一種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑，屬于水處理絮凝技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 國內(nèi)常用的水處理絮凝劑主要分為無機絮凝劑和有機絮凝劑兩大類。無機絮凝劑 主要是聚合氯化鋁、聚合氯化鐵為主的絮凝劑，其原理是，通過混凝固體的碰撞，使其水解 產(chǎn)物附聚、架橋絮凝形成可沉降的或可過濾的絮凝物，以達到凈化水質(zhì)的目的。但含鐵絮凝 劑將鐵離子帶入系統(tǒng)，容易造成設(shè)備的腐蝕，而且處理后水中帶有微量鐵離子，具有一定的 色度。含鋁絮凝劑處理相對要比鐵型絮凝劑處理效果略好，但鋁離子在水中的高殘留會導 致二次污染，尤其是進入人體可誘發(fā)老年癡呆，鋁性骨病、貧血癥等。因此無機絮凝劑固有 缺點將其限制在有限的范圍內(nèi)。為了彌補無機絮凝劑的缺陷，有機高分子絮凝劑被廣泛地 應(yīng)用和研究。有機絮凝劑是指能產(chǎn)生絮凝作用的天然的或人工合成的有機分子物質(zhì)，其主 要為水溶性線型高分子物質(zhì)，比如蛋白質(zhì)或多糖類化合物等，在水中大部分可電離，形成高 分子電解質(zhì)。但是，在實際使用中，有機絮凝劑存在速溶性差，廢渣含水率高，有一定的殘存 毒性，容易受到水中共存離子、pH值及溫度的影響，而且價格較貴等問題。
[0003] 殼聚糖均為天然高分子材料，其具有來源廣泛，價格低廉，并且產(chǎn)物完全可被生物 降解的特點，可在自然界中形成良性循環(huán)。而殼聚糖存在室溫下溶解度較低、絮凝性能差等 不足，所以我們通常都要對二者進行改性后使用。隨著我國環(huán)境壓力日益巨大，國家對工 業(yè)污水的排放制定了越來越嚴的排放標準，因而急需開發(fā)一種具有簡單易行、見效速度快、 成本低等特點的環(huán)境友好絮凝劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對已有技術(shù)存在的缺陷，提供一種由具有高效、價廉、環(huán)境友 好的無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] 該無機_改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑是殼聚糖、聚丙烯酰胺以及聚合氯化鐵 和聚合氯化鋁為原料，以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、馬來酸和硝酸鈰銨為引發(fā)劑，在 弱酸性條件下，通過接枝共聚反應(yīng)合成改性殼聚糖并與聚合氯化鋁及聚合氯化鋁共混成為 無機-改性高分子絮凝劑。
[0007] 1. -種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑，其特征在于：所述有機復合型高 分子絮凝劑為淺黃色粘稠狀液體，在20°C時密度為1. 10~1. 30g/ml，pH值為5~6 ;
[0008]無機有機復合型高分子絮凝劑的原料重量配比如下：
[0009] 改性殼聚糖：1份~2份
[0010] 聚丙烯酰胺：1份~2份
[0011] 聚合氯化鋁：〇. 2份~0. 5份
[0012] 聚合氯化鐵：0. 2份~0. 5份
[0013] 引發(fā)劑：0? 01份~0.02份
[0014] 調(diào)節(jié)劑：0? 02~0? 05份
[0015] 水：100 份
[0016] 所述殼聚糖為化學改性脫乙?；鶜ざ嗵牵鋚H值為3~5 (水中濃度1 % )，脫乙 酰度>85% ;
[0017] 所述聚丙烯酰胺，可以為陽離子型聚丙烯酰胺、陰離子型聚丙烯酰胺以及兩性型 聚丙烯酰胺，平均分子量為200萬~1000萬；
[0018] 所述調(diào)節(jié)劑為1 %稀鹽酸；
[0019] 在50°C~60°C條件下，向反應(yīng)器中按照質(zhì)量份數(shù)依次添加殼聚糖、聚丙烯酰胺、 弓丨發(fā)劑和水，滴加調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值至5,反應(yīng)2~3小時，在攪拌條件下，向體系中加入聚合 氯化鋁和聚合氯化鐵，充分混合，得到無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑。
