[發(fā)明專利]一種用于去除工業(yè)廢水中重金屬離子的預(yù)糊化淀粉-殼聚糖接枝共聚物絮凝劑的制備方法

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2012-08-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103570112A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭世平;喻小平;徐晶晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北川東環(huán)保能源開(kāi)發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/56
• 分類號(hào): C02F1/56;C02F1/62
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用去除重金屬離子的絮凝劑及其制備方法，具體涉及一種用于處理印染廢水中金屬離子的預(yù)糊化淀粉-殼聚糖接枝接枝共聚物絮凝劑，屬于水處理絮凝技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

常用的水處理絮凝劑主要分為無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑兩大類。無(wú)機(jī)絮凝劑主要是聚合氯化鋁、聚合氯化鐵為主的絮凝劑，其原理是，通過(guò)混凝固體的碰撞，使其水解產(chǎn)物附聚、架橋絮凝形成可沉降的或可過(guò)濾的絮凝物，以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。但無(wú)機(jī)絮凝劑均有色度去除效率低，容易有金屬殘留危害人體健康等缺陷。因此無(wú)機(jī)絮凝劑固有缺點(diǎn)將其限制在有限的范圍內(nèi)。為了彌補(bǔ)無(wú)機(jī)絮凝劑的缺陷，有機(jī)高分子絮凝劑被廣泛地應(yīng)用和研究。有機(jī)絮凝劑是指能產(chǎn)生絮凝作用的天然的或人工合成的有機(jī)分子物質(zhì)，其主要為水溶性線型高分子物質(zhì)，比如蛋白質(zhì)或多糖類化合物等，在水中大部分可電離，形成高分子電解質(zhì)。但是，在實(shí)際使用中，有機(jī)絮凝劑存在速溶性差，廢渣含水率高，容易受到水中共存離子、pH值及溫度的影響，而且價(jià)格較貴等問(wèn)題。而且，無(wú)論無(wú)機(jī)絮凝劑還是有機(jī)絮凝劑都對(duì)印染廢水中的Cr²⁺，Pb²⁺，Hg²⁺等重金屬離子的去除效率都比較低。?

殼聚糖又稱殼多糖、甲殼糖，是一種天然高分子直鏈多糖，是甲殼素在堿性條件下水解并脫去部分乙酰基后生成的衍生物。甲殼素是自然界中儲(chǔ)量?jī)H次于纖維素的第二大有機(jī)資源，來(lái)源十分豐富。殼聚糖可以借助氫鍵和離子鍵形成類似籠狀的分子，對(duì)重金屬離子具有較強(qiáng)的吸附能力。但是，殼聚糖在作為絮凝劑使用時(shí)，pH值適用范圍較窄，常溫下溶解度較低，絮凝性能相對(duì)較弱。?

淀粉是綠色植物將二氧化碳和水經(jīng)光合作用合成的天然植物多糖；淀粉作為一種天然高分子不但具有價(jià)格便宜、可再生、來(lái)源廣及可完全被生物降解的優(yōu)點(diǎn)，而且還有無(wú)毒、分子量分布廣及活性基團(tuán)多等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)淀粉及其衍生物通過(guò)化學(xué)處理，可以增強(qiáng)其對(duì)懸浮體系中顆粒物的捕捉與絮凝作用。淀粉的預(yù)糊化，是指淀粉粒在適當(dāng)溫度下在水中溶脹、分裂、形成均勻糊狀溶液的作用。糊化作用是為了將淀粉粒中有序及無(wú)序(晶質(zhì)與非晶質(zhì))態(tài)的淀粉分子之間的氫鍵斷開(kāi)，分散在水中成為膠體溶液，充分利用其長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)、柔性結(jié)構(gòu)及剛性結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)淀粉顆粒的反應(yīng)性和溶解性。?

隨著我國(guó)環(huán)境壓力日益巨大，國(guó)家對(duì)工業(yè)污水的排放制定了越來(lái)越嚴(yán)的排放標(biāo)準(zhǔn)，印染廢水中的重金屬殘留問(wèn)題急需一種高效并且廉價(jià)的方法得以解決。淀粉和殼聚糖均為天然高分子材料，其具有來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，并且產(chǎn)物完全可被生物降解的特點(diǎn)，可在自然界中形成良性循環(huán)。而淀粉和殼聚糖都存在室溫下溶解度較低、絮凝性能差等不足，所以我們通常都要對(duì)二者進(jìn)行處理后使用，使其添加相應(yīng)的基團(tuán)，達(dá)到去除重金屬污染物的功能。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)已有技術(shù)存在的缺陷，提供一種由具有高效、價(jià)廉、環(huán)境友好的預(yù)糊化淀粉和殼聚糖共聚絮凝劑的制備方法。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：?

該預(yù)糊化淀粉-殼聚糖接枝共聚物絮凝劑是以預(yù)糊化淀粉和殼聚糖為原料，硝酸鈰銨為引發(fā)劑，在堿性條件下，合成預(yù)糊化淀粉-殼聚糖接枝接枝共聚物，并用紅外光譜對(duì)聚合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。?

本發(fā)明涉及如下方面：?

1.一種預(yù)糊化淀粉-殼聚糖接枝共聚物絮凝劑的制備方法，其特征在于，它是以預(yù)糊化淀粉和殼聚糖為原料，以硝酸鈰銨為引發(fā)劑，在堿性條件下，合成預(yù)糊化淀粉/殼聚糖接枝共聚物絮凝劑。?

2.項(xiàng)1所述預(yù)糊化淀粉的制備方法，其特征在于，淀粉粒在溫度為105-150℃、高壓蒸汽壓力為20-100個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下，通過(guò)連續(xù)式噴射蒸煮器，用高壓蒸汽同淀粉乳混合使之糊化。?

3.項(xiàng)1所述預(yù)糊化淀粉-殼聚糖接枝共聚物絮凝劑制備方法，其特征在于，在上述合成步驟中，在pH值為9，預(yù)糊化淀粉與殼聚糖的質(zhì)量比為(2-5)∶1，反應(yīng)溫度為30-60℃，反應(yīng)時(shí)間為8h，引發(fā)劑用量占體系總質(zhì)量的0.1-1％。?

4.項(xiàng)1和2所述的淀粉-殼聚糖接枝共聚物絮凝劑，其特征在于，所選用淀粉天然淀粉，選自天然植物根部淀粉、塊莖淀粉、谷物淀粉、豆類淀粉或其混合物。?

5.上述項(xiàng)所述預(yù)糊化淀粉-殼聚糖接枝共聚物絮凝劑，其中所述殼聚糖為化學(xué)改性脫乙酰基殼多糖，其pH值為3～5(水中濃度1％)，脫乙酰度＞70％。?