[发明专利]一种适用于酸性染料和活性染料脱色的絮凝剂WK-1制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种适用于酸性染料和活性染料印染废水脱色絮凝剂的研制，属于环境污染与治理、资源回收及利用的领域。

背景技术

我国是纺织印染的第一大国，而纺织印染行业又是工业废水排放的大户，约占整个工业废水排放量的35％。由此造成的生态破坏及经济损失是不可估量的。因而要实现印染行业的可持续发展，必须首先解决印染行业的污染问题。

印染废水具有色度高、颜色多变的特点，带有染料的废水色度、COD值含量较高，会妨碍水体的自净，对水体微生物和鱼类都有毒害作用，影响了水的正常使用价值。所以印染废水处理的瓶颈在于色度、COD和氨氮的去除。在印染废水的脱色处理方面，既经济又具有工业化应用潜力的处理方法是物化预处理与生化处理相结合的方法。所以絮凝剂在水处理中得到了广泛的应用。

絮凝剂根据材料的不同可分为无机和有机两大类：其中无机高分子絮凝剂以铝盐、铁盐等为代表，由于价格低廉、絮凝效果较好而广受欢迎；有机高分子类以聚丙烯酰胺为代表，由于效果较好、投加量少而受到广泛的应用。但这些絮凝剂不能有效处理水中分子量较小的可溶性的酸性染料、活性染料等；而且会对水体造成二次污染。特别是聚丙烯酰胺类絮凝剂不仅合成成本较高，合成原料是石油等不可再生的资源，合成中所用单体丙烯酰胺对人体健康危害较大，使用后绝大部分的聚丙烯酰胺难以生化降解，在环境中大量积累，给环境带来巨大的压力，小部分聚丙烯酰胺被降解后的小分子丙烯酰胺单体是一种神经性强毒物，而且具有强致癌性，对水生生态具有极大的影响；用铝盐作混凝剂时，进入环境的铝盐对植物的毒性主要表现在阻止植物对P、Ca²⁺和Mg²⁺的吸收消化，其中可溶性的Al³⁺毒性最大，会使机体中这些营养元素处于平均水平以下。另外酸雨和高浓度的残铝引起的土壤酸化及铝毒也是全球森林衰退的重要原因。当水中含铝量大于0.2～0.5mg/L会使水体中的鲑鱼致死。水中含铝量增加不仅直接对动植物、水生生物、微生物产生影响，而且可以通过食物链进一步影响人体。世界卫生组织的研究表明：人体每公斤体重每天允许摄入的铝不能超过1毫克。否则容易引起人体记忆力减退，智力低下，行动迟钝，催人衰老。当铝在人体内含量超过正常需求的5～10倍时，能抑制消化道对磷的吸收，使血清无机磷水平下降，引起骨骼软化、关节疼痛等等。临床上铝中毒主要表现为铝性脑病、铝性骨病和铝性贫血。所以美国国家标准协会将铝化合物列入剧毒物品。因此选择一种经济、高效、无二次污染的处理药剂尤为重要。

发明内容

为了有效解决絮凝剂在使用过程中产生的二次污染问题，本发明提供了一种适用于酸性染料和活性染料脱色的絮凝剂制备方法。

本发明的具体技术方案如下：一种适用于酸性染料和活性染料脱色的絮凝剂制备方法，采用如下步骤：

A、收集毛纺厂的梳毛和精梳下来的草耔毛，用质量百分比为60％的硫酸室温酸化处理1～1.5小时，使草耔毛部分水解，滤去多余的硫酸，得到的水解羊毛待用；

B、将脱乙酰度为85％的壳聚糖缓慢溶解在质量百分比为1％的醋酸溶液中，充分搅拌，制成壳聚糖醋酸溶液；

C、逐渐将水解羊毛加入壳聚糖醋酸溶液中，搅拌30min。

D、边搅拌边滴加质量百分比为5％NaOH溶液，将pH调节为9-10，继续慢速搅拌20min，制得成品。为了更便于保存和运输，成品也可进一步在60℃以下进行脱水干燥备用。

依据本发明所述的制备方法制得的脱色絮凝剂的絮凝机理为：

A、酸性染料对羊毛纤维具有较大的亲和力，能自发吸附到羊毛纤维的表面。

B、羊毛纤维分子结构中的氨基及亚氨基在酸性条件下形成带正电的氨基离子，对阴离子型的酸性染料、活性染料具有较大的静电引力，容易使酸性染料、活性染料吸附在羊毛纤维水解产物的周围；

C、壳聚糖具有复杂的化学性质，对于印染废水脱色而言，壳聚糖独特的分子结构中含有大量的氨基，可与质子结合带正电荷而成为阳离子性絮凝剂，对阴离子型的酸性染料和活性染料有很好的去除效果；同时，分子中大量存在的氨基和羟基，又可与染料分子中的极性基团形成共价键合。

D、羊毛纤维具有α-螺旋结构和无规蜷曲，在水中可强烈吸附染料胶体微粒。因其长度较大，当它的一端吸附某一胶粒后，另一端又吸附其它胶粒，在相距较远的两胶粒间进行高分子吸附架桥，使胶粒逐渐长大，加速沉降；