CN107010812A - 一种环糊精改性纳米球污泥调理剂及其制备方法 - Google Patents

一种环糊精改性纳米球污泥调理剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107010812A
CN107010812A CN201710366495.3A CN201710366495A CN107010812A CN 107010812 A CN107010812 A CN 107010812A CN 201710366495 A CN201710366495 A CN 201710366495A CN 107010812 A CN107010812 A CN 107010812A
Authority
CN
China
Prior art keywords
dextrin
sludge
cyclo
sludge conditioner
conditioner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710366495.3A
Other languages
English (en)
Inventor
虞红波
杨鹏
张伟军
王东升
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Qingyuan Water Water Treatment Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Qingyuan Water Water Treatment Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Qingyuan Water Water Treatment Technology Co Ltd filed Critical Beijing Qingyuan Water Water Treatment Technology Co Ltd
Priority to CN201710366495.3A priority Critical patent/CN107010812A/zh
Publication of CN107010812A publication Critical patent/CN107010812A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/14—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

本发明公开了一种环糊精改性纳米球污泥调理剂及其制备方法，包括以下步骤：1)用去离子水或蒸馏水配制质量浓度0.2‑0.6％的β‑环糊精溶液，用HCl或H2SO4调节pH到2‑6；2)取0.6ml的2，3‑环氧丙基三甲基氯化铵(ETMAC)添加到50ml环糊精溶液中，再倒入装有冷凝回流管的100ml烧瓶中；3)用磁力搅拌器加热到200‑210℃并连续搅拌混合液1‑3小时；4)将得到的固体在‑45℃下抽真空冷冻干燥24小时后收集起来，得到污泥调理剂。本发明的脱水和环保性能优良，适合作为污泥处理的调理剂。

