一种天然有机高分子水处理剂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种天然有机高分子水处理剂的制备方法，该方法将农产品纤维素废料、壳聚糖、淀粉分别进行改性，然后再进行交联接枝，制备出具有良好吸附效果的水处理剂，通过工艺设计测试，经过本发明专利技术的水处理剂处理后的废水，BOD5和COD以及SS完全达到国家的排放标准。同时，本发明专利技术的水处理剂与合成有机高分子相比,具有毒性小、来源广、价格低廉、易于生物降解的独特优点，随着人们对绿色环保型水处理剂重视程度的提高,天然有机高分子及其改性产品在水处理行业中必将有广阔的应用前景。

Preparation of a natural organic polymer water treatment agent

【技术实现步骤摘要】
一种天然有机高分子水处理剂的制备方法
本专利技术属于水处理剂制备
，具体涉及一种天然有机高分子水处理剂的制备方法。
技术介绍
近年来，随着工农业废水及城市生活污水排放量的逐渐增加，我国的江、河、湖、库水域普遍受到不同程度的污染，水质在不断恶化，对生态环境和人类健康造成严重的危害。传统的废水处理方法有离子交换法，溶剂萃取法、化学沉淀法、氧化还原法、吸附法、电化学处理法和膜技术法，但大部分处理技术存在药剂用量大，费用昂贵，效果不理想，容易产生二次污染等问题。吸附法是一种简单、廉价而且高效的方法。目前，对无毒、低价、高效而且有较强的络合能力的吸附剂的开发已成为研究热点，以天然高分子，农林废弃物和工业副产物作为吸附剂应用于废水处理已受到越来越多人的关注。天然有机高分子及其改性产品的种类很多,应用于污水处理行业中的主要有3类:改性淀粉类、甲壳素/壳聚糖类、纤维素类，然而现有的技术方案中主要以单一原料作为研究对象制备水处理剂，而三种物质同时进行研究制备水处理剂的很少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种天然有机高分子水处理剂的制备方法，对三种天然高分子原料综合利用，从而提高对水的处理效果。为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种天然有机高分子水处理剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将50-100重量份的淀粉配置成40-60%的淀粉乳液，然后向乳液中加入终浓度为0.1-0.5M的NaCl，在100-200r/min的转速下进行搅拌，混合均匀后，用NaOH调节成pH10.0-11.0，加入环氧氯丙烷于室温下反应4-6h，即得交联淀粉，所述环氧氯丙烷添加的终浓度为15-30%；将交联淀粉通过抽滤去除溶剂，并用去离子洗涤使得最后一次洗涤后的溶液pH为7.0-7.5，收集滤饼，并将其放入烘箱中烘干；（2）将50-100重量份壳聚糖加入去离子水在超声仪中进行超声分散10-20min，壳聚糖的质量浓度为10-20%，然后将壳聚糖溶液用NaOH调节成pH9.0-10.5，在搅拌的状态下加入5-10重量份的氯乙酸，继续搅拌反应3-5h后，将溶液通过超滤去除溶剂，然后将滤饼用去离子水清洗至成中性，最后将滤饼放入烘箱中烘干；（3）将农产品纤维素废料用20-30%的NaOH进行碱处理，将碱处理后的纤维素废料通过超滤去除溶剂并用去离子水将其洗涤至中性，向滤饼中加入pH7.2的PBS缓冲液并进行分散，在搅拌的状态下加入终浓度为5-10%的N，N-亚甲基双丙烯酞胺和3-8%的过硫酸铵，再加入步骤（1）处理的淀粉和步骤（2）处理的壳聚糖，在40-60℃的温度下搅拌反应4-8h后，通过抽滤去除溶剂，并将滤饼在烘箱中烘干，即得天然有机高分子水处理剂。进一步的，本专利技术所述的一种天然有机高分子水处理剂的制备方法中，所述步骤（1）中淀粉乳液的质量浓度为50%，NaCl的终浓度为0.3M，环氧氯丙烷添加的终浓度为25%。