[发明专利]一种淀粉沸石分子筛絮凝剂的制备方法有效

专利信息
申请号: 201410121902.0 申请日: 2014-03-28
公开(公告)号: CN103864193A 公开(公告)日: 2014-06-18
发明(设计)人: 王秀丽;马肖;李子院;陈南春;朱中升;张小虎 申请(专利权)人: 桂林理工大学
主分类号: C02F1/56 分类号: C02F1/56;C02F1/52;C08B31/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 541004 广*** 国省代码: 广西;45
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摘要:
搜索关键词: 一种 淀粉 分子筛 絮凝 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于生物环保技术领域,涉及一种淀粉沸石分子筛絮凝剂的制备方法。

背景技术

无机絮凝剂、合成有机高分子絮凝剂和天然高分子絮凝剂为水处理领域的三大主流絮凝剂,但无机絮凝剂溶于水后离子残留导致的再次污染,合成高分子絮凝剂的高成本和致癌性限制了这两类絮凝剂的应用。淀粉是可再生的天然高分子,价格低、来源广,无毒。通过适当的方法在淀粉主链上引入具有较多活性基团的支链,既发挥了其本身的优势,又使其满足絮凝的要求,是天然高分子絮凝剂的重要发展方向之一。

目前研究的絮凝剂的种类很多,淀粉是水处理中常用的有机高分子絮凝剂材料,与聚丙烯酰胺形成共聚物用于废水处理。曹炳明等将木薯淀粉、烯类单体、催化剂反应,再加醛类和醇类反应,制得了新型阳离子 CS-1 絮凝剂,藩松汉等用氧化还原引发剂,以木薯淀粉为原料合成了阳离子淀粉絮凝剂,并研究了接枝型聚丙烯酰胺高分子絮凝剂的结构与性能的关系。赵彦生等研究了采用一步法进行 SGM 改性制备阳离子絮凝剂 CSGM,确定最佳工艺为 50℃、2h。该絮凝剂对印染废水处理效果较好。淀粉基磷酸酯是一种良好的阴离子淀粉絮凝剂,张淑媛等将交联淀粉黄原酸酯用于处理含铬的电镀废水,脱除率可达到 95%以上,铬残余浓度小于 0.2mg/L;实验结果表明,用交联淀粉黄原酸酯絮凝剂处理含铬的电镀废水,对铬离子的脱除率大于 99%,而且残渣稳定性高,不会引起环境的二次污染。相波等以玉米淀粉为原料,HClO4作引发剂,环氧氯丙烷作醚化剂,合成中间产物 3-氯-2-羟基丙烯基交联淀粉,再将该交联淀粉在碱性条件下与乙二胺发生反应,得到具有螯合结构的氨基淀粉 CAS,该交联淀粉对铜离子的吸附性强。全易等将玉米淀粉与环氧氯丙烷交联反应后再与氯乙酸反应,得到羧甲基交联淀粉(CCMS),该絮凝剂对含重金属及含苯胺废水有良好的絮凝效果。全易等在引发剂Ce4+的作用下将丙烯腈接枝到淀粉上,然后通过碱皂化作用将腈基转变为羧基制得淀粉接枝共聚物,该共聚物对废水中的重金属离子有较好吸附作用。杨波等利用60Co-γ 射线这一物理手段引发淀粉与丙烯酰胺发生接枝共聚反应,研究了辐射引发接枝共聚的规律,并探索了辐照时间与接枝率的关系,以及辐照剂量、辐照温度、单体浓度、淀粉浓度对接枝共聚反应速率的影响,探讨了接枝共聚反应的机理,对高分子接枝反应的生产实践有一定的现实意义。朱瑞宜等以玉米淀粉、丙烯酰胺、丙烯酸单体为原料,硝酸铈铵作为引发剂,制备了玉米淀粉接枝共聚物,研究了硝酸铈铵浓度、单体浓度和硝酸浓度对接枝效率及接枝物性能的影响,结果表明制备的两种共聚物对高岭土都有较好的絮凝效果。李旭祥等用过硫酸铵作引发剂,使丙烯腈与菱角淀粉接枝共聚,研究了单体浓度对接枝反应的影响,比较不同引发剂的引发效果,结果表明用过硫酸铵作引发剂效果最好,共聚物处理印染废水取得了较好的效果。李淑红等用硝酸铈铵作引发剂,通过对淀粉的改性合成高分子絮凝剂(FSM),用 FSM 对高矿化度的油田废水进行处理,结果表明该絮凝剂对油田废水具有良好的去浊和去 COD 性能。常文越等用高锰酸钾/草酸引发自由基,将丙烯酰胺接枝到淀粉上;结果表明:该絮凝剂对城市污水、工业废水等多种污水有较强的吸附能力,是一种价格低廉、性能优越的淀粉絮凝剂。王欣等采用淀粉与聚丙烯酰胺(PAM)直接接枝聚合反应,成本低廉、工艺简单,试验结果表明该聚合物处理印染废水有较好的效果。L. Jarnstrom 等以马铃薯淀粉为原料,用次氯酸盐氧化,待稳定后进行阳离子化,制备了一种季胺淀粉醚,并用纤维光学传感技术研究絮凝效果,发现此阳离子淀粉在23-50℃范围内,对高岭土悬浊液具有良好的絮凝作用。上述研究均为化学试剂与淀粉接枝、共聚、交联。在制备和使用过程中对人体和环境有不利的影响。红辉沸石是天然的无机材料,无毒副作用。目前利用红辉沸石分子筛与淀粉吸附或接枝还未见报道。

 天然沸石是一种呈架状构造的含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸矿物。作为一种非金属矿产资源,我国的储量是非常丰富的,总储量达100亿吨。特殊的孔道结构及化学性质使沸石拥有离子交换、选择吸附、催化等优异性能和环境属性,因此无论是在实验研究还是实际应用上都得到了迅速的发展。含氨氮废水的处理技术主要有生物合成硝化法、离子交换法、空气蒸汽汽提法、氯化及吸附、化学沉淀法等,而沸石对氨氮具有较大的吸附量,天然沸石是去除铜、汞、铅和锌等重金属离子的一种新型的廉价离子交换剂。

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