[发明专利]一种壳聚糖复合絮凝剂的制备方法及由该方法制备的壳聚糖复合絮凝剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种絮凝剂，具体涉及一种壳聚糖复合絮凝剂的制备方法及由该方法制备的壳聚糖复合絮凝剂。

背景技术

水是地球上分布最广而又最宝贵的自然资源。它维系着一切生物的生命活动，也是人类社会可持续发展不可或缺的重要因素。地球表面的四分之三被水覆盖，人类却只能利用其中不到1％的淡水。近年来，随着社会经济的迅猛发展和人口的快速增加，使得人民生活、工农业生产和城市生态对水资源的需求日益增多，加之生活污水和工业废水的大幅度排放，导致水资源危机现象频频出现，水环境生态系统功能日趋恶化，对人类社会的前进和发展构成了严重的威胁。我国是一个严重干旱、缺水的国家,淡水资源总量为2.8万亿立方米,占全球淡水资源的6％,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,位居世界第四位,但人均仅占有2200立方米,仅为世界人均淡水占有量的1/4、美国的1/5,在世界上名列121位,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。扣除难以利用的洪水、径流和散布在偏远地区的地下水资源后,中国现实可利用的淡水资源量则更少,并且其分布极不均衡。同时,随着科学技术的发展,产生了大量工业废水,生活污水,农业回流水,其中大部分未经处理直接排放。据环境部门监测,全国城镇每天至少有1亿吨污水未经处理便直接排放。全国七大水系中一半以上的河段水质受到污染,全国1/3的水体不适于鱼类生存,1/4的水体不适于灌溉,90％的城市水域污染严重,50％的城镇水源不符合饮用水标准,40％的水源己不能饮用,南方城市总缺水量的60％~70％是由于水污染造成的。用水形势日趋严峻,水污染事件频繁发生,己经严重影响了我国人民的生产生活,严重阻碍了经济的发展和科技的进步,因此,治理水污染,解决生活、生产用水问题已经迫在眉睫。

中国专利CN101327975公开了一种制备微生物絮凝剂的方法，该方法采用戴尔福特食酸菌作为制备微生物絮凝剂的菌种来源通过液体培养基的制备、菌种的发酵培养、絮凝剂粗制品的制备和絮凝剂精制品的制备步骤制备成微生物絮凝剂。该发明为国内首次发现戴尔福特食酸菌可产生絮凝性能稳定、絮凝效果较好的微生物絮凝剂，筛选出的絮凝剂具有絮凝活性高、用量少、发酵时间短、提取工艺简单等优良特性，可大大降低生产成本；该菌生产絮凝剂的方法简单，易行；对实际废水处理实验表明，该絮凝剂应用后，絮凝效果比较理想。

中国专利CN101693561A公开了一种复合型絮凝剂的制备方法，制备步骤为：制备生物絮凝剂溶液；将生物絮凝剂溶液与无机絮凝剂溶液复配：将PAC、PFS或两者的混合物溶于去离子水中得到无机絮凝剂，将生物絮凝剂和无机絮凝剂按体积比3∶10～15的比例混合；即得到复合型絮凝剂。该发明提供制备复合型絮凝剂的方法，用该方法生产的复合型絮凝剂既可以获得高絮凝率和少的总投加量，又可以减少水体中残留金属离子的量，克服无机絮凝剂在水处理使用中的不足之处。

传统的无机絮凝剂和有机絮凝剂在制备过程中使用大量有毒有害的化学药剂，制备过程对环境不友好。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种壳聚糖复合絮凝剂的制备方法及由该方法制备的壳聚糖复合絮凝剂，采用本发明的方法制备的壳聚糖复合絮凝剂属于可降解型的絮凝剂，制备过程中反应物及发生絮凝后的产物对环境污染小，属于环境友好型污水絮凝剂。

本发明所采用的技术方案为：

本发明提供一种壳聚糖复合絮凝剂的制备方法，该方法包括：向质量浓度为1-10％的乙酸或盐酸的酸溶液中加入壳聚糖、果胶和树胶，进行第一超声5-30min，配置成壳聚糖质量浓度为5-50g/L的第一溶液；其中，所述聚合糖、果胶和树胶的质量比为1：(0.1-1)：(0.1-1)；按照铁盐和固体碱的质量比为(0.5-3)：1向质量浓度为2-6g/L的氯化铁或硝酸铁的铁盐溶液中加入质量浓度为5-20g/L的氢氧化钠或氢氧化钾的固体碱的溶液，进行第二超声5-30min得第二溶液；按照第一溶液和第二溶液的体积比为(0.25-2)：1，在搅拌下将第二溶液加入第一溶液，搅拌5-30min后静置30min-3h得所述壳聚糖复合絮凝剂。

优选地，所述酸溶液还包括硝酸溶液或乙二酸溶液。

优选地，向质量浓度为2-5％的乙酸或盐酸的酸溶液中加入壳聚糖、果胶和树胶，进行第一超声10-20min，配置成壳聚糖质量浓度为5-20g/L的第一溶液。

优选地，所述果胶为低脂果胶、高脂果胶、苹果果胶、柚皮果胶、蓝莓果胶或菠萝果，所述树胶为阿拉伯胶或桃胶。

优选地，所述铁盐溶液还包括硫酸铁溶液。