[发明专利]核壳结构的絮凝剂的制备方法

说明书

本发明涉及絮凝剂技术领域，具体涉及一种核壳结构的絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：对壳聚糖进行接枝处理，得到改性壳聚糖；将改性壳聚糖与硅酸铝镁复合，得到改性硅酸镁铝；将改性硅酸镁铝与四氯化硅复合，得到核壳结构的絮凝剂。本发明的核壳结构的絮凝剂中含有阴阳离子基团，具有两性特征，不仅提高了絮凝剂的絮凝性能，在对废水中污染物进行絮凝后，能够形成大分子网络的大絮凝体，具有絮凝效果好，且絮凝剂能够重复利用，成本低。

技术领域

本发明涉及絮凝剂技术领域，具体涉及核壳结构的絮凝剂的制备方法。

背景技术

近年来，经济飞速发展，工业开发迅猛，水源污染日趋严重；而水是人类生存的基本需求。饮用水的安全保障工作早已引起国家高度重视。2007年7月1日，国家新修订的《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)将饮用水指标由原来的35项大幅增加到106项，部分指标的限值也更加严格。此外，2008年6月25日，国家又发布了11项包括制浆造纸、电镀、发酵等在内的新的更为严格的行业排放标准。这对于保障人民的饮水健康、提升人民生活质量具有重要现实意义。其中絮凝是水处理的第一步，也是最为关键的工序之一，而絮凝剂的选择直接决定了絮凝效果的好坏，也是絮凝法水处理技术的关键和核心基础。

铝系絮凝剂是用于水、废水处理最普遍的絮凝剂，聚铝、聚合硅酸铝类絮凝剂的开发，又使铝盐絮凝剂的应用进一步发展。迄今为止自来水工业普遍采用铝盐絮凝剂，国内现有生产方法制得的饮用水铝含量比原水一般高出1～2倍，这对人体可能构成一定的不良影响。我国南方等地酸雨现象比较突出，酸雨可以使工业含铝污泥和土壤中的铝转变为可溶解性铝，从而带来对作物的毒害及水体的污染。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种高效环保的核壳结构的絮凝剂的制备方法，通过本发明的方法制备的絮凝剂，降低了水中游离金属离子的浓度，安全性高。

为了实现上述目的，本发明提供一种核壳结构的絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将氯乙酸、壳聚糖在40～80℃下反应2～6h后，加入丙烯酰胺和引发剂在乙醇中混合均匀，然后在80～100℃下加热回流2～5h，得到改性壳聚糖；

(2)将硅酸镁铝、硅烷偶联剂在120～130℃保温搅拌15～30min，再加入改性壳聚糖，继续搅拌2～5h后自然冷却至室温，加入2～3倍量的去离子水，并在室温下陈化5～8h，得到改性硅酸镁铝；

(3)将改性硅酸镁铝加入水搅拌制成悬浊液，然后加入四氯化硅废液，搅拌30～50min后，在85～105℃下反应4～6h，得到核壳结构的絮凝剂。

本发明还提供一种核壳结构的絮凝剂，由以下重量份的物质制成：壳聚糖3～15重量份、氯乙酸3～15重量份、丙烯酰胺5～15重量份、引发剂1～5重量份、硅酸镁铝20～40重量份、四氯化硅废液10～20重量份、硅烷偶联剂3～8重量份、乙二醇二缩水甘油醚30～60重量份。

优选条件下，所述核壳结构的絮凝剂，由以下重量份的物质制成：壳聚糖8～12重量份、氯乙酸8～12重量份、丙烯酰胺8～12重量份、引发剂1～5重量份、硅酸镁铝25～30重量份、四氯化硅废液12～15重量份、硅烷偶联剂3～8重量份、乙二醇二缩水甘油醚40～50重量份。进一步优选的，所述核壳结构的絮凝剂，由以下重量份的物质制成：壳聚糖10重量份、氯乙酸10重量份、丙烯酰胺5重量份、引发剂3重量份、硅酸镁铝25重量份、四氯化硅废液12重量份、硅烷偶联剂5重量份、乙二醇二缩水甘油醚45重量份。