本发明属于高分子絮凝剂工业技术领域，涉及一种改性海藻酸钠高分子絮凝剂的制备方法。
背景技术：
含氧肟酸基团的高分子絮凝剂是20世纪80年代美国cyanamid公司与elf最先提出的。氧肟酸类高分子絮凝剂除了投加量较少，沉降速度较快等特点，还具有许多新特性，如能对重金属元素，有很强的吸附力，尤其是对赤泥中的铁元素能够形成牢固的、能抵抗外界离解力的密实絮团，还可使处理后水体中的溢流浮游物含量降低，添加氧肟酸絮凝剂后形成的小絮团较为坚实，现已有较多的合成方法制备含氧肟酸的絮凝剂，但大多反应产物的絮凝性能较低，有的在高分子聚合物的结构中引入水杨酸结构，合成新型絮凝剂来增强絮凝效果，但合成工艺较复杂、很难应用于工业中。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种改性海藻酸钠高分子絮凝剂的制备方法，解决了现有高分子絮凝剂絮凝效率低且制备工艺复杂的问题。
本发明所采用的技术方案是：
一种改性海藻酸钠高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、酯化改性过程；
在三口烧瓶中，加入30～60ml的乙醇溶剂，取1～3ml硫酸二甲酯溶于其中，再加入200～300g海藻酸钠粉末，于50～70℃下反应2～5h，得到酯化产物；
步骤2、肟化改性过程；
配制10％的盐酸羟胺-甲醇溶液，再用10％氢氧化钠-甲醇溶液中和至ph＝7，过滤，将滤液逐滴加入装有所述步骤1中酯化产物的三口烧瓶，再用适量的naoh溶液调节反应体系ph值至7，在反应温度为25～35℃下搅拌反应2～5h；
步骤3、抽滤干燥过程；
所述步骤2反应终止后抽滤，用甲醇-水混合液洗涤，将得到的滤饼置于真空干燥箱内，在50℃干燥12h，得到白色hsa粉末，即为改性海藻酸钠高分子絮凝剂。
本发明的特点在于：
所述步骤1中反应温度为70℃，反应时间为3h。
步骤1中所述硫酸二甲酯的加量为2ml。
步骤1中所述乙醇溶剂的加量为30ml。
所述步骤2中肟化改性过程的反应温度为35℃，反应时间为4h。
所述步骤2中滤液的加量为20～40ml。
本发明的有益效果是：
本发明一种改性海藻酸钠高分子絮凝剂的制备方法及其应用，通过对海藻酸钠进行酯化反应及采用盐酸羟胺进行肟化，利用其中多样化的结构上的活性基团，增强其絮凝性能；且海藻酸钠安全无毒，可被完全生物降解，价格低廉、来源丰富等特点，将其改性作为絮凝剂是一种具有发展前景的“绿色絮凝剂”，经大量实验确定的各个最优反应条件使得制备过程进一步避免了副产物的生成，且生成絮凝性能较高的改性高分子絮凝剂。
本发明一种改性海藻酸钠高分子絮凝剂的制备方法简单，成本较低，且制备出的改性海藻酸钠高分子絮凝剂为粉末状，便于运输。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种改性海藻酸钠高分子絮凝剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、酯化改性过程；
在三口烧瓶中，加入30～60ml的乙醇溶剂，取1～3ml硫酸二甲酯溶于其中，再加入200～300g的海藻酸钠粉末，于50～70℃下反应2～5h，得到酯化产物；
步骤2、肟化改性过程；
配制10％的盐酸羟胺-甲醇溶液，再用10％氢氧化钠-甲醇溶液中和至ph＝7，过滤，将滤液逐滴加入装有所述步骤1中酯化产物的三口烧瓶，再用适量的naoh溶液调节反应体系ph值至7，在反应温度为25～35℃下搅拌反应2～5h；
步骤3、抽滤干燥过程；
所述步骤2反应终止后抽滤，用甲醇-水混合液洗涤，将得到的滤饼置于真空干燥箱内，在50℃干燥12h，得到白色hsa粉末，即为改性海藻酸钠高分子絮凝剂。
化学反应方程式为：
实施例1
