一种包埋絮凝剂及其制备方法与应用

1.本发明涉及污水处理技术领域，具体的是一种包埋絮凝剂及其制备方法与应用。


背景技术：

2.随着工业技术的大力发展，我国的各类污水量极具增加，严重影响了我国的水质资源。水是大自然留给人类的宝贵资源，它与人们的健康与生态系统息息相关。根据我国环保部门对各大水质状况的检测，我国的大部分水系都受到了不同程度的污染。因此，随着科技的发展，也诞生出了很多水处理技术，絮凝技术具有投资少，操作简便和减少废水污染等优点，对处理废水的最终出水质量有着较大影响。因此研发出一种絮凝效率高，使用方便，无毒，价格低廉，环境友好型絮凝剂是今后的发展趋势。
3.现今社会对环保要求的不断增强，研制有机天然高分子絮凝剂很有应用前景。在各类天然有机高分子材料中，淀粉产量的产量非常丰富，价低，无毒，以及独特的链状结构，本身具有一定程度的絮凝性能等优点，深受众多学者的喜爱，但这一类絮凝剂在使用过程中存在一些致命的缺点，比如分子量较低，在使用和保存过程中易于发生生物降解从而失去原有的絮凝活性。因此，亟需开发一种新的高分子絮凝剂。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种包埋絮凝剂及其制备方法与应用，本发明海藻酸钠基鳌合絮凝剂可用于处理含重金属离子废水，环境友好，无二次污染，并且后处理简单，为处理含重金属离子废水提供了一种新的方法。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种包埋絮凝剂，包埋絮凝剂为三乙烯四胺改性海藻酸钠絮凝剂，将海藻酸钠氧化开环得到醛基，再与三乙烯四胺通过席夫反应引入氨基，最后与二硫化碳反应引入二硫代羧基，得到海藻酸钠基鳌合絮凝剂，其制备方法包括以下步骤：
7.s1、将海藻酸钠粉末加入无水乙醇中，磁力搅拌分散，加入含nalo4的水溶液，室温避光反应3-8h，然后加入乙二醇继续反应，过滤得到氧化海藻酸钠；
8.s2、并将氧化海藻酸钠完全溶解于水中，取三乙烯四胺溶液在水浴中充分预热，边磁力搅拌边将氧化海藻酸钠溶液缓慢加入到三乙烯四胺溶液中，反应 10-14h；
9.s3、冷却至室温后边搅拌边分批加入nabh4，继续反应10-14h，按一定比例加入naoh和cs2，先在20-30℃下反应20-40min，再转入30-50℃水浴中继续反应3-8h停止反应，冷却至室温；
10.s4、加入无水乙醇，2-4℃低温静置6-10h，将沉淀冷冻干燥，得海藻酸钠基整合絮凝剂。
11.进一步优选地，步骤s1中nalo4的浓度为0.2-0.4mol/l。
12.进一步优选地，步骤s2中三乙烯四胺溶液水浴预热至40-60℃。
13.进一步优选地，步骤s3中naoh和cs2与原料海藻酸钠的摩尔比1-5:1-5:1。
14.一种包埋絮凝剂在污水处理中的应用，包埋絮凝剂对混合金属离子的选择优先顺序为hg
2
＞pb
2
＞cd
2
、cu
2
、zn
2
。
15.本发明的有益效果：
16.本发明以三乙烯四胺(teta)和二硫化碳(cs2)为改性试剂，采用三步合成方法，对天然高分子海藻酸钠进行改性，在分子链上引入胺基和二硫代羧基，通过投加不同量的反应原料，制备了一系列具有不同二硫代羧基(c(＝s)-s-) 含量的新型海藻酸钠鳌合絮凝剂，通过o、n、s元素与重金属的鳌合作用，电中和作用以及网捕卷扫作用使污水中的重金属离子絮凝，本发明海藻酸钠基鳌合絮凝剂可用于处理含重金属离子废水，环境友好，无二次污染，并且后处理简单，为处理含重金属离子废水提供了一种新的方法。
具体实施方式
17.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