进一步的，本专利技术所述的一种天然有机高分子水处理剂的制备方法中，所述步骤（2）中壳聚糖的质量浓度为15%。进一步的，本专利技术所述的一种天然有机高分子水处理剂的制备方法中，所述步骤（2）中氯乙酸的添加量为8重量份。进一步的，本专利技术所述的一种天然有机高分子水处理剂的制备方法中，所述步骤（3）中农产品纤维素废料进行碱处理的温度为60-80℃，处理时间为2-4h。进一步的，本专利技术所述的一种天然有机高分子水处理剂的制备方法中，所述步骤（3）中N，N-亚甲基双丙烯酞胺和过硫酸铵添加的终浓度分别为8%和5%。有益效果：本专利技术提供了一种天然有机高分子水处理剂的制备方法，该方法将农产品纤维素废料、壳聚糖、淀粉分别进行改性，然后再进行交联接枝，制备出具有良好吸附效果的水处理剂，通过工艺设计测试，经过本专利技术的水处理剂处理后的废水，BOD5和COD以及SS完全达到国家的排放标准。同时，本专利技术的水处理剂与合成有机高分子相比,具有毒性小、来源广、价格低廉、易于生物降解的独特优点，随着人们对绿色环保型水处理剂重视程度的提高,天然有机高分子及其改性产品在水处理行业中必将有广阔的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步描述本专利技术，但实施例仅是范例性的，并不对本专利技术的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本专利技术的精神和范围下可以对本专利技术技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本专利技术的保护范围内。实施例1一种天然有机高分子水处理剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将80重量份的淀粉配置成50%的淀粉乳液，然后向乳液中加入终浓度为0.3M的NaCl，在100-200r/min的转速下进行搅拌，混合均匀后，用NaOH调节成pH10.0-11.0，加入环氧氯丙烷于室温下反应4h，即得交联淀粉，所述环氧氯丙烷添加的终浓度为25%；将交联淀粉通过抽滤去除溶剂，并用去离子洗涤使得最后一次洗涤后的溶液pH为7.0-7.5，收集滤饼，并将其放入烘箱中烘干；（2）将80重量份壳聚糖加入去离子水在超声仪中进行超声分散10-20min，壳聚糖的质量浓度为15%，然后将壳聚糖溶液用NaOH调节成pH9.0-10.5，在搅拌的状态下加入8重量份的氯乙酸，继续搅拌反应3-5h后，将溶液通过超滤去除溶剂，然后将滤饼用去离子水清洗至成中性，最后将滤饼放入烘箱中烘干；（3）将农产品纤维素废料用25%的NaOH进行碱处理，将碱处理后的纤维素废料通过超滤去除溶剂并用去离子水将其洗涤至中性，向滤饼中加入pH7.2的PBS缓冲液并进行分散，在搅拌的状态下加入终浓度为8%的N，N-亚甲基双丙烯酞胺和5%的过硫酸铵，再加入步骤（1）处理的淀粉和步骤（2）处理的壳聚糖，在50℃的温度下搅拌反应6h后，通过抽滤去除溶剂，并将滤饼在烘箱中烘干，即得天然有机高分子水处理剂。进一步的，本专利技术所述的一种天然有机高分子水处理剂的制备方法中，所述步骤（3）中农产品纤维素废料进行碱处理的温度为70℃，处理时间3h。实施例2一种天然有机高分子水处理剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将50重量份的淀粉配置成40%的淀粉乳液，然后向乳液中加入终浓度为0.1M的NaCl，在100-200r/min的转速下进行搅拌，混合均匀后，用NaOH调节成pH10.0-11.0，加入环氧氯丙烷于室温下反应4-6h，即得交联淀粉，所述环氧氯丙烷添加的终浓度为15%；将交联淀粉通过抽滤去除溶剂，并用去离子洗涤使得最后一次洗涤后的溶液pH为7.0-7.5，收集滤饼，并将其放入烘箱中烘干；（