【技术实现步骤摘要】
本申请涉及水处理领域，更具体地说，它涉及一种可降解生物絮凝沉淀剂及其制备方法。
技术介绍
1、可降解生物絮凝沉淀剂是一种广泛应用于水处理领域的新型环保药剂。它通过微生物技术产生具有絮凝活性的代谢产物，能够有效地将水中的悬浮物、胶体等杂质形成絮状物沉淀，从而提高水质。与传统的絮凝剂相比，可降解生物絮凝剂具有可降解、环保等优点，符合人们对环保、健康的要求。因此，在饮用水处理、工业废水处理、城市污水处理等领域中具有广阔的应用前景。
2、在可降解生物絮凝沉淀剂的制备过程中，通常采用微生物发酵或酶促反应等方法，这些方法可以产生具有絮凝活性的生物大分子。然而，这些生物大分子往往容易受到外界环境因素的影响，如温度、ph值、离子强度等，导致制得的絮凝剂稳定性不好。此外，生物大分子之间的相互作用也可能导致其稳定性下降，在储存和使用过程中，这些代谢产物容易发生分解或失活，从而影响絮凝剂的稳定性和絮凝效果。
3、因此，如何提高可降解生物絮凝沉淀剂的稳定性，是当前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为了提高可降解生物絮凝沉淀剂的稳定性，本申请提供一种可降解生物絮凝沉淀剂及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供一种可降解生物絮凝沉淀剂，采用如下的技术方案：
3、一种可降解生物絮凝沉淀剂，包括可降解的囊壁材料以及包裹在内的囊芯生物絮凝剂，所述可降解的囊壁材料包括改性壳聚糖、辛烯基琥珀酸淀粉钠、蔗糖酯以及碳酸钙，所述改性壳聚糖为壳聚糖经过聚乙二醇改性后制得的。p>
4、通过采用上述技术方案，生物絮凝剂在储存、运输的过程中易分解、失活，稳定性不好，使用可降解的囊壁材料包裹生物絮凝剂制成微胶囊，形成保护层，防止外部环境对絮凝剂的破坏，提高生物絮凝剂的稳定性，囊壁材料为易溶于水的亲水材料制成，将生物絮凝沉淀剂投入到水中进行水处理时，亲水的材料很快溶解释放生物絮凝剂进行絮凝沉淀。
5、经过聚乙二醇改性的壳聚糖对水具有较好的亲和力，能够在水中迅速溶解，释放生物絮凝剂，提高生物絮凝剂的稳定性，并且聚乙二醇较大的分子量和良好的水溶性可以帮助稳定生物絮凝剂的结构，保持絮凝沉淀剂的活性，使其更有效的与杂质离子结合，更近一步的聚乙二醇上的羟基和醚键可以与重金属离子形成稳定的配位键，帮助沉淀除去重金属离子。
6、可选的，所述可降解的囊壁材料中包括改性壳聚糖2-5份、辛烯基琥珀酸淀粉钠1-3份、蔗糖酯0.5-1份、碳酸钙1-2份。
7、通过采用上述技术方案，囊壁材料组分的储存稳定性以及水溶性较好，与水接触能够快速溶解，并且碳酸钙与蔗糖酯有较好的协同作用，加入蔗糖酯提高囊壁材料的乳化性能，将生物絮凝剂包裹起来，增加微胶囊的存储稳定性。碳酸钙为囊壁材料中引入二价钙离子，与带负电的分子形成网状结构，引起交联，帮助囊壁材料的成型与固化。
8、改性壳聚糖、辛烯基琥珀酸淀粉钠和蔗糖酯的特定比例使得囊壁材料具有更好的稳定性和耐久性，从而确保生物絮凝沉淀剂在各种环境条件下的稳定性。
9、可选的，所述改性壳聚糖包括聚乙二醇10-12份、对硝基氯甲酸苯酯1-3份、三乙胺0.5-0.8份、水溶性壳聚糖10-12份。
10、通过采用上述技术方案，三乙胺做活化聚乙二醇中的催化剂，促进对硝基氯甲酸苯酯对聚乙二醇的活化反应，对硝基氯甲酸苯酯的苯环上的硝基和氯甲酸基团与聚乙二醇的羟基发生反应，形成酯键和酰胺键，从而将聚乙二醇活化，活化后的聚乙二醇具有更高的反应活性和稳定性，可以与水溶性壳聚糖发生反应，生成改性壳聚糖。
11、可选的，所述改性壳聚糖的制备步骤如下：
12、(1)活化聚乙二醇：取聚乙二醇和三乙胺溶于乙腈中得到混合液，取对硝基氯甲酸苯酯溶于乙腈中并逐滴加入到前述混合液中，反应过程中使用冰盐浴保持温度在4-6℃，滴加完毕之后搅拌反应24-26h，反应完成后产物冷冻12-14h，除杂、沉析、烘干得到活化的聚乙二醇；
13、(2)取水溶性壳聚糖放于去离子水中搅拌均匀后，置于油浴锅中加热搅拌溶解后，降至室温加入上述活化后的聚乙二醇，室温下搅拌反应，透析、除杂得到所述改性壳聚糖。
14、通过采用上述技术方案，先对聚乙二醇活化提高聚乙二醇的活性，使其能够更好的与壳聚糖进行反应，将活化的聚乙二醇与壳聚糖反应，形成改性壳聚糖，引入了聚乙二醇链段，提高了壳聚糖的生物相容性和降解性。
15、可选的，所述生物絮凝剂与可降解囊壁材料中改性壳聚糖的加入重量份之比为1:1-2。
