一种辣木植物絮凝剂颗粒及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001]本发明属于水处理药剂制备领域，涉及到一种辣木植物絮凝剂颗粒及其制备方法和用途。
【背景技术】
[0002]在自然灾害和人类活动等过程中，大量的有机、无机物质进入环境。过多的化学物质进入水体引起水质的变化，如水体发黑发臭、浊度升高、有毒物质增加、病原微生物滋生等，对人类的生产生活造成巨大的影响。水体中的各种悬浮颗粒物直接影响光照在水体中的垂直分布，从而影响沉水植物的生长繁殖。降低水体浊度能改善水下光照条件，促进水生植物群落的生长，从而发挥水生植物修复水环境的作用，改善和提高水体水质。引起水体浊度升高的物质主要有粘土、有机无机物质、藻类等浮游生物以及其他微生物。降低水体浊度，提高水体透明度是恢复水质的重要一步，降低水体浊度，提高水体透明度常用絮凝剂主要包括无机和有机絮凝剂，如氯化铝、硫酸铝、氯化铁、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺等，化学絮凝剂具有良好的去浊度效果。然而，化学絮凝剂在使用过程中存在以下缺点，如低温条件下絮凝效率不佳、改变水体电导率、污泥产生量大和水中残留化学物质危害人体健康(如铝的摄入会引起老年痴呆)等。植物絮凝剂取材于大自然的易降解的物质，植物絮凝剂不仅能达到化学絮凝及的絮凝效果，并且不会像化学絮凝剂那样产生二次污染。
[0003]辣木是目前研究最多的植物絮凝剂，研究证明辣木是一种环境友好并且可以替代铝盐等无机絮凝剂的潜在絮凝剂。辣木籽中的活性物质不仅可以絮凝水体的粘土颗粒物，也可以絮凝水体中的藻类等。但是辣木籽中的活性物质提取比较繁琐，将提取好的活性物质包埋进壳聚糖和海藻酸钠颗粒，有利于方便使用。
[0004]壳聚糖是一种天然高分子直链多糖，由甲壳素脱乙酰化制备得到，能溶于稀酸中；海藻酸钠易溶于水的天然高分子，存在于褐藻类中。壳聚糖分子链上含有大量伯氨基会与海藻酸钠分子链上大量的羧基在正、负电荷的吸引作用下生成聚电解质膜。将海藻酸钠溶液直接滴入壳聚糖和氯化钙的混合溶液中反应形成胶囊;最终得到内部为液态的胶囊，包含三层结构:壳聚糖沉积层、壳聚糖/海藻酸钠络合层和海藻酸钙凝聚层。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，并提供一种辣木植物絮凝剂颗粒及其制备方法和用途。通过本发明降低水体颗粒物含量。该法主要以辣木、壳聚糖、海藻酸钠等天然材料为原料，制作环境友好型絮凝剂，实现水体浊度降低。
[0006]为达到上述目的，本发明采用的方法是:
[0007]—种辣木植物絮凝剂颗粒的制备方法，包括以下步骤:
[0008]1)将壳聚糖和无水氯化钙溶解于体积分数为0.8%?1.2%的乙酸的蒸馏水溶液中，配制成壳聚糖-氯化钙混合溶液，其中壳聚糖在混合溶液中的浓度为1.5?2g/L，氯化钙在混合溶液中的质量浓度为1?3% ;
[0009]2)配制浓度为7?8g/L的辣木提取液；
[0010]3)将海藻酸钠溶解于上述辣木提取液中，使海藻酸钠的浓度为12?18g/L;
[0011]4)将步骤3)中得到的混合溶液不断滴加到步骤1)中的壳聚糖-氯化钙混合溶液中，搅拌8?12min，形成凝胶；
[0012]5)将步骤4)中得到的凝胶过滤，用蒸馏水洗去凝胶上残留物质后，在常温下真空干燥，即得到植物絮凝剂颗粒。
[0013]所述的辣木提取液的具体配制方法为:辣木籽去壳、研磨、过筛得到辣木籽粉末，将乙醇与辣木籽粉末混合去脂，并用氮气吹干，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，再通过搅拌30?40min、过滤，得到辣木提取液，该步骤中使用的NaCl溶液的浓度为lmol/L。
[0014]—种利用所述的方法制备得到的辣木植物絮凝剂颗粒，该絮凝剂颗粒中包埋进30-50 %的蛋白质，颗粒放置于水中时，在60min内能释放出50 % -70 %的蛋白质。
[0015]—种所述的辣木植物絮凝剂颗粒的用途，事先用水将辣木植物絮凝剂颗粒中的蛋白质溶出，将辣木植物絮凝剂颗粒回收，而溶出液直接加入到待处理的水体中。
[0016]辣木的提取过程涉及辣木籽的研磨、盐溶液提取、过滤。若直接将辣木粉末加入水体，会大大增加水体有机质的负荷。因此，事先批量将辣木提取液制成辣木颗粒，可大大降低使用的繁琐程度，便于使用者使用。且本发明公开的絮凝剂，具有环境友好的特点，采用天然材料为原料，无毒无害，易降解;可以降低水体浊度；回收、使用方便。
【附图说明】
[0017]图1是高岭土悬浊液在不同辣木液使用量下的浊度变化图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合具体实例对本发明作进一步说明。本发明的思路是提取辣木中的絮凝活性物质，配制成一定浓度的海藻酸钠辣木提取液;配制一定浓度的壳聚糖氯化钙溶液;海藻酸钠辣木提取液与壳聚糖氯化钙溶液反应，形成具有絮凝活性物质颗粒。
[0019]实施例1
[0020]—种辣木植物絮凝剂颗粒的制备方法，该方法包括以下步骤:
[0021]1)将壳聚糖和无水氯化钙溶解于体积分数为1%的乙酸的蒸馏水溶液中，配制成壳聚糖-氯化钙混合溶液，其中壳聚糖在混合溶液中的浓度为1.5g/L，氯化钙在混合溶液中的质量浓度为2%;
[0022]2)辣木提取液的具体配制方法为:辣木籽去壳、研磨、过筛得到辣木籽粉末，将乙醇与辣木籽粉末混合去脂，并用氮气吹干，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溶液的浓度为lmol/L，再通过慢速搅拌30min、过滤，得到辣木提取液;配制浓度为8g/L的辣木提取液；
[0023]3)将海藻酸钠溶解于上述辣木提取液中，使海藻酸钠的浓度为15g/L;
[0024]4)将步骤3)中得到的混合溶液不断滴加到步骤1)中的壳聚糖-氯化钙混合溶液中，慢速搅拌1 Omin，形成凝胶；
[0025]5)将步骤4)中得到的凝胶过滤，用蒸馏水洗去凝胶上残留物质后，在25°C真空干燥24h，即得到植物絮凝剂颗粒，且颗粒具有较好的形态，颗粒间相互分离，不易成团。
[0026]实施例2
[0027]—种辣木植物絮凝剂颗粒的制备方法，该方法包括以下步骤:
[0028]1)将壳聚糖和无水氯化钙溶解于体积分数为1%的乙酸的蒸馏水溶液中，配制成壳聚糖-氯化钙混合溶液，其中壳聚糖在混合溶液中的浓度为2g/L，氯