Description

一种环糊精改性纳米球污泥调理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及污泥调理剂技术领域，具体涉及一种环糊精改性纳米球污泥调理剂及其制备方法。
背景技术
环糊精(Cyclodextrin，CD)早在1891年就由Villiers首次从淀粉杆菌的淀粉消化液里发现，至今已有一百多年的历史。它是由环糊精葡萄糖残基转移酶Cyclodextringlycosyltransferase，CGTase)作用于淀粉、糖原、麦芽寡聚糖等葡萄糖聚合物而形成的由6-12个D-吡喃葡萄糖基以α-1，4-葡萄糖苷键连接而成的环状低聚糖。目前工业中所用的环糊精主要是α-、β-和γ-环糊精及其衍生物，分别对应于6、7和8个葡萄糖单元，尤其以β-环糊精应用最为广泛。
早在30年代就已经证实环糊精能形成包埋复合物，直到50年代对环糊精包埋复合物的研究才趋于成熟，继而发现环糊精能形成包络物，从而在食品、医药、化妆品、香精等方面的应用不断扩大，相关领域研究工作也随之活跃起来，近年来由于环糊精的酶被逐渐发现以及工业技术、工业的不断完善和应用领域的扩大，环糊精已经成为紧俏的化工产品。
鉴于α-、β-和γ-环糊精性质不同，α-CD分子空洞空隙较小，通常只能包接较小分子的客体物质，应用范围较小；γ-CD的分子洞大，但其生产成本高，工业上不能大量生产，其应用受到限制；β-CD的分子洞适中，应用范围广，生产成本低，是目前工业上使用最多的环糊精产品。但β-CD的疏水区域及其催化活性有限，使其在应用上受到一定的限制。为了克服环糊精本身缺点，所以要对环糊精母体进行改性处理，引入修饰基团，以此得到环糊精衍生物，从而广泛应用于各种工业。
现今污水处理厂剩余污泥的处理方法多采用有机高分子絮凝剂如聚丙烯酰胺(PAM)，无机混凝剂如聚合氯化铝(PAC)，这些调理剂或多或少存在着低毒性、难降解、对人类生活环境具有潜在危险的特点，而β-环糊精结构特殊、增稠性强以及能改变聚合物表面张力的特性，而且无毒、对人体无害、无二次污染，因此具有替代现有污泥调理剂的潜力。
综上，开发一种环糊精改性纳米球污泥调理剂，对于得到一种环境友好型的污泥调理剂，同时提高污泥脱水性能有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环糊精改性纳米球污泥调理剂及其制备方法，用以解决现有技术存在的脱水性能差，应用范围小的技术问题，以得到一种具有良好脱水和环保性能的纳米颗粒污泥调理剂。
本发明的技术解决方案是，提供一种以下步骤的环糊精改性纳米球污泥调理剂的制备方法，包括以下步骤：
1)用去离子水或蒸馏水配制质量浓度0.2-0.6％的β-环糊精溶液，用HCl或H2SO4调节pH到2-6；
2)取0.6ml的2，3-环氧丙基三甲基氯化铵(ETMAC)添加到50ml环糊精溶液中，再倒入装有冷凝回流管的100ml烧瓶中；
3)用磁力搅拌器加热到200-210℃并连续搅拌混合液1-3小时；
4)将得到的固体在-45℃下抽真空冷冻干燥24小时后收集起来，得到污泥调理剂。
本发明的另一技术解决方案是，提供一种以下的环糊精改性纳米球污泥调理剂，由上述方法制备而成。
采用本发明，与现有技术相比，具有以下优点：本发明将环糊精没有一定的熔点，加热到约200℃开始分解，有较好的热稳定性；无吸湿性，但容易形成各种稳定的水合物；它的疏水性空洞内可以嵌入各种有机化合物，形成包接复合物，并改变被包络合物的物理和化学性质；可以在环糊精分子上交链许多官能团或将环糊精交链与聚合物上，形成化学改性或者以环糊精为单体进行聚合，从而得到改性的环糊精。本发明的方法通过β-环糊精容易形成包埋复合物，利用阳离子2，3-环氧丙基三甲基氯化铵(ETMAC)将β-环糊精改性成为阳离子β-环糊精-2-羟丙基三甲基氯化铵(HPTA-βCD)，使其具有混凝功能，从而具有良好的污泥调理作用。该方法操作方便，改性后产物冷干后，尺寸极小，属于纳米级混凝剂，溶解后作为污泥调理剂，脱水性能良好。
附图说明
图1为本发明环糊精改性纳米球污泥调理剂的制备方法的流程框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
参考图1所示，示意了本发明的步骤流程，本发明的环糊精改性纳米球污泥调理剂的制备方法，包括以下步骤：
1)用去离子水或蒸馏水配制质量浓度0.2-0.6％的β-环糊精溶液，用HCl或H2SO4调节pH到2-6；
2)取0.6ml的2，3-环氧丙基三甲基氯化铵(ETMAC)添加到50ml环糊精溶液中，得到环糊精混合液，再将所述环糊精混合液倒入装有冷凝回流管的100ml烧瓶中；
3)用磁力搅拌器加热到200-210℃并连续搅拌混合液1-3小时；所述磁力搅拌器带有加热搅棒，所述的加热是指加热所述的加热搅棒，达到指定温度后再进行搅拌；在搅拌过程中，蒸发的水分会通过冷凝回流管回流，从而在烧瓶中留下固体；
4)将得到的固体在-45℃下抽真空冷冻干燥24小时后收集起来，得到污泥调理剂。所述泥调理剂体积小，脱水性能好，所述的脱水性能指的是其絮凝功能，单位体积的吸附絮凝功能明显优于现有技术的调理剂，减少的污泥处理的体积，符合污泥的减量化处理原则。
基于上述方法可以制成一种环糊精改性纳米球污泥调理剂，并将其作为污泥处理的絮凝剂，在进行污泥脱水前加入所述环糊精改性纳米球污泥调理剂，然后再利用压滤机进行脱水。
虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种环糊精改性纳米球污泥调理剂的制备方法，包括以下步骤：
1)用去离子水或蒸馏水配制质量浓度0.2-0.6％的β-环糊精溶液，用HCl或H2SO4调节pH到2-6；
2)取0.6ml的2，3-环氧丙基三甲基氯化铵(ETMAC)添加到50ml环糊精溶液中，再倒入装有冷凝回流管的100ml烧瓶中；
3)用磁力搅拌器加热到200-210℃并连续搅拌混合液1-3小时；
4)将得到的固体在-45℃下抽真空冷冻干燥24小时后收集起来，得到污泥调理剂。
2.一种环糊精改性纳米球污泥调理剂，其特征在于：由权利要求1所述的制备方法制成。
3.根据权利要求2的环糊精改性纳米球污泥调理剂，其特征在于：作为污泥处理的絮凝剂，在进行污泥脱水前加入所述环糊精改性纳米球污泥调理剂，然后再利用压滤机进行脱水。
CN201710366495.3A 2017-05-23 2017-05-23 一种环糊精改性纳米球污泥调理剂及其制备方法 Pending CN107010812A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710366495.3A CN107010812A (zh) 2017-05-23 2017-05-23 一种环糊精改性纳米球污泥调理剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710366495.3A CN107010812A (zh) 2017-05-23 2017-05-23 一种环糊精改性纳米球污泥调理剂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107010812A true CN107010812A (zh) 2017-08-04

