申請(qǐng)日2017.09.22

　　公開(kāi)(公告)日2018.01.23

　　IPC分類號(hào)C02F1/54; C02F1/56; C02F1/52

　　摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)了一種絮凝抑菌型水處理劑的制備方法，具體步驟為：以3‑氯‑2‑羥丙基三甲基氯化銨為醚化劑，在堿性條件下與淀粉合成制得絮凝劑;采用包膜法，用N‑甲基嗎琳‑N‑氧化物和N‑(2‑羥乙基)嗎啉混合溶液將可溶性纖維素包覆絮凝劑得緩釋絮凝劑;取絮凝劑和緩釋絮凝劑，混合均勻，即得水處理劑。有益效果為：本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單可行，具有很強(qiáng)的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值，所得水處理劑具有超強(qiáng)的絮凝性和抑菌性;該水處理劑在投加進(jìn)污水后能分布發(fā)揮作用，提高了藥劑的使用性能，簡(jiǎn)化了投藥設(shè)備，降低了使用成本;該水處理劑能生物降解、綠色環(huán)保，生產(chǎn)成本很低，降低水處理成本，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種絮凝抑菌型水處理劑的制備方法，包括絮凝劑的制備、緩釋絮凝劑制備、水處理劑制備，其特征在于：所述的絮凝劑的制備步驟為：取NaOH、淀粉、蒸餾水，放入容器內(nèi)，堿化，然后將緩慢滴加3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨水溶液，滴加完畢，再加入肉毒堿，反應(yīng)結(jié)束后用鹽酸溶液中和pH至中性，沉淀，脆化，過(guò)濾，干燥，粉碎即得到產(chǎn)物絮凝劑。

　　2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絮凝抑菌型水處理劑的制備方法，其特征在于：所述的絮凝劑的制備步驟中NaOH 4-6份、淀粉19-21份、蒸餾水98-100份。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絮凝抑菌型水處理劑的制備方法，其特征在于：所述的絮凝劑的制備步驟中堿化溫度為65-75℃，時(shí)間為50-60min。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絮凝抑菌型水處理劑的制備方法，其特征在于：所述的絮凝劑的制備步驟中3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨水溶液的濃度為20-30%，淀粉和3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨水溶液的重量比為1:1-1.5。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絮凝抑菌型水處理劑的制備方法，其特征在于：所述的絮凝劑的制備步驟中肉毒堿的添加量為淀粉重量的0.12-0.13%，肉毒堿中左旋肉毒堿和右旋肉毒堿的比例為1:0.03-0.035。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絮凝抑菌型水處理劑的制備方法，其特征在于：所述的絮凝劑的制備步驟中反應(yīng)溫度為60-70℃，時(shí)間為80-100min。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絮凝抑菌型水處理劑的制備方法，其特征在于：所述的絮凝劑的制備中鹽酸溶液的濃度為8-10%。

　　8.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絮凝抑菌型水處理劑的制備方法，其特征在于：所述的緩釋絮凝劑制備步驟中可溶性纖維的添加量為絮凝劑的1-5%。

　　9.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絮凝抑菌型水處理劑的制備方法，其特征在于：所述的緩釋絮凝劑制備步驟中N-甲基嗎琳-N-氧化物溶液濃度為8-11%，溶液的添加量為絮凝劑的0.2-0.5%。

　　10.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絮凝抑菌型水處理劑的制備方法，其特征在于：所述的水處理劑制備步驟絮凝劑和緩釋絮凝劑的重量比為1:1-1.3。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種絮凝抑菌型水處理劑的制備方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及環(huán)境科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種絮凝抑菌型水處理劑的制備方法。

　　背景技術(shù)

　　當(dāng)前世界面臨著嚴(yán)重的淡水短缺問(wèn)題，而各類污水排放量的増加更是加劇了用水緊張的狀況。水處理劑是一類重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，在工業(yè)污水及生活廢水的凈化處理中具有重要作用。可以說(shuō)水處理劑的大規(guī)模使用，不僅為人類提供了大量清潔的飲用水和工、農(nóng)業(yè)用水，大大緩解了受污染水體對(duì)于環(huán)境的危害，同時(shí)還有效地維護(hù)了生態(tài)系統(tǒng)的平衡。具體而言，水處理劑主要可用于脫除水體中的懸浮物、除臭脫色、抑菌、殺菌、軟化水質(zhì)，降低水垢形成，減少原水對(duì)設(shè)備的損傷等等。因此，根據(jù)其功能特征，水處理劑可劃分為絮凝劑、殺菌劑、阻垢劑、吸附劑及緩蝕劑等等。在多年的研究實(shí)踐中，面對(duì)情況復(fù)雜的各類水體，常常需要添加多種水處理劑來(lái)滿足凈化要求。但是，同時(shí)投加多種藥劑不僅提高了操作難度，增加了生產(chǎn)成本，而且多種藥劑之間還容易互相形成干擾，影響處理效果。此外，傳統(tǒng)的化學(xué)藥劑在使用過(guò)程中不可避免地會(huì)在水體中發(fā)生殘留，造成二次污染，提高用水安全風(fēng)險(xiǎn)。

　　因此，未來(lái)水處理劑的一個(gè)發(fā)展方向是綠色、高效和多功能化。所謂多功能化，是指同一種水處理劑兼具絮凝、殺菌及阻垢等中的兩種或多種功能，這其中絮凝功能是根本。近年來(lái)，天然高分子材料由于其環(huán)境友好、可再生、來(lái)源廣泛，且完全脫離石油資源等重要特點(diǎn)而備受關(guān)注。從結(jié)構(gòu)上看，天然高分子鏈上含有大量游離的活性功能基團(tuán)，一方面，其本身對(duì)水體中的污染物具有良好的絮凝絡(luò)合作用，另一方面還適于進(jìn)一步的化學(xué)改性，因此天然高分子為基材開(kāi)發(fā)新型高效多功能水處理材料無(wú)疑具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