[0020] 2.項1所述，一種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑的制備方法，其特征在 于：所述制備方法的步驟如下：在50°C~60°C條件下，向反應(yīng)器中按照質(zhì)量份數(shù)依次添加 殼聚糖、聚丙烯酰胺、硝酸鈰銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、馬來酸和水，滴加調(diào)節(jié)劑 調(diào)節(jié)pH值至5,發(fā)生接枝共聚反應(yīng)2~3小時，在攪拌條件下，向體系中加入聚合氯化鋁和 聚合氯化鐵，充分混合，得到無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑。
[0021] 3.項1所述，一種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑的制備方法，其特征在 于：殼聚糖為化學改性脫乙?；鶜ざ嗵?，其pH值為3~5 (水中濃度1 % )，脫乙酰度>85%;
[0022] 4.項1所述，一種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑的制備方法，其特征在 于：聚丙烯酰胺可以為陽離子型聚丙烯酰胺、陰離子型聚丙烯酰胺以及兩性型聚丙烯酰胺， 平均分子量為200萬~1000萬；
[0023] 5.項1所述，一種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑的制備方法，其特征在 于：引發(fā)劑為按照質(zhì)量份數(shù)2份硝酸鈰銨、1份過硫酸銨、1份亞硫酸氫鈉配制而成；
[0024] 6.項1所述，一種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑的制備方法，其特征在 于：所述應(yīng)用是所述的絮凝劑應(yīng)用在處理印染廢水、色度高、含有活性基團的有機廢水中；
[0025] 7.項6所述，一種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑的制備方法，其特征在 于：所述應(yīng)用中，所述絮凝劑的加入量占整個處理體系的0. 2%~0. 5%。
[0026] 針對不同的使用環(huán)境，選用不同的改性聚丙烯酰胺與殼聚糖改性，并配合不同濃 度的無機高分子絮凝劑。由于改性后殼聚糖分子鏈上具有大量的羥基和伯氨基，所以改性 殼聚糖可以通過正負電荷吸引形成聚電解質(zhì)。并且，經(jīng)過改性后的殼聚糖共聚物具有分子 量分布廣，活性基團多，結(jié)構(gòu)多樣等特點。而且殼聚糖具有來源豐富，價格低廉的特點，最重 要的是兩種主要的原料均來自于天然，安全無毒。并可以完全生物降解，具有優(yōu)良的環(huán)境友 好性。
[0027] 改性殼聚糖共聚物絮凝劑正是符合高效、無毒、環(huán)保、適用性強等要求，適合復雜 的工業(yè)廢水脫色和沉降。并且，該共聚絮凝劑具有優(yōu)良的環(huán)境友好性，大部分可被生物降 解，造成二次污染少，提高了了無機絮凝劑的使用效率。經(jīng)過實驗，改性無機-改性殼聚糖 復合型高分子絮凝劑使普通印染廢水脫色率和除濁率達到99%以上。
【具體實施方式】
[0028] 下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明
[0029] 本實施例所指"改性殼聚糖"是指脫乙?；瘹ぞ厶?，和聚丙烯酰胺通過接枝共聚 反應(yīng)進行改性后，與少量聚合氯化鋁和聚合氯化鐵共混制備而成。
[0030] 實施例一，以通過與丙烯酰胺：殼聚糖質(zhì)量比為2 :1，在50°C下，反應(yīng)3h，引發(fā)劑引 用量占固體總質(zhì)量的〇. 02份，制備生成原液。使用時，將原液稀釋10倍，與同等濃度的常 規(guī)絮凝劑對比，對1L染料含量為100mg/L的常規(guī)紡織印染廢水脫色達到90%色度去除度所 投加質(zhì)量的情況見表1。
[0031] L0035J表 2
[0036] 通過上述實施例，與常規(guī)無機絮凝劑和有機絮凝劑對比，在對廢水的色度的脫除、 水中懸浮物的去除都具有明顯的優(yōu)勢；與單純的殼聚糖絮凝劑對比，共聚物絮凝劑使其各 自的作用得到更好的協(xié)調(diào)，有效地提高絮凝效果，對脫色、除濁都有明顯的作用。
【主權(quán)項】