Family

ID=59450324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710366495.3A Pending CN107010812A (zh) 2017-05-23 2017-05-23 一种环糊精改性纳米球污泥调理剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107010812A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109355943A (zh) * 2018-11-19 2019-02-19 绍兴永通印花有限公司 一种低带液率的印花方法
CN111992181A (zh) * 2020-08-17 2020-11-27 北京林业大学 一种阳离子环糊精基水凝胶吸附材料及其合成方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101784722A (zh) * 2007-06-28 2010-07-21 巴科曼实验室国际公司 使用环糊精控制造纸污泥中的臭味以及脱臭污泥和产品
US20140175015A1 (en) * 2011-06-20 2014-06-26 Fujifilm Corporation Water purification method
CN105439401A (zh) * 2015-11-24 2016-03-30 南京科技职业学院 一种微波辅助交联环糊精处理焦化污泥的方法
CN105461832A (zh) * 2015-12-31 2016-04-06 湖北中医药大学 一种阳离子型β-环糊精衍生物及其制备方法和应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101784722A (zh) * 2007-06-28 2010-07-21 巴科曼实验室国际公司 使用环糊精控制造纸污泥中的臭味以及脱臭污泥和产品
US20140175015A1 (en) * 2011-06-20 2014-06-26 Fujifilm Corporation Water purification method
CN105439401A (zh) * 2015-11-24 2016-03-30 南京科技职业学院 一种微波辅助交联环糊精处理焦化污泥的方法
CN105461832A (zh) * 2015-12-31 2016-04-06 湖北中医药大学 一种阳离子型β-环糊精衍生物及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HUINING XIAO等: "Cationic-modified cyclodextrin nanosphere/anionic polymer as flocculation/sorption systems", 《JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE》 *
王鑫: "调理剂对生活污泥脱水性能影响的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109355943A (zh) * 2018-11-19 2019-02-19 绍兴永通印花有限公司 一种低带液率的印花方法
CN111992181A (zh) * 2020-08-17 2020-11-27 北京林业大学 一种阳离子环糊精基水凝胶吸附材料及其合成方法
CN111992181B (zh) * 2020-08-17 2022-07-08 北京林业大学 一种阳离子环糊精基水凝胶吸附材料及其合成方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Devrimci et al. Algal alginate: A potential coagulant for drinking water treatment
CN103819072B (zh) 一种污泥深度脱水复合调理剂及其应用
Saranya et al. Effectiveness of natural coagulants from non-plant-based sources for water and wastewater treatment—a review
CN104828953B (zh) 一种水处理剂及其制备方法
Choo et al. Chitosan/halloysite beads fabricated by ultrasonic-assisted extrusion-dripping and a case study application for copper ion removal
CN107162133A (zh) 一种油气田污水用功能化壳聚糖复合絮凝剂及其制备方法
CN103435250B (zh) 一种投加微生物絮凝剂改善活性污泥脱水性能的方法
CN110282856A (zh) 一种全强阳离子型接枝天然高分子污泥调理剂及其制备方法
Chen et al. Polyethyleneimine grafted starch nanocrystals as a novel biosorbent for efficient removal of methyl blue dye
CN107010812A (zh) 一种环糊精改性纳米球污泥调理剂及其制备方法
CN104307491A (zh) 一种高效吸附甲基橙染料的改性石墨烯及其制备方法
CN104016454B (zh) 一种用于再生铅废水处理的絮凝沉淀剂的制备方法
CN104891618A (zh) 一种新型复合水处理絮凝剂及其制备方法与应用
CN105692850A (zh) 一种水处理用香蕉皮高分子混凝剂的制备技术
CN106758500A (zh) 一种利用阳离子纤维素衍生物改性造纸填料的方法
CN105254932A (zh) 基于海藻酸和短肽的互穿网络水凝胶及其制备方法
Zhang et al. High performance, cost-effective and ecofriendly flocculant synthesized by grafting carboxymethyl cellulose and alginate with itaconic acid
Li et al. Preparation and flocculation performance of polysilicate aluminum-cationic starch composite flocculant
Huang et al. Preparation of TEMPO-oxidized cellulose/amino acid/nanosilver biocomposite film and its antibacterial activity
CN105217765B (zh) 一种复合高分子絮凝剂及其制备方法
CN1884117A (zh) 凹凸棒/聚丙烯酰胺纳米复合絮凝剂及其制备方法
JP4172294B2 (ja) 有機性汚泥の処理方法及び処理システム
CN111604030B (zh) 一种氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料、毛细管电色谱柱及制备方法
Feng et al. A microblock structure type of anionic flocculant for hematite wastewater treatment: template copolymerization mechanism and enhanced flocculation effect
CN105384233A (zh) 一种从马铃薯渣中提取生物絮凝剂的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Yu Hongbo

Inventor after: Yang Peng

Inventor before: Yu Hongbo

Inventor before: Yang Peng

Inventor before: Zhang Weijun

Inventor before: Wang Dongsheng

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170804