2）将50重量份壳聚糖加入去离子水在超声仪中进行超声分散10-20min，壳聚糖的质量浓度为10%，然后将壳聚糖溶液用NaOH调节成pH9.0-10.5，在搅拌的状态下加入5重量份的氯乙酸，继续搅拌反应3h后，将溶液通过超滤去除溶剂，然后将滤饼用去离子水清洗至成中性，最后将滤饼放入烘箱中烘干；（3）将农产品纤维素废料用20%的NaOH进行碱处理，将碱处理后的纤维素废料通过超滤去除溶剂并用去离子水将其洗涤至中性，向滤饼中加入pH7.2的PBS缓冲液并进行分散，在搅拌的状态下加入终浓度为5%的N，N-亚甲基双丙烯酞胺和3%的过硫酸铵，再加入步骤（1）处理的淀粉和步骤（2）处理的壳聚糖，在40℃的温度下搅拌反应4h后，通过抽滤去除溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天然有机高分子水处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将50‑100重量份的淀粉配置成40‑60%的淀粉乳液，然后向乳液中加入终浓度为0.1‑0.5M的NaCl，在100‑200r/min的转速下进行搅拌，混合均匀后，用NaOH调节成pH10.0‑11.0，加入环氧氯丙烷于室温下反应4‑6h，即得交联淀粉，所述环氧氯丙烷添加的终浓度为15‑30%；将交联淀粉通过抽滤去除溶剂，并用去离子洗涤使得最后一次洗涤后的溶液pH为7.0‑7.5，收集滤饼，并将其放入烘箱中烘干；（2）将50‑100重量份壳聚糖加入去离子水在超声仪中进行超声分散10‑20min，壳聚糖的质量浓度为10‑20%，然后将壳聚糖溶液用NaOH调节成pH9.0‑10.5，在搅拌的状态下加入5‑10重量份的氯乙酸，继续搅拌反应3‑5h后，将溶液通过超滤去除溶剂，然后将滤饼用去离子水清洗至成中性，最后将滤饼放入烘箱中烘干；（3）将农产品纤维素废料用20‑30%的NaOH进行碱处理，将碱处理后的纤维素废料通过超滤去除溶剂并用去离子水将其洗涤至中性，向滤饼中加入pH7.2的PBS缓冲液并进行分散，在搅拌的状态下加入终浓度为5‑10%的N，N‑亚甲基双丙烯酞胺和3‑8%的过硫酸铵，再加入步骤（1）处理的淀粉和步骤（2）处理的壳聚糖，在40‑60℃的温度下搅拌反应4‑8h后，通过抽滤去除溶剂，并将滤饼在烘箱中烘干，即得天然有机高分子水处理剂。...

【技术特征摘要】
1.一种天然有机高分子水处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将50-100重量份的淀粉配置成40-60%的淀粉乳液，然后向乳液中加入终浓度为0.1-0.5M的NaCl，在100-200r/min的转速下进行搅拌，混合均匀后，用NaOH调节成pH10.0-11.0，加入环氧氯丙烷于室温下反应4-6h，即得交联淀粉，所述环氧氯丙烷添加的终浓度为15-30%；将交联淀粉通过抽滤去除溶剂，并用去离子洗涤使得最后一次洗涤后的溶液pH为7.0-7.5，收集滤饼，并将其放入烘箱中烘干；（2）将50-100重量份壳聚糖加入去离子水在超声仪中进行超声分散10-20min，壳聚糖的质量浓度为10-20%，然后将壳聚糖溶液用NaOH调节成pH9.0-10.5，在搅拌的状态下加入5-10重量份的氯乙酸，继续搅拌反应3-5h后，将溶液通过超滤去除溶剂，然后将滤饼用去离子水清洗至成中性，最后将滤饼放入烘箱中烘干；（3）将农产品纤维素废料用20-30%的NaOH进行碱处理，将碱处理后的纤维素废料通过超滤去除溶剂并用去离子水将其洗涤至中性，向滤饼中加入pH7.2的PBS缓冲液并进...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘明华，
申请(专利权)人：苏州纳贝通环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32