[发明专利]一种环保絮凝剂及其应用

说明书

一种环保絮凝剂及其应用，属于环保絮凝剂技术领域。目前应用最广泛的絮凝剂主要是无机絮凝剂（如聚合氯化铝）和合成有机絮凝剂（如聚丙烯酰胺），这些絮凝剂有一定的毒性而且难以降解，广泛使用会带来二次污染，并且废渣无法处理。本发明提供一种无毒无害、无二次污染且性能良好的的环保絮凝剂及其应用，主要成分为右旋糖酐‑柠檬酸阴离子型聚合物。制备方法包括：柠檬酸溶液用氢氧化钠调节pH至7~9，与右旋糖酐溶液混合搅拌均匀，加入1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐反应12~36h，edc与柠檬酸的摩尔比为1~2：1；加入乙醇沉淀，沉淀洗涤、干燥获得絮凝剂。豆粕废液絮凝后可用于牲畜饲养，制备简单，效率高。

技术领域

一种环保絮凝剂及其应用，属于环保絮凝剂技术领域。

背景技术

随着工业的发展，产生工业废水越来越多，工业废水造成的环境污染问题越来越严峻，絮凝法是应用最为广泛的污水处理方法，絮凝法具有高效、成本低廉等优点，絮凝过程起主要作用的是絮凝剂，目前应用最广泛的絮凝剂主要是无机絮凝剂（如聚合氯化铝）和合成有机絮凝剂（如聚丙烯酰胺），虽然这些絮凝剂絮凝活性高，成本低廉，但是这些絮凝剂有一定的毒性而且难以降解，广泛使用会带来二次污染，造成新的环境和人类健康问题，絮凝沉淀后获得的固体残渣更是没有合理的处理办法。

豆制品行业中的发酵、洗涤等工艺将产生大量的高浊度、浑浊废水，其中包含大量的可氧化有机物，不能直接外排，但同时也意味着其含有丰富的蛋白质、氨基酸、维生素、无机盐等营养物质，有巨大的资源化利用价值，而现有的豆制品行业废水处理办法中，采用的絮凝处理手段将引入大量的重金属或有毒单体，不仅难以处理干净，同时造成大量的营养物质浪费，目前急需一种无毒无害、可降解、无二次污染并且有巨大的资源化利用价值的环保絮凝剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种无毒无害、可降解、无二次污染且性能良好的的环保絮凝剂及其应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种环保絮凝剂，其特征在于：主要成分为右旋糖酐-柠檬酸阴离子型聚合物。

将高分子右旋糖酐和柠檬酸两种天然产物应用于絮凝剂领域，右旋糖酐提供极高的分子量，而柠檬酸提供足量的接枝阴离子，柠檬酸与右旋糖酐产生较高的配合作用，易于接枝的同时互补增效，最终的右旋糖酐-柠檬酸阴离子絮凝剂含有大量阴离子活性基团，可以作为一种性能良好的生物高分子絮凝剂，用于去除水体中带有阳离子基团的杂质颗粒。不含有金属离子和有毒有害的有机单体，具有良好的生物相容性和可生物降解性，应用范围也更广。

该环保絮凝剂制备方法为：柠檬酸溶液用强碱调节pH至7~9，与右旋糖酐溶液混合搅拌均匀，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐反应12~36h，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与柠檬酸的摩尔比为1~2：1；加入乙醇沉淀，沉淀洗涤、干燥获得絮凝剂。

右旋糖酐溶液与柠檬酸溶液的优选混合时间为3~5min，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐后的反应温度优选为室温；所述的强碱为不引入重金属离子的常见碱类，进一步优选为氢氧化钠。

上述反应的反应机理如下式（1）所示：

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首先通过右旋糖酐蔗糖酶催化蔗糖反应制得高分子右旋糖酐，然后使用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）作为活化试剂，利用高分子右旋糖酐和柠檬酸之间的酯化反应将柠檬酸接至右旋糖酐分子链上，得到一种阴离子型右旋糖酐基絮凝剂。