步骤1、酯化改性过程；
在三口烧瓶中，加入30ml的乙醇溶剂，取1ml硫酸二甲酯溶于其中，再加入200g的海藻酸钠粉末，于50℃下反应2h，得到酯化产物；
步骤2、肟化改性过程；
配制10％的盐酸羟胺-甲醇溶液，再用10％氢氧化钠-甲醇溶液中和至ph＝7，过滤，将20ml滤液逐滴加入装有所述步骤1中酯化产物的三口烧瓶，再用适量的naoh溶液调节反应体系ph值至7，在反应温度为25℃下搅拌反应2h；
步骤3、抽滤干燥过程；
所述步骤2反应终止后抽滤，用甲醇-水混合液洗涤，将得到的滤饼置于真空干燥箱内，在50℃干燥12h，得到白色hsa粉末，即为改性海藻酸钠高分子絮凝剂。
经测试得出，酯化产物的酯化度为60.37％，改性海藻酸钠高分子絮凝剂的肟化度等级为1，当该改性絮凝剂的投加量为0.8mg/l时，去除率为90.23％，相同投加量下，未改性海藻酸钠的去除率为78.42％。
实施例2
步骤1、酯化改性过程；
在三口烧瓶中，加入30ml的乙醇溶剂，取2ml硫酸二甲酯溶于其中，再加入300g的海藻酸钠粉末，于60℃下反应3h，得到酯化产物；
步骤2、肟化改性过程；
配制10％的盐酸羟胺-甲醇溶液，再用10％氢氧化钠-甲醇溶液中和至ph＝7，过滤，将30ml滤液逐滴加入装有所述步骤1中酯化产物的三口烧瓶，再用适量的naoh溶液调节反应体系ph值至7，在反应温度为35℃下搅拌反应4h；
步骤3、抽滤干燥过程；
所述步骤2反应终止后抽滤，用甲醇-水混合液洗涤，将得到的滤饼置于真空干燥箱内，在50℃干燥12h，得到白色hsa粉末，即为改性海藻酸钠高分子絮凝剂。
经测试得出，酯化产物的酯化度为53.24％，改性海藻酸钠高分子絮凝剂的肟化度等级为3，当该改性絮凝剂的投加量为0.8mg/l时，去除率为87.51％。
实施例3
步骤1、酯化改性过程；
在三口烧瓶中，加入60ml的乙醇溶剂，取3ml硫酸二甲酯溶于其中，再加入250g的海藻酸钠粉末，于70℃下反应3h，得到酯化产物；
步骤2、肟化改性过程；
配制10％的盐酸羟胺-甲醇溶液，再用10％氢氧化钠-甲醇溶液中和至ph＝7，过滤，将40ml滤液逐滴加入装有所述步骤1中酯化产物的三口烧瓶，再用适量的naoh溶液调节反应体系ph值至7，在反应温度为35℃下搅拌反应3h；
步骤3、抽滤干燥过程；
所述步骤2反应终止后抽滤，用甲醇-水混合液洗涤，将得到的滤饼置于真空干燥箱内，在50℃干燥12h，得到白色hsa粉末，即为改性海藻酸钠高分子絮凝剂。
经测试得出，酯化产物的酯化度为36.71％，改性海藻酸钠高分子絮凝剂的肟化度等级为1，当该改性絮凝剂的投加量为0.8mg/l时，去除率为83.45％。
实施例4
步骤1、酯化改性过程；
在三口烧瓶中，加入60ml的乙醇溶剂，取3ml硫酸二甲酯溶于其中，再加入200g的海藻酸钠粉末，于70℃下反应3h，得到酯化产物；
步骤2、肟化改性过程；
配制10％的盐酸羟胺-甲醇溶液，再用10％氢氧化钠-甲醇溶液中和至ph＝7，过滤，将35ml滤液逐滴加入装有所述步骤1中酯化产物的三口烧瓶，再用适量的naoh溶液调节反应体系ph值至7，在反应温度为35℃下搅拌反应3h；
步骤3、抽滤干燥过程；
所述步骤2反应终止后抽滤，用甲醇-水混合液洗涤，将得到的滤饼置于真空干燥箱内，在50℃干燥12h，得到白色hsa粉末，即为改性海藻酸钠高分子絮凝剂。
经测试得出，酯化产物的酯化度为78.30％，改性海藻酸钠高分子絮凝剂的肟化度等级为3，当该改性絮凝剂的投加量为0.8mg/l时，去除率为85.68％。
通过上述实施例1～4的数据结果发现，当酯化产物的酯化度为40％左右，改性海藻酸钠高分子絮凝剂的肟化度等级为3时，所制得的改性海藻酸钠高分子絮凝剂的絮凝效果最佳，且优于未经改性的海藻酸钠絮凝剂的絮凝效果。