本發(fā)明涉及水處理凈水劑的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種聚硅酸鋁鈦-殼聚糖復(fù)合絮凝劑的制備方法。
背景技術(shù):
隨著工業(yè)化的快速發(fā)展,衍生出的工業(yè)廢水污染問題不斷地增加。水污染問題亟待解決,目前使用最廣泛的鋁鹽絮凝劑存在殘余鋁有毒性的問題, 因而其它金屬鹽絮凝劑逐漸成為研究熱點(diǎn),希望能取代鋁鹽。鈦鹽在較低pH下會(huì)水解聚合為多核高分子產(chǎn)物,能增強(qiáng)絮凝劑的分子量和絮凝能力,且含量要比其它常見金屬多,有望成為替代鋁鹽的材料,目前得到很多研究。殼聚糖是有廣泛應(yīng)用價(jià)值的天然多糖高分子,其來源廣泛,具有無毒、耐堿、耐熱、耐腐蝕等特點(diǎn),與聚硅酸金屬鹽接枝后,絮凝劑的除濁率增加,特別是在水溫較低的環(huán)境下,處理效果更顯著。
本研究在聚硅酸中引入鋁鹽、鈦鹽、殼聚糖。殼聚糖作為一種環(huán)保的天然高分子物質(zhì),不造成二次污染,殼聚糖分子鏈上有眾多的羥基和氨基,可與聚硅酸鋁鈦鹽接枝后,可增強(qiáng)絮凝劑的配位作用,具有良好的穩(wěn)定性以及雙縮電層的功能,從而延長分子鏈的長度,增大分子質(zhì)量,提高了水處理中絮凝單元的除濁效率。聚硅酸可以通過工業(yè)水玻璃母液得到,采用了“以廢治廢”的治理污染新思想。該絮凝劑材料更加環(huán)保,使用范圍更廣泛。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有絮凝劑的上述不足,本發(fā)明提供一種聚硅酸鋁鈦-殼聚糖復(fù)合絮凝劑的制備方法,以硅酸鈉、鋁鹽、鈦鹽、殼聚糖、硫酸為主要原料,采取以下技術(shù)方案:
(1)配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1-0.2 mol/L的硅酸鈉水溶液,用20%的硫酸調(diào)pH至1-2,25-50 ℃水浴攪拌2 h并于室溫靜置熟化備用。配制鋁鹽、鈦鹽和質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%左右的殼聚糖醋酸溶液。
(2)將0.3-0.5 mol/L的鋁鹽、鈦鹽溶液按照一定比例加入制備好的聚硅酸中,攪拌均勻得到聚硅酸鋁鈦鹽,再加入殼聚糖醋酸溶液于25-50℃水浴攪拌2 h,室溫靜置熟化5-12 h,最后烘干研磨成粉末。其中(Al+Ti)/Si的摩爾比為0.3-2,Al/Ti的摩爾比為1-5,殼聚糖/Si的質(zhì)量比為0.4-1。
相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明利用價(jià)格低廉的天然有機(jī)高分子物質(zhì)殼聚糖作為主要原料。鋁鈦的協(xié)同作用可使金屬離子的絮凝效果達(dá)到最佳,容易水解絡(luò)合,可大幅度降低了鋁鹽在水中的殘留。殼聚糖的成功復(fù)合使其更容易吸附架橋,增加卷掃作用。且固體絮凝劑運(yùn)輸及使用方便,該絮凝劑具備制備簡單、安全環(huán)保等優(yōu)勢。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
配制0.1 mol/L的硅酸鈉溶液,緩慢滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的硫酸溶液調(diào)節(jié)pH至2,水浴加熱攪拌2 h,靜置熟化8 h,制得聚硅酸溶液備用;配制0.4 mol/L的硫酸鋁、硫酸鈦水溶液備用;配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%左右的殼聚糖醋酸溶液;取6 ml硫酸鋁溶液、3 ml硫酸鈦溶液加到50 ml聚硅酸鋁溶液中,攪拌均勻得到聚硅酸鋁鈦,再將7.2 ml殼聚糖醋酸溶液加入到聚硅酸鋁鈦中,25℃水浴攪拌2 h,室溫靜置熟化6 h,40℃烘干研磨即得產(chǎn)品。
實(shí)施例2
配制0.2 mol/L的硅酸鈉溶液,緩慢滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的硫酸溶液調(diào)節(jié)pH至1.5,水浴加熱攪拌2 h,靜置熟化12 h,制得聚硅酸溶液備用;配制0.4 mol/L的硫酸鋁、硫酸鈦水溶液備用;配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%左右的殼聚糖醋酸溶液;取3.5 ml硫酸鋁溶液、7 ml硫酸鈦溶液加到50 ml聚硅酸鋁溶液中,攪拌均勻得到聚硅酸鋁鈦,再將14 ml殼聚糖醋酸溶液加入到聚硅酸鋁鈦中,40℃水浴攪拌2 h,室溫靜置熟化12 h,40℃烘干研磨即得產(chǎn)品。