[发明专利]一种水处理剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理制剂，尤其涉及一种对水中挥发酚去除效果好的水处理剂及其制备方法，属于水处理领域。

背景技术

近几年，磁性壳聚糖微球独特的性质与结构引起了人们的广泛关注，尤其是在水处理中的应用研究中取得良好的成绩。磁性壳聚糖可以用来去除水中Cu²⁺、Cr²⁺、Hg²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Ca²⁺、Ag⁺等金属离子，也可用于处理有机废水，并且可以很快达到平衡。Wong和G.Mckay等^[22-23]曾对壳聚糖处理印染废水做了很详细的研究，结果表明壳聚糖对许多类型的染料具有很高的亲和力，其中包括分散、直接、活性、酸性、硫化和纳夫妥染料，仅对碱性染料具有较低的亲和力。洪爱真等^【24】用壳聚糖包裹铁制成的磁性微球来处理酸性偶氮染料废水，结果表明对于一定浓度的甲基橙溶液，只需1h就可以去除95％以上；而活性碳需8h才能去除88％。韩德艳等^【25】也做过相关实验，反应1h对印染废水色度的去除率为98％以上。也有文献^【27】报导用壳聚糖为絮凝剂可以回收食品加工废水中的蛋白质、淀粉等。国内外学者通过大量的研究，从不同角度来探讨磁性壳聚糖的应用价值，利用磁性壳聚糖对金属离子、造纸废水、印染废水等的文献报道已有很多，但未曾见到对水中挥发酚的净化研究，尤其是将其与其他物质再次交联产生的新物质的探讨更是十分罕见的。

电气石因其热电性和压电性而闻名，从18世纪至20世纪中期一直在工业领域得到充分的应用，然而其电学性质与环保功能却一直未得到重视。1989年，Kubo经研究首次提出电气石微粒表面存在着静电场，并预测了电气石在环境领域的应用前景。日本学者研究也发现在地层中含有电气石的河水难以被污染，开拓了电气石在环境保护领域中的应用。相关研究表明，电气石有较好的极性，表面静电强，对水中有害离子(如Cu，As(III)，F-等)有较强的吸附性，可以用于净化水体，是治理水污染的良好环境矿物材料。到目前为止，尚未见到有关利用壳聚糖与电气石联合制备净水剂净化水的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对水中酚去除率高的水处理剂。

本发明的另一目的在于提供上述水处理剂的制备方法。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种水处理剂，其特征在于：它是将电气石和磁性壳聚糖微球的混合粉末加入到海藻酸钠和聚乙烯醇中溶解、混匀，然后固化成球制得；所述磁性壳聚糖微球是以超顺磁性四氧化三铁粉末、1～10wt％(优选为2wt％)壳聚糖乙酸溶液、液体石蜡、Span-80、戊二醛溶液为反应物料、通过乳化交联法制得的，其中超顺磁性四氧化三铁与所述壳聚糖乙酸溶液的质量比为1∶1～10(优选质量比为2∶5)；液体石蜡与Span-80体积比10～100∶1(优选体积比为40∶1)；超顺磁性四氧化三铁的壳聚糖乙酸溶液与石蜡-Span-80混合液的体积比为1∶1～10、优选为1∶2；上述超顺磁性四氧化三铁的壳聚糖乙酸溶液与石蜡、Span-80的混合液，与戊二醛溶液(优选采用分析纯)体积比5～50∶1、优选为25∶1。

在电气石与磁性壳聚糖微球的制备中，若成球太少、在使用过程中易松散，成球太多、则过厚会影响有效成分作用的发挥，因此都会影响处理效率。为了进一步提高成球的均匀性与有效性，从而提高本发明水处理剂对酚的去除率，上述电气石和磁性壳聚糖微球的混合粉末中，电气石与磁性壳聚糖微球的质量比为1～10∶1、优选为5∶2，上述海藻酸钠、聚乙烯醇以及电气石和磁性壳聚糖微球的混合粉末的质量比为1∶1～10∶1～12、优选质量比1∶6∶7。

优选地，本发明超顺磁性四氧化三铁粉末按如下制得：

称取5.56g FeSO₄·7H₂O、6.5g FeCl₃和1.7mL浓盐酸溶解于50mL预先经N₂脱气处理蒸馏水中，然后将上述滴加到250mL 1.0mol/L的NaOH溶液中。在80℃水浴中慢速(100r/min)搅拌5min，然后在快速机械搅拌(2000r/min)，待溶液中出现黑色的沉淀，持续搅拌至30min。待反应结束后，静置冷却至室温，通过外加磁场分离黑色沉淀产物，分别用去离子水和无水乙醇清洗3次，在60℃的真空干燥箱中干燥12小时，待用。