CN105110438A - 一种聚硅酸铝锌壳聚糖复合絮凝剂的制备方法 - Google Patents

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韩雪
祝波
孙秀云
连丽丽
任红
罗亚楠
王润楠
孙红
郭亭秀
陈慧君
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Abstract

本发明涉及一种聚硅酸铝锌与壳聚糖复合絮凝剂的制备方法，主要应用于生活污水及重金属废水处理。它以铝盐、锌盐、硅酸钠、硫酸、壳聚糖、醋酸为主要原料。以一定浓度的硫酸作为酸化剂，对硅酸钠进行酸化，经过水浴搅拌制备聚合硅酸；将铝盐溶液、锌盐溶液、壳聚糖醋酸溶液按照一定比例与聚合硅酸进行水浴共混，制得聚硅酸铝锌壳聚糖复合絮凝剂。本发明制备的复合絮凝剂是无机-有机型高分子絮凝剂，其混凝时间短，絮体沉降速度快，除浊效果明显。

Description

一种聚硅酸铝锌壳聚糖复合絮凝剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚硅酸铝锌与壳聚糖复合絮凝剂的制备方法。本絮凝剂主要应用于生活污水及重金属工业废水处理领域。
背景技术
随着全球经济的快速发展，随之带来的问题是工业废水、生活污水的大量排放而导致严重的环境污染，引起生物潜在风险。因此，水处理问题成为全世界不容忽视的问题。
目前使用较广泛无机高分子絮凝剂是聚铝，虽具有水解范围宽和铝聚合体多样性，但由于水中铝残留高、絮凝体细碎等因素而逐渐被聚硅酸盐类絮凝剂所替代。聚硅酸以Si－O－Si形成正四面体结构，
具有很强的吸附架桥作用。因此，目前的研究中多数都是向聚硅酸中引入铝盐，铁盐等，但仍不能避免其絮体松散，不易沉降的问题。
本研究像聚硅酸中引入铝盐、锌盐以及壳聚糖。聚硅酸铝盐是在聚硅酸及铝盐混凝剂的基础上发展起来的聚硅酸与铝盐的复合高分子絮凝剂，具有吸附架桥和电中和作用。而锌离子的加入可以改变絮凝剂的结构，使聚硅酸铝絮凝剂具有更好的网链状结构，絮凝效果更好。本发明在铝、锌的基础上又引入壳聚糖，利用其对金属离子、染料色离子、卤素、蛋白质、氨基酸等有机物以及粘土颗粒有良好的化学吸附作用，使该复合型絮凝剂应用更加广泛。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚硅酸铝锌壳聚糖复合絮凝剂的制备方法。其制备方法为：
（1）配制SiO2的质量的分数为0.7%—1.2%的硅酸钠溶液，滴加20%的硫酸溶液酸化，调节pH在3.0—4.5之间。
（2）将上述活化硅酸溶液在水浴条件下搅拌2小时，熟化24小时。
（3）将壳聚糖(CTS)溶于1%的醋酸溶液中，质量分数为1.0%。
（4）将十八水硫酸铝溶于水，浓度为0.5mol/L-1mol/L。
（5）将七水硫酸锌溶于水，浓度为0.8mol/L-1.2mol/L。
（6）将铝盐溶液、锌盐溶液和壳聚糖溶液按照一定比例加入（2）中制备的聚硅酸中，调节pH为1.0—2.0，在20℃—50℃水浴搅拌2小时，熟化5-7小时。其中(Al+Zn)/SiO2的摩尔比为0.9—1.1，Al/Zn=1—10，(Al+Zn)/CTS的质量比为2—5。
说明书附图
图1为制得的聚硅酸铝锌壳聚糖的SEM图。
具体实施方式
实施例1
本实施例为聚硅酸铝锌壳聚糖的制备
在50℃水浴温度下，取50ml聚硅酸，加入7.5ml硫酸铝溶液，0.75ml硫酸锌溶液，4ml壳聚糖溶液于烧杯中，滴加入质量分数为10%的盐酸溶液调节pH为1.3。水浴搅拌2小时，熟化6小时。得成品A.
实施例2
本实施例为聚硅酸铝锌壳聚糖的制备
在40℃水浴温度下，取50ml聚硅酸，加入6.5ml硫酸铝溶液，1.5ml硫酸锌溶液，5ml壳聚糖溶液于烧杯中，加入质量分数为10%的盐酸溶液调节pH为1.5。水浴搅拌2小时，熟化5.5小时。得成品B。

Claims (9)

1.一种用于生活污水及重金属工业废水处理的复合型絮凝剂的制备方法，具体制备方法如下：
（1）向SiO2浓度为0.7%—1.2%的硅酸钠溶液中滴加20%的硫酸溶液，调节pH为3.0—4.5之间。
2.水浴加热搅拌2小时，静置熟化24小时。
3.（2）将无机铝盐、锌盐溶液及壳聚糖醋酸溶液加入（1）中的聚硅酸溶液中，并用质量分数为10%的盐酸溶液调节pH，水浴搅拌2小时，静置熟化5－7小时。
4.按照权利要求书1中（2）所述的制备方法，其特征在于(Al+Zn)/SiO2的摩尔比为0.9－1.1。
5.按照权利要求书1中（2）所述的制备方法，其特征在于用1%的醋酸溶液溶解壳聚糖，浓度为1.0%。
6.控制(Al+Zn)/CTS的质量比为2—5。
7.按照权利要求书1中（2）所述的制备方法，其特征在于Al/Zn的摩尔比为1—10。
8.按照权利要求书1中（2）所述的制备方法，其特征在于水浴温度为20℃—50℃。
9.按照权利要求书1中（2）所述的制备方法，用质量分数为10%的盐酸调节pH为1—2。
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