18.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
19.实施例1
20.一种包埋絮凝剂，包埋絮凝剂为三乙烯四胺改性海藻酸钠絮凝剂，将海藻酸钠氧化开环得到醛基，再与三乙烯四胺通过席夫反应引入氨基，最后与二硫化碳反应引入二硫代羧基，得到海藻酸钠基鳌合絮凝剂，其制备方法包括以下步骤：
21.s1、将海藻酸钠粉末加入无水乙醇中，磁力搅拌分散，加入浓度为0.2mol/l 的nalo4水溶液，室温避光反应8h，然后加入乙二醇继续反应，过滤得到氧化海藻酸钠；
22.s2、并将氧化海藻酸钠完全溶解于水中，取三乙烯四胺溶液在60℃水浴中充分预热，边磁力搅拌边将氧化海藻酸钠溶液缓慢加入到三乙烯四胺溶液中，反应10h；
23.s3、冷却至室温后边搅拌边分批加入nabh4，继续反应10h，按一定比例加入naoh和cs2，先在20℃下反应30min，再转入30℃水浴中继续反应5h停止反应，冷却至室温，其中naoh和cs2与原料海藻酸钠的摩尔比5:5:1；
24.s4、加入无水乙醇，4℃低温静置10h，将沉淀冷冻干燥，得海藻酸钠基整合絮凝剂。
25.实施例2
26.一种包埋絮凝剂，包埋絮凝剂为三乙烯四胺改性海藻酸钠絮凝剂，将海藻酸钠氧化开环得到醛基，再与三乙烯四胺通过席夫反应引入氨基，最后与二硫化碳反应引入二硫代羧基，得到海藻酸钠基鳌合絮凝剂，其制备方法包括以下步骤：
27.s1、将海藻酸钠粉末加入无水乙醇中，磁力搅拌分散，加入浓度为0.4mol/l 的nalo4水溶液，室温避光反应5h，然后加入乙二醇继续反应，过滤得到氧化海藻酸钠；
28.s2、并将氧化海藻酸钠完全溶解于水中，取三乙烯四胺溶液在50℃水浴中充分预热，边磁力搅拌边将氧化海藻酸钠溶液缓慢加入到三乙烯四胺溶液中，反应12h；
29.s3、冷却至室温后边搅拌边分批加入nabh4，继续反应14h，按一定比例加入naoh和cs2，先在20℃下反应40min，再转入50℃水浴中继续反应3-8h停止反应，冷却至室温，其中naoh和cs2与原料海藻酸钠的摩尔比3:3:1；
30.s4、加入无水乙醇，3℃低温静置6h，将沉淀冷冻干燥，得海藻酸钠基整合絮凝剂。
31.实施例3
32.一种包埋絮凝剂，包埋絮凝剂为三乙烯四胺改性海藻酸钠絮凝剂，将海藻酸钠氧化开环得到醛基，再与三乙烯四胺通过席夫反应引入氨基，最后与二硫化碳反应引入二硫代羧基，得到海藻酸钠基鳌合絮凝剂，其制备方法包括以下步骤：
33.s1、将海藻酸钠粉末加入无水乙醇中，磁力搅拌分散，加入浓度为0.3mol/l 的nalo4水溶液，室温避光反应3h，然后加入乙二醇继续反应，过滤得到氧化海藻酸钠；
34.s2、并将氧化海藻酸钠完全溶解于水中，取三乙烯四胺溶液在45℃水浴中充分预热，边磁力搅拌边将氧化海藻酸钠溶液缓慢加入到三乙烯四胺溶液中，反应14h；
35.s3、冷却至室温后边搅拌边分批加入nabh4，继续反应10h，按一定比例加入naoh和cs2，先在25℃下反应30min，再转入45℃水浴中继续反应8h停止反应，冷却至室温，其中naoh和cs2与原料海藻酸钠的摩尔比1:1:1；
36.s4、加入无水乙醇，4℃低温静置10h，将沉淀冷冻干燥，得海藻酸钠基整合絮凝剂。
37.一种包埋絮凝剂在污水处理中的应用，包埋絮凝剂对混合金属离子的选择优先顺序为hg
2
＞pb
2
＞cd
2
、cu
2
、zn
2
。
38.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
39.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。