[发明专利]一种植物纤维水处理沉降剂的制备方法

说明书

本发明涉及水处理材料制备技术领域，具体涉及一种植物纤维水处理沉降剂的制备方法。本发明将自制活性硅胶与氯丙基三甲氧基硅烷，混合置于二甲苯中反应，得到氯丙基化的硅胶，将自制纳米纤维素加入四甲基哌啶和溴化钠中得到反应产物，将反应产物离心处理得到氧化纳米纤维，最后将氯丙基化的硅胶浸入聚乙烯亚胺溶液中，得到多孔硅胶，将氧化纳米纤维配置成水悬浮液，用水悬浮液抽滤洗涤多孔硅胶，得到植物纤维水处理沉降剂，本发明应用针木叶制备的纳米纤维素作为吸附载体，不易产生二次污染，安全环保，处理沉降剂带有弱酸性，在与碱性环境中的重金属离子容易发生离子交换，使本发明的水处理沉降剂对重金属离子的吸附沉降率提高，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及水处理材料制备技术领域，具体涉及一种植物纤维水处理沉降剂的制备方法。

背景技术

随着人类社会的发展，工农业生产规模的扩大，人类对清洁淡水的需求与日俱增，但由于社会生产、生活中对水资源未能进行有效利用和合理开发，造成水资源污染严重，生态平衡遭到破坏，从而导致用水紧张，危及人类生活。由于水资源是不可再生资源，且我国水污染造成的经济损失日益加重，水资源污染已成为我国亟待解决的问题。水中的污染物的存在，不仅造成环境污染、生态破坏，而且严重危害人类健康。

根据我国环境保护部的有关报道：我国的主要河流有机污染严重，大型淡水湖泊中大多数湖泊处在富营养状态，水质较差。另外，全国大多数城市的地下水受到污染，局部地区的部分指标超标，污染问题每况愈下。工业废水是水资源污染的主要源头之一，工业废水是指工业生产过程中排出的废水，包括工艺过程用水、机器设备冷却水、烟气洗涤水、设备和场地洗涤水等。由于工业类型繁多，而每种工业又由多段工艺组成，故产生的废水性质完全不同，成分也非常复杂，其中污染严重且难以处理的工业废水包括矿山、化工、医药等领域产生的工业废水。

混凝沉淀是目前水处理过程中最常用的物理化学处理方法，是处理工艺流程中的关键环节，其处理效果与沉降剂的种类和性能关系密切。沉降剂可分为无机低分子沉降剂、无机高分子沉降剂和有机高分子沉降剂，这些类型的沉降剂在使用过程中都存在一定缺陷，如铝系和铁系的沉降剂投药量大、产泥量大、存在卫生安全隐患。聚丙烯酰胺具有用量少、澄清水质能力强、沉降速度快、不易受水的pH值影响等特点。为了达到良好的沉降效果，必须加入大量的聚丙烯酰胺，才能发挥良好的水处理效果，但是聚丙烯酰胺具有强烈的神经毒性和一定的致癌性，大量聚丙烯酰胺用于处理废水时会产生高分子残留，带来水体的二次污染，破坏水体生物链，进而影响到人类健康。另外，在高寒地区会对药剂的使用产生限制，造成处理效果不理想，不能达到处理要求。

随着水质标准的不断提高，对成本低、效果好、无毒性的新型沉降剂产品的开发和应用研究工作十分重要。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前水处理沉降剂如铝系和铁系的沉降剂投药量大、产泥量大、对重金属离子吸附率低，而有机高分子沉降剂聚丙烯酰胺具有强烈的神经毒性和一定的致癌性，大量聚丙烯酰胺用于处理废水时会产生高分子残留，带来水体的二次污染，破坏水体生物链，进而影响到人类健康的缺陷，提供了一种植物纤维水处理沉降剂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种植物纤维水处理沉降剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）称取100～120mL硅酸钠溶液，倒入带有搅拌器的三口烧瓶中，用盐酸缓慢调节pH，启动搅拌器搅拌，微波振荡处理，得到纳米水溶胶，将纳米水溶胶放入烘箱中加热升温至80～85℃，干燥3～4h，得到纳米硅胶；

（2）称取200～220g纳米硅胶置于400～450mL甲烷磺酸水溶液中，搅拌得到活化硅胶，将活化硅胶与氯丙基三甲氧基硅烷混合，得到反应物料，将200～250g反应物料置于400～420mL二甲苯中反应，得到氯丙基化的硅胶；