一種辣木植物絮凝劑顆粒及其制備方法和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水處理藥劑制備領(lǐng)域，涉及到一種辣木植物絮凝劑顆粒及其制備方法和用途。
【背景技術(shù)】
[0002]在自然災(zāi)害和人類活動等過程中，大量的有機(jī)、無機(jī)物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境。過多的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入水體引起水質(zhì)的變化，如水體發(fā)黑發(fā)臭、濁度升高、有毒物質(zhì)增加、病原微生物滋生等，對人類的生產(chǎn)生活造成巨大的影響。水體中的各種懸浮顆粒物直接影響光照在水體中的垂直分布，從而影響沉水植物的生長繁殖。降低水體濁度能改善水下光照條件，促進(jìn)水生植物群落的生長，從而發(fā)揮水生植物修復(fù)水環(huán)境的作用，改善和提高水體水質(zhì)。引起水體濁度升高的物質(zhì)主要有粘土、有機(jī)無機(jī)物質(zhì)、藻類等浮游生物以及其他微生物。降低水體濁度，提高水體透明度是恢復(fù)水質(zhì)的重要一步，降低水體濁度，提高水體透明度常用絮凝劑主要包括無機(jī)和有機(jī)絮凝劑，如氯化鋁、硫酸鋁、氯化鐵、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺等，化學(xué)絮凝劑具有良好的去濁度效果。然而，化學(xué)絮凝劑在使用過程中存在以下缺點，如低溫條件下絮凝效率不佳、改變水體電導(dǎo)率、污泥產(chǎn)生量大和水中殘留化學(xué)物質(zhì)危害人體健康(如鋁的攝入會引起老年癡呆)等。植物絮凝劑取材于大自然的易降解的物質(zhì)，植物絮凝劑不僅能達(dá)到化學(xué)絮凝及的絮凝效果，并且不會像化學(xué)絮凝劑那樣產(chǎn)生二次污染。
[0003]辣木是目前研究最多的植物絮凝劑，研究證明辣木是一種環(huán)境友好并且可以替代鋁鹽等無機(jī)絮凝劑的潛在絮凝劑。辣木籽中的活性物質(zhì)不僅可以絮凝水體的粘土顆粒物，也可以絮凝水體中的藻類等。但是辣木籽中的活性物質(zhì)提取比較繁瑣，將提取好的活性物質(zhì)包埋進(jìn)殼聚糖和海藻酸鈉顆粒，有利于方便使用。
[0004]殼聚糖是一種天然高分子直鏈多糖，由甲殼素脫乙酰化制備得到，能溶于稀酸中；海藻酸鈉易溶于水的天然高分子，存在于褐藻類中。殼聚糖分子鏈上含有大量伯氨基會與海藻酸鈉分子鏈上大量的羧基在正、負(fù)電荷的吸引作用下生成聚電解質(zhì)膜。將海藻酸鈉溶液直接滴入殼聚糖和氯化鈣的混合溶液中反應(yīng)形成膠囊;最終得到內(nèi)部為液態(tài)的膠囊，包含三層結(jié)構(gòu):殼聚糖沉積層、殼聚糖/海藻酸鈉絡(luò)合層和海藻酸鈣凝聚層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，并提供一種辣木植物絮凝劑顆粒及其制備方法和用途。通過本發(fā)明降低水體顆粒物含量。該法主要以辣木、殼聚糖、海藻酸鈉等天然材料為原料，制作環(huán)境友好型絮凝劑，實現(xiàn)水體濁度降低。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的方法是:
[0007]—種辣木植物絮凝劑顆粒的制備方法，包括以下步驟:
[0008]1)將殼聚糖和無水氯化鈣溶解于體積分?jǐn)?shù)為0.8%?1.2%的乙酸的蒸餾水溶液中，配制成殼聚糖-氯化鈣混合溶液，其中殼聚糖在混合溶液中的濃度為1.5?2g/L，氯化鈣在混合溶液中的質(zhì)量濃度為1?3% ;