　　現(xiàn)有技術(shù)如授權(quán)公告號(hào)為CN 101327976 B的中國(guó)發(fā)明專利，公開(kāi)了水處理絮凝劑，包括高效吸附組分和輔助藥劑并復(fù)配而成，其重量百分比為：高效吸附組分5～15%;金屬陽(yáng)離子絮凝劑50～85%;輔助藥劑5～15%。該絮凝劑克服了無(wú)機(jī)絮凝劑絮體小以及有機(jī)絮凝劑絮體強(qiáng)度低的缺點(diǎn)，具有混凝效果好，礬花大，沉降速度快，出水水質(zhì)好，投藥量少等特點(diǎn)，但該絮凝劑是金屬陽(yáng)離子絮凝劑，不能生物降解，不符合綠色環(huán)保的要求。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于提供一種具有超強(qiáng)的絮凝效果好、對(duì)細(xì)菌抑制效果明顯、能生物降解、綠色環(huán)保、制備過(guò)程簡(jiǎn)單的絮凝抑菌型水處理劑的制備方法。

　　本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)中提到的問(wèn)題，采取的技術(shù)方案為：一種絮凝抑菌型水處理劑的制備方法，包括絮凝劑的制備、緩釋絮凝劑制備、水處理劑制備，具體步驟為：

　　絮凝劑的制備：按重量份取NaOH 4-6份、淀粉19-21份、蒸餾水98-100份，放入容器內(nèi)，于65-75℃堿化50-60min，然后將緩慢滴加濃度為20-30%的3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨水溶液，淀粉和3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨水溶液的重量比為1:1-1.5，滴加完畢，再加入淀粉重量0.12-0.13%的肉毒堿，繼續(xù)在60-70℃下反應(yīng)80-100min，用濃度為8-10%的鹽酸溶液中和pH至中性，將產(chǎn)物在無(wú)水乙醇中沉淀，脆化，過(guò)濾，烘干，粉碎至200-800目，即得絮凝劑，上述肉毒堿中左旋肉毒堿和右旋肉毒堿的比例為1:0.03-0.035，該肉毒堿的加入能降低淀粉和3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨的反應(yīng)溫度、縮短反應(yīng)時(shí)間，提高反應(yīng)速率、降低能耗，且得到的絮凝劑分子量大小一致，該分子量使得該絮凝劑的絮凝和殺菌效果達(dá)到最佳，同時(shí)該絮凝劑能生物降解，絮凝劑的作用機(jī)理為：一方面淀粉中引入的強(qiáng)陽(yáng)離子型3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨水分子增強(qiáng)了絮凝劑與水體中表面帶有負(fù)電荷的污染物顆粒的電荷吸引作用;另一方面，該絮凝劑作為一種高分子，具有較強(qiáng)的架橋網(wǎng)捕作用，可與水體中的懸浮或膠體顆粒通過(guò)離子鍵、共價(jià)鍵、氫鍵以及范德華力作用，形成了較大的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)沉降下來(lái)，此外該絮凝劑還能吸附在更多細(xì)菌的表面并破壞表面，使得其發(fā)生形變及破損，徹底破壞細(xì)菌內(nèi)部結(jié)構(gòu)，最終殺滅細(xì)菌;

　　緩釋絮凝劑制備：采用包膜法，用濃度為8-11%N-甲基嗎琳-N-氧化物溶液將可溶性纖維素包覆絮凝劑，即得緩釋絮凝劑，上述N-甲基嗎琳-N-氧化物溶液的添加量為絮凝劑的0.2-0.5%，可溶性纖維的添加量為絮凝劑的1-5%，該緩釋絮凝劑在投加進(jìn)污水后，先溶解可溶性纖維素，然后內(nèi)部的絮凝劑再發(fā)揮作用，從而延緩了其在污水中的溶解時(shí)間，提高了藥劑的使用性能，簡(jiǎn)化了投藥設(shè)備，降低了使用成本;

　　水處理劑制備：按重量比1:1-1.3取絮凝劑和緩釋絮凝劑，混合均勻，即得水處理劑，該水處理劑具有超強(qiáng)的絮凝效果好，對(duì)細(xì)菌抑制效果明顯，綠色環(huán)保、能進(jìn)行生物降解，生產(chǎn)成本很低，降低水處理成本，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染，制備方法簡(jiǎn)單可行，具有很強(qiáng)的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：1)本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單可行，具有很強(qiáng)的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值，得到的水處理劑具有超強(qiáng)的絮凝效果，不僅可與水體中表面帶有負(fù)電荷的污染物顆粒的電荷吸引，還可與水體中的懸浮或膠體顆粒形成了較大的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)沉降下來(lái);2)該水處理劑抑菌效果明顯，能吸附在更多細(xì)菌的表面并破壞表面，使得其發(fā)生形變及破損，徹底破壞細(xì)菌內(nèi)部結(jié)構(gòu)，最終殺滅細(xì)菌;3)該水處理劑在投加進(jìn)污水后能分布發(fā)揮作用，從而延緩了其在污水中的溶解時(shí)間，提高了藥劑的使用性能，簡(jiǎn)化了投藥設(shè)備，降低了使用成本;4)該水處理劑能生物降解、綠色環(huán)保，生產(chǎn)成本很低，降低水處理成本，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。