硝酸鐵的鐵 鹽溶液中加入質(zhì)量濃度為5_20g/L的氫氧化鈉或氫氧化鉀的固體堿的溶液，進(jìn)行第二超聲 5-30min得第二溶液； 按照第一溶液和第二溶液的體積比為（0.25-2): 1，在攪拌下將第二溶液加入第一溶 液，攪拌5_30min后靜置30min-3h得所述殼聚糖復(fù)合絮凝劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述酸溶液還包括硝酸溶液或乙二酸 溶液。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，向質(zhì)量濃度為2-5 %的乙酸或鹽酸的 酸溶液中加入殼聚糖、果膠和樹(shù)膠，進(jìn)行第一超聲10_20min，配置成殼聚糖質(zhì)量濃度為5-20g/L的第一溶液。4. 據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述果膠為低脂果膠、高脂果膠、蘋(píng)果果 膠、柚皮果膠、藍(lán)莓果膠或菠蘿果，所述樹(shù)膠為阿拉伯膠或桃膠。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鐵鹽溶液還包括硫酸鐵溶液。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述堿溶液還包括氨水溶液。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，按照鐵鹽和固體堿的質(zhì)量比為（1_ 1.5): 1，在快速攪拌下，向質(zhì)量濃度為3-5g/L的氯化鐵或硝酸鐵的鐵鹽溶液中加入質(zhì)量濃 度為10-15g/L的氫氧化鈉或氫氧化鉀的固體堿溶液，進(jìn)行第二超聲10-20min得第二溶液。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，按照第一溶液和第二溶液的體積比為 (0.5-1): 1，在攪拌下將第二溶液加入第一溶液，攪拌10-20min后靜置1-2h得所述殼聚糖復(fù) 合絮凝劑。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一超聲的頻率為20-50KHZ;所 述第二超聲的頻率為30-100KHZ。10. 權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的制備方法所制備的殼聚糖復(fù)合絮凝劑。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種殼聚糖復(fù)合絮凝劑的制備方法及由該方法制備的殼聚糖復(fù)合絮凝劑，該方法包括：向乙酸或鹽酸的酸溶液中加入殼聚糖、果膠和樹(shù)膠，進(jìn)行第一超聲，配置成第一溶液；其中，所述殼聚糖、果膠和樹(shù)膠的質(zhì)量比為1：(0.1-1)：(0.1-1)；向氯化鐵或硝酸鐵的鐵鹽溶液中加入氫氧化鈉或氫氧化鉀的固體堿的溶液，進(jìn)行第二超聲得第二溶液；在攪拌下將第二溶液加入第一溶液，攪拌后靜置得所述殼聚糖復(fù)合絮凝劑。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明制備的殼聚糖復(fù)合絮凝劑對(duì)生活污水的污染性物質(zhì)有很好的絮凝作用，經(jīng)本發(fā)明的殼聚糖復(fù)合絮凝劑處理過(guò)的生活污水，能獲得較高的COD去除率和色度去除率。
【IPC分類(lèi)】C02F1/52, C02F1/54
【公開(kāi)號(hào)】CN105712450
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610128743
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】佛山市聚成生化技術(shù)研發(fā)有限公司