[0009]2)配制濃度為7?8g/L的辣木提取液；
[0010]3)將海藻酸鈉溶解于上述辣木提取液中，使海藻酸鈉的濃度為12?18g/L;
[0011]4)將步驟3)中得到的混合溶液不斷滴加到步驟1)中的殼聚糖-氯化鈣混合溶液中，攪拌8?12min，形成凝膠；
[0012]5)將步驟4)中得到的凝膠過濾，用蒸餾水洗去凝膠上殘留物質(zhì)后，在常溫下真空干燥，即得到植物絮凝劑顆粒。
[0013]所述的辣木提取液的具體配制方法為:辣木籽去殼、研磨、過篩得到辣木籽粉末，將乙醇與辣木籽粉末混合去脂，并用氮氣吹干，即得到去脂的辣木籽粉末;每0.2g去脂的辣木籽粉末混合20mL的NaCl溶液，再通過攪拌30?40min、過濾，得到辣木提取液，該步驟中使用的NaCl溶液的濃度為lmol/L。
[0014]—種利用所述的方法制備得到的辣木植物絮凝劑顆粒，該絮凝劑顆粒中包埋進(jìn)30-50 %的蛋白質(zhì)，顆粒放置于水中時，在60min內(nèi)能釋放出50 % -70 %的蛋白質(zhì)。
[0015]—種所述的辣木植物絮凝劑顆粒的用途，事先用水將辣木植物絮凝劑顆粒中的蛋白質(zhì)溶出，將辣木植物絮凝劑顆?；厥眨艹鲆褐苯蛹尤氲酱幚淼乃w中。
[0016]辣木的提取過程涉及辣木籽的研磨、鹽溶液提取、過濾。若直接將辣木粉末加入水體，會大大增加水體有機(jī)質(zhì)的負(fù)荷。因此，事先批量將辣木提取液制成辣木顆粒，可大大降低使用的繁瑣程度，便于使用者使用。且本發(fā)明公開的絮凝劑，具有環(huán)境友好的特點，采用天然材料為原料，無毒無害，易降解;可以降低水體濁度；回收、使用方便。
【附圖說明】
[0017]圖1是高嶺土懸濁液在不同辣木液使用量下的濁度變化圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的思路是提取辣木中的絮凝活性物質(zhì)，配制成一定濃度的海藻酸鈉辣木提取液;配制一定濃度的殼聚糖氯化鈣溶液;海藻酸鈉辣木提取液與殼聚糖氯化鈣溶液反應(yīng)，形成具有絮凝活性物質(zhì)顆粒。
[0019]實施例1
[0020]—種辣木植物絮凝劑顆粒的制備方法，該方法包括以下步驟:
[0021]1)將殼聚糖和無水氯化鈣溶解于體積分?jǐn)?shù)為1%的乙酸的蒸餾水溶液中，配制成殼聚糖-氯化鈣混合溶液，其中殼聚糖在混合溶液中的濃度為1.5g/L，氯化鈣在混合溶液中的質(zhì)量濃度為2%;
[0022]2)辣木提取液的具體配制方法為:辣木籽去殼、研磨、過篩得到辣木籽粉末，將乙醇與辣木籽粉末混合去脂，并用氮氣吹干，即得到去脂的辣木籽粉末;每0.2g去脂的辣木籽粉末混合20mL的NaCl溶液，NaCl溶液的濃度為lmol/L，再通過慢速攪拌30min、過濾，得到辣木提取液;配制濃度為8g/L的辣木提取液；
[0023]3)將海藻酸鈉溶解于上述辣木提取液中，使海藻酸鈉的濃度為15g/L;
[0024]4)將步驟3)中得到的混合溶液不斷滴加到步驟1)中的殼聚糖-氯化鈣混合溶液中，慢速攪拌1 Omin，形成凝膠；
[0025]5)將步驟4)中得到的凝膠過濾，用蒸餾水洗去凝膠上殘留物質(zhì)后，在25°C真空干燥24h，即得到植物絮凝劑顆粒，且顆粒具有較好的形態(tài)，顆粒間相互分離，不易成團(tuán)。
[0026]實施例2
[0027]—種辣木植物絮凝劑顆粒的制備方法，該方法包括以下步驟:
[0028]1)將殼聚糖和無水氯化鈣溶解于體積分?jǐn)?shù)為1%的乙酸的蒸餾水溶液中，配制成殼聚糖-氯化鈣混合溶液，其中殼聚糖在混合溶液中的濃度為2g/L，氯