1. 一種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑，其特征在于：所述有機復合型高分子 絮凝劑為淺黃色粘稠狀液體，在20°C時密度為I. 10~I. 30g/ml，pH值為5~6 ; 無機有機復合型高分子絮凝劑的原料重量配比如下：改性殼聚糖份~2份；聚丙烯 酰胺：1份~2份；聚合氯化鋁：0. 2份~0. 5份；聚合氯化鐵：0. 2份~0. 5份；引發(fā)劑：0. 01 份~0. 02份；調(diào)節(jié)劑：0. 02~0. 05份；水：100份； 所述殼聚糖為化學改性脫乙?；鶜ざ嗵?，其pH值為3~5 (水中濃度1%)，脫乙酰度 >85% ； 所述聚丙烯酰胺，可以為陽離子型聚丙烯酰胺、陰離子型聚丙烯酰胺以及兩性型聚丙 烯酰胺，平均分子量為200萬~1000萬； 所述調(diào)節(jié)劑為1%稀鹽酸； 在50°C~60°C條件下，向反應(yīng)器中按照質(zhì)量份數(shù)依次添加殼聚糖、聚丙烯酰胺、引發(fā) 劑和水，滴加調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值至5,反應(yīng)2~3小時，在攪拌條件下，向體系中加入聚合氯化 鋁和聚合氯化鐵，充分混合，得到無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述，一種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑的制備方法，其特 征在于：所述制備方法的步驟如下：在50°C~60°C條件下，向反應(yīng)器中按照質(zhì)量份數(shù)依次 添加殼聚糖、聚丙烯酰胺、硝酸鈰、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、馬來酸和水，滴加調(diào)節(jié) 劑調(diào)節(jié)PH值至5,發(fā)生接枝共聚反應(yīng)2~3小時，在攪拌條件下，向體系中加入聚合氯化鋁 和聚合氯化鐵，充分混合，得到無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述，一種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑的制備方法，其 特征在于：殼聚糖為化學改性脫乙?；鶜ざ嗵牵鋚H值為3~5 (水中濃度1%)，脫乙酰度 >85%〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述，一種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑的制備方法，其特 征在于：聚丙烯酰胺可以為陽離子型聚丙烯酰胺、陰離子型聚丙烯酰胺以及兩性型聚丙烯 酰胺，平均分子量為200萬~1000萬。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述，一種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑的制備方法，其特 征在于：引發(fā)劑為按照質(zhì)量份數(shù)2份硝酸鈰銨、1份過硫酸銨、1份亞硫酸氫鈉配制而成。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述，一種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑的制備方法，其特 征在于：所述應(yīng)用是所述的絮凝劑應(yīng)用在處理印染廢水、色度高、含有活性基團的有機廢水 中。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述，一種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑的制備方法，其特 征在于：所述應(yīng)用中，所述絮凝劑的加入量占整個處理體系的0. 2%~0. 5%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑。一種無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑，其特征在于，它是以與聚丙烯酰胺改性的殼聚糖為原料，以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、馬來酸、硝酸鈰銨為引發(fā)劑，在弱酸性條件下，合成改性殼聚糖共聚物，并與聚合氯化鐵和聚合氯化鋁共混制成復合型高分子絮凝劑。在上述步驟中，改性淀粉與殼聚糖質(zhì)量比為（1-2）：1,反應(yīng)溫度為50℃～60℃，反應(yīng)時間為2-3h，引發(fā)劑用量占體系總質(zhì)量的0.02份。采用上述方法制備的無機-改性殼聚糖復合型高分子絮凝劑具有高效、價廉、環(huán)境二次污染小的特點，針對不同的污水，與常規(guī)絮凝劑相比，在較少的使用量下，能使廢水脫色率、除濁率達到99%以上。
【IPC分類】C02F1/52, C02F1/56
【公開號】CN105129944
【申請?zhí)枴緾N201510555900
【發(fā)明人】孫磊
【申請人】武漢宏安偉立科技有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月2日