[发明专利]壳聚糖包覆铝矾土印染废水絮凝剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理药剂技术领域，特别是涉及一种利用壳聚糖包覆天然粘土矿物制备成的生态复合型高效印染废水絮凝剂及其制备方法。

背景技术

传统的无机絮凝剂对疏水性染料、相对分子质量较大的染料脱色效率较高，但对水溶性好、相对分子质量小的活性染料脱色效果较差，而有机高分子絮凝剂如聚丙烯酰胺用量少、絮凝速度快、生成污泥量少，但有二次污染且售价高；壳聚糖处理染料废水虽无二次污染，但pH要求高，絮体链结性能差，颗粒松散，沉降性能差，成本高。无机改性、无机有机复合型絮凝剂能克服单一絮凝剂的不足，在降低处理成本的同时提高处理效率，已成为研究的热点之一。天然铝矾土作为一种廉价易得的矿物材料在水处理领域已有研究和应用，以其为主要原料与少量壳聚糖复合制备生态型复合絮凝剂，提高其对水溶性好、相对分子质量小的活性染料的脱色效果，具有重大的经济和环境效益。

发明内容

本发明的目的是解决现有的印染废水处理絮凝剂存在的制备工艺复杂、成本高、存在二次污染、对水溶性好或相对分子质量小的染料的脱色效果差问题，提出一种利用壳聚糖包覆天然粘土矿物制备生态复合型高效印染废水絮凝剂及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

壳聚糖包覆铝矾土印染废水絮凝剂，由壳聚糖和铝矾土组分组成，其壳聚糖与铝矾土的用量比为1∶10～1∶15(g/g)。

所述的壳聚糖包覆铝矾土印染废水絮凝剂，其壳聚糖为脱乙酰度大于70％，分子量为1×10⁶；铝矾土为辽宁本溪产的天然铝矾土，其化学组成为含Al₂O₃ 36.56％，SiO₂ 18.7％，Fe₂O₃ 1.84％，MgO 0.74％，烧失量14.56％。

壳聚糖包覆铝矾土印染废水絮凝剂制备方法，包括如下制备过程：首先将壳聚糖溶入1％盐酸溶液充分搅拌，制成5％的壳聚糖盐酸溶液；天然铝矾土研磨后过200目筛，600℃焙烧1h，然后逐渐将焙烧后的铝矾土加入到壳聚糖盐酸溶液中，边加入边充分搅拌，置于恒温干燥箱105℃干燥或微波干燥，研磨成粉末状，即制备而成。

所述的壳聚糖包覆铝矾土印染废水絮凝剂制备方法，其絮凝剂吸附染料后在500℃条件下焙烧40min，去除染料、壳聚糖有机物后，铝矾土用壳聚糖重新进行包覆制备型絮凝剂，实现了对铝矾土的重复利用。

本发明的优点与效果是：

(1)制备絮凝剂的原材料来源于自然，储量丰富，且铝矾土可重复使用，成本低廉。

(2)制备工艺简单，使用方便，对活性染料、还原性染料、分散染料、直接染料和硫化染料等都有较好的脱色效果。同时絮体沉降快、结实、污泥量少，具有经济、高效、无二次污染、对环境友好等特点。

具体实施方式

以下通过具体实施实例对本发明的制备方法及使用作进一步说明。

实施例1：将10g壳聚糖溶入200mL1％盐酸溶液中，充分搅拌，制成5％的壳聚糖盐酸溶液。天然铝矾土研磨后过200目筛，马弗炉6000℃焙烧1h。称取100g焙烧后的铝矾土加入到壳聚糖盐酸溶液中，边加入边充分搅拌，置于恒温干燥箱105℃干燥或微波干燥，研磨成粉末状，即制备成壳聚糖与铝矾土质量比为1∶10的生态型复合高效印染废水絮凝剂。用该复合絮凝剂在pH＝5的条件下，处理浓度为100mg/L印染厂常用的十二种染料模拟废水，其脱色结果见表1。

表1质量比为1∶10复合絮凝剂对各种染料废水脱色效果

实施例2：将10g壳聚糖溶入200mL1％盐酸溶液中，充分搅拌，制成5％的壳聚糖盐酸溶液。天然铝矾土研磨后过200目筛，马弗炉600℃焙烧1h。称取150g焙烧后的铝矾土加入到壳聚糖盐酸溶液中，边加入边充分搅拌，置于恒温干燥箱105℃干燥或微波干燥，研磨成粉末状，即制备成壳聚糖与铝矾土质量比为1∶15的生态型复合高效印染废水絮凝剂。用该复合絮凝剂处理浓度为100mg/L印染厂常用的十二种染料模拟废水，其脱色结果见表2。

表2质量比为1∶15复合絮凝剂对各种染料废水脱色效果

实施例3：按实施例1的方法制备复合絮凝剂，复合絮凝剂用于处理浓度为100mg/L的活性艳红X3B模拟废水后，絮体在500℃条件下焙烧40min，去除染料、壳聚糖等有机物后，铝矾土用壳聚糖重新进行包覆制备质量比为1∶10复合型絮凝剂，再用于处理活性艳红X3B模拟废水，其重复利用对染料的脱色结果见表3。

表3：铝矾土的重复利用效果