[發明專利]海藻廢料制作磁性絮凝劑的方法

在審

• 申請號: 201610102931.1
• 申請日: 2016-02-19
• 公開（公告）號: CN107098449A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 高海;魏勁英;周潤苓
• 申請（專利權）人: 天津潤沃供水安裝工程有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種水處理使用的絮凝劑的制作方法，特別是一種海藻廢料制作磁性絮凝劑的方法。

背景技術

在我國，海帶為首的海藻加工業非常發達，已形成工業體系。以上產品中，海藻的工業利用率僅達30％左右，還有50％以上的成份成為廢棄物，成分分析發現藻渣中含有大量的粗纖維，并能方便的提取海藻酸鈉。但目前海藻廢料主要作為廢棄物掩埋、堆肥等，利用效率低下；我國目前的絮凝劑生產仍然以無機為主，有機絮凝劑優于無機絮凝劑，如果我們以海藻廢料為原料，經過提純、功能改性和磁性納米Fe₃O₄，.發生縮合反應，可得到同時具有吸附性和磁性能的海藻酸鈉磁性絮凝劑，該種絮凝劑性能遠遠優于一般絮凝劑。

發明內容

本發明的目的是提供一種能以海藻廢料等為主要原料，得到同時具有吸附性和磁性能的海藻酸鈉磁性絮凝劑的方法，并能達到工藝簡單合理。

發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。一種海藻廢料制作磁性絮凝劑的方法如下：

①、將原料海藻廢料浸泡，除去機械雜質、褐藻糖膠、無機鹽類等水溶性組分，然后將海帶取出，洗滌，切塊；在常溫下，用低于0.008mol/L的稀鹽酸或稀硫酸處理；然后加入碳酸鈉，在50-70℃攪拌下反應1.2h(-0.3～+0.3)；

②、將原料消化液過濾，過濾后的料液加水稀釋，再往料液中緩慢加入稀鹽酸直至開始有絮狀沉淀為止，然后靜置10～12h，最后往靜置液中緩緩加入稀鹽酸，調節PH約為1～2；

③、收集酸塊，洗滌、脫水、粉碎、拌入粉狀碳酸鈉；一般加堿量為7％-9％，于攪拌下混合均勻，再靜置4～6小時，生成海藻酸鈉；

④、在4-8℃和避光條件卜，用高碘酸鈉將海藻酸鈉部分氧化制得氧化海藻酸鈉，氧化度為40％，收率為875％；制備得到淡黃色粉末顆粒絮凝劑海藻酸鈉-氨基硫脲ST；用化學共沉淀法制備得到Fe₃O₄.納米粒子，再用3-氨丙基二乙氧基硅烷(KH-550)對其進行修飾，得到表面含有氨基的Fe₃O₄.納米粒子(Fe-NH₂)；

⑤、將氨基硫脲改性的海藻酸鈉ST加入反應釜，用蒸餾水溶解攪拌均勻，用鹽酸調節至pH＝4，加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽(EDC/NHS)活化反應20-35min，加入一定量的表面含有氨基的Fe₃O₄.納米粒子(Fe-NH₂)，室溫攪拌反應24-32h后停止反應，用磁鐵分離得到淡灰色的海藻酸鈉絮凝劑(ST-Fe)絮凝劑。

本發明的優越性：1、充分利用了海藻廢料，變廢為寶；2、所制得的海藻酸鈉是一種天然高分子材料將其改性并制備成絮凝劑，可有效地去除廢水中的重金屬離子；3、本發明將氨基硫脲改性后的海藻酸鈉與磁性Fe₃O₄納米粒子在一定條件下反應，得到具有磁性的海藻酸鈉絮凝劑(ST-Fe)。通過Fe₃O₄粒子的納米效應和磁性作用，提高了海藻酸鈉絮凝劑的絮凝能力。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明加以說明。

海藻廢料制作磁性絮凝劑的方法如下：

①、將原料海藻廢料浸泡，除去機械雜質、褐藻糖膠、無機鹽類等水溶性組分，然后將海帶取出，洗滌，切塊；在常溫下，用低于0.008mol/L的稀鹽酸或稀硫酸處理；然后加入碳酸鈉，在55℃攪拌下反應1.2h(-0.3～+0.3)；

②、將原料消化液過濾，過濾后的料液加水稀釋，再往料液中緩慢加入稀鹽酸直至開始有絮狀沉淀為止，然后靜置12h，最后往靜置液中緩緩加入稀鹽酸，調節PH約為1.4；

③、收集酸塊，洗滌、脫水、粉碎、拌入粉狀碳酸鈉；一般加堿量為7％，于攪拌下混合均勻，再靜置6小時，生成海藻酸鈉；

④、在6℃和避光條件卜，用高碘酸鈉將海藻酸鈉部分氧化制得氧化海藻酸鈉，氧化度為40％，收率為875％；制備得到淡黃色粉末顆粒絮凝劑海藻酸鈉-氨基硫脲ST；用化學共沉淀法制備得到Fe₃O₄.納米粒子，再用3-氨丙基二乙氧基硅烷(KH-550)對其進行修飾，得到表面含有氨基的Fe₃O₄.納米粒子(Fe-NH₂)；

⑤、將氨基硫脲改性的海藻酸鈉ST加入反應釜，用蒸餾水溶解攪拌均勻，用鹽酸調節至pH＝4，加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽(EDC/NHS)活化反應25min，加入一定量的表面含有氨基的Fe₃O₄.納米粒子(Fe-NH₂)，室溫攪拌反應32h后停止反應，用磁鐵分離得到淡灰色的海藻酸鈉絮凝劑(ST-Fe)絮凝劑。