16、通过采用上述技术方案，将生物絮凝剂与可降解囊壁材料中的改性壳聚糖按一定比例混合，可以获得更加稳定的微胶囊产品，使微胶囊材料能够更好的实现对生物絮凝剂的包裹，提高制得的生物絮凝沉淀剂的稳定性。
17、可选的，所述囊芯材料生物絮凝剂中还包括1-2份的氯化铝。
18、通过采用上述技术方案，生物絮凝剂与氯化铝结合，形成更加有效的絮凝剂组合，提高生物絮凝沉淀剂的净化效率，并且氯化铝可以作为生物絮凝剂的稳定性，形成稳定的复合物，进一步提高生物絮凝剂的稳定性，使其在较长时间内保持活性。
19、可选的，所述可降解的囊壁材料中还包括2-4份的冠醚。
20、通过采用上述技术方案，冠醚具有特殊的分子结构，对金属离子具有较好的配位作用，囊壁材料中加入冠醚和壳聚糖共同作用，形成双重结构，提高分子量，从而增强吸附金属离子的能力，提高生物絮凝沉淀剂的絮凝沉淀效果。
21、第二方面，本申请提供一种可降解生物絮凝沉淀剂的制备方法，采用如下的技术方案：
22、一种可降解生物絮凝沉淀剂的制备方法，包括如下制备步骤:
23、(1)配置含有囊壁材料的水相；
24、(2)通过乳化均质，将生物絮凝剂分散在含有囊壁材料的水相中制成乳液；
25、(3)通过低温真空喷雾干燥，将上述乳液制成微胶囊，得到所述可降解生物絮凝沉淀剂。
26、通过采用上述技术方案，本专利技术使用聚糖、辛烯基琥珀酸淀粉钠、蔗糖酯做为壁材并配合低温真空喷雾干燥，依靠壁材优异的成模型、干燥定型性的特点，在低温条件下向尚未干燥的物料施加负压，不但显著的降低了干燥所需的温度，同时能够在确保生物絮凝剂完全被囊壁材料包裹的前提下，使得所制得的微胶囊呈多孔状结构，有效的提升了其表面积与体积的比率，从而进一步提升了本专利技术所述方法制备的微胶囊生物絮凝沉淀剂的溶解速度。
27、综上所述，本申请具有以下有益效果：
28、1、由于本申请采用可降解的囊壁材料包裹生物絮凝剂，使得生物絮凝剂能够在一个相对稳定的环境，免受外部环境干扰或破坏，保持生物絮凝剂在较长时间内保持活性，获得稳定性好的生物絮凝沉淀剂。
29、2、本申请中优选采用聚乙二醇对囊壁材料壳聚糖进行改性，经过聚乙二醇改性的壳聚糖具有良好的亲水性，能在水中迅速溶解，释放生物絮凝剂，保证生物絮凝沉淀剂的释放性能。
30、3、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可降解生物絮凝沉淀剂，其特征在于，包括可降解的囊壁材料以及包裹在内的囊芯生物絮凝剂，所述可降解的囊壁材料包括改性壳聚糖、辛烯基琥珀酸淀粉钠、蔗糖酯以及碳酸钙，所述改性壳聚糖为壳聚糖经过聚乙二醇改性后制得的。
2.根据权利要求1所述的一种可降解生物絮凝沉淀剂，其特征在于：所述可降解的囊壁材料中包括改性壳聚糖2-5份、辛烯基琥珀酸淀粉钠1-3份、蔗糖酯0.5-1份、碳酸钙1-2份。
3.根据权利要求1所述的一种可降解生物絮凝沉淀剂，其特征在于：所述改性壳聚糖包括聚乙二醇10-12份、对硝基氯甲酸苯酯1-3份、三乙胺0.5-0.8份、水溶性壳聚糖10-12份。
4.根据权利要求1所述的一种可降解生物絮凝沉淀剂，其特征在于：所述改性壳聚糖的制备步骤如下：
5.根据权利要求1所述的一种可降解生物絮凝沉淀剂，其特征在于：所述生物絮凝剂与可降解囊壁材料中改性壳聚糖的加入重量份之比为1:1-2。
6.根据权利要求1所述的一种可降解生物絮凝沉淀剂，其特征在于：所述囊芯材料生物絮凝剂中还包括1-2份的氯化铝。
7.根据权
8.一种如权利要求1-7任一所述的可降解生物絮凝沉淀剂的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种可降解生物絮凝沉淀剂，其特征在于，包括可降解的囊壁材料以及包裹在内的囊芯生物絮凝剂，所述可降解的囊壁材料包括改性壳聚糖、辛烯基琥珀酸淀粉钠、蔗糖酯以及碳酸钙，所述改性壳聚糖为壳聚糖经过聚乙二醇改性后制得的。
2.根据权利要求1所述的一种可降解生物絮凝沉淀剂，其特征在于：所述可降解的囊壁材料中包括改性壳聚糖2-5份、辛烯基琥珀酸淀粉钠1-3份、蔗糖酯0.5-1份、碳酸钙1-2份。
3.根据权利要求1所述的一种可降解生物絮凝沉淀剂，其特征在于：所述改性壳聚糖包括聚乙二醇10-12份、对硝基氯甲酸苯酯1-3份、三乙胺0.5-0.8份、水溶性壳聚糖10-12份。
...【专利技术属性】
技术研发人员：谢兵，黎润洪，李岩，
申请(专利权)人：广东台泉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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