本发明涉及净水技术领域,特别涉及一种净水剂的制备方法。
背景技术:
随着我国社会、经济快速发展与人口不断增长,水资源短缺和水环境污染日益加剧,严重制约了我国经济可持续发展,影响人体健康,为满足工农业生产和人们生活需要,节约用水、水污染处理及回用显得尤为重要。物化法、生化法、膜分离技术、电渗体制析等处理方法先后应用于工业废水和生活污水处理。
我国污水处理产业发展进步较晚,建国以来到改革开放前,我国污水处理的需求主要是以工业和国防尖端使用为主。改革开放后,国民经济的快速发展,人民生活水平的显著提高,拉动了污水处理的需求。进入二十世纪九十年代后,我国污水处理产业进入快速发展期,污水处理需求的增速远高于全球水平。
随着人们保健意识的提高,饮用水的净化质量已日益受到人们的重视,然而,现在普通使用的净水剂大多是以吸附剂活性破和具有捕捉重金属功能的膨润土等配制而成,有的净水效果不佳,有的用滤膜制取纯净水,但往往存在除氯过度,使水不易久存,以及在除重金属姻、铅的同时也使铁、锌、钙子人体所需元素大量丢失的缺点。本发明鉴于上述原因,而向人们提供一种将从虾壳、蟹壳中提取和制备的壳聚糖复配成的净水剂的制备方法。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种对人类和环境安全,原料来源丰富,易于生物降解,价格低的净水剂的制备方法。
为了实现以上目的,本发明所采用的技术方案是:将市售壳聚糖浸入到含过氧化氢、水溶性腐殖酸的溶液中,浸泡一段时间后,过滤,得滤渣,将所得滤渣进行三次冷冻处理,解冻,将解冻后的壳聚糖阴干,研磨成细粉,将所得细粉在常温常压下进行辐照处理获得低分子量壳聚糖,将所述低分子量壳聚糖分散于穿心莲提取液中,加复销酚钠,制得复合体,在复合体中加人造膨润土便制得净水剂,所述低分子量壳聚糖是相对分子量在105以下的壳聚糖。
所述低分子量壳聚糖的具体制备方法如下:
1)取质量浓度为5~12%的过氧化氢溶液,加入水溶性腐殖酸,水溶性腐殖酸的质量为上述过氧化氢溶液的0.2~0.6%,搅拌均匀,得混合液;
2)将壳聚糖浸入到步骤s1所得混合液中,壳聚糖的质量浓度为25~35%,浸泡30~50min,过滤,得滤渣;
3)将步骤s2所得滤渣进行三次冷冻处理,第一次冷冻温度为-4℃,第一次冷冻时间为2~4h,第二次冷冻温度为-10℃,第二次冷冻时间为1~3h,第三次冷冻温度为-19℃,第三次冷冻时间为40~60min,解冻,将解冻后的滤渣阴干,研磨成细粉,过40~60目筛,得细粉;
4)将步骤s3所得细粉在常温常压下进行辐照处理,辐照剂量为20~30kgy,干燥,即得。
经降解得到的低分子量壳聚糖,特别是相对分子质量在105以下的低聚壳聚糖,不仅溶于水,还具有独特的生理活性和物化性质,因而应用范围大大拓宽。如低聚壳聚糖具有促进脾脏抗体生成,抑制肿瘤生长的生理功能;可有效降低肝脏和血清中的胆固醇;可强化肝脏功能,防止痛风和胃溃疡。此外,它还可用于食品添加剂,固定酶、蛋白质的提纯,造纸工业及水处理工业等方面。低分子量壳聚糖制备方法有酸水解法、氧化降解法、酶解法及辐照法等。酶降解法是用专一性或非专一性酶对壳聚糖进行生物降解的方法,采用该方法能够得到平均相对分子量较低的低聚糖和单糖。整个降解过程中无其它反应试剂加入,无其它副反应发生,降解条件温和,降解过程及产物分子量分布较易控制。缺点是所使用的酶较为特殊,酶的活力有限,同时成本高,生产周期长,很难用于工业化生产。物理降解法主要是利用微波、超声波和γ射线等物理方式来降解壳聚糖,常用的是超声波降解法。超声波降解法操作简单,但95%的超声能量用于体系加热作用而非产物降解作用,因此降解效率较低,同时具有产物分子量分布较广,分子量较高的问题。
所述穿心莲提取液经过下列方法提取:
1)将干燥的穿心莲粉碎过90目筛,然后加入10~20倍质量的提取溶剂,在转速为800转/分钟的条件下搅拌均匀;然后在输出功率为1200w的微波条件下,微波提取20~40分钟,过滤,重复提取2~3次,合并提取液;
2)将所得提取液,在真空度为7~11kpa,温度为50~60℃条件下,浓缩至原体积的1/3~1/2,得穿心莲提取液。
所述的提取溶剂为自来水、30~70重量%的乙醇溶液、浓度为1.0mol/l的氯化钠、浓度为0.1mol/l的醋酸、浓度为0.01mol/l的盐酸中的一种或几种。
由于上述技术方案的运用,使本发明与现有技术相比具有以下优点:
本发明的特点在于制备方法简单、材料来源广泛、成本低,用这种方法制备的净水剂净水效果好,具有杀菌、杀虫的作用,尤其是对捕集水中重金属的性能更为显著,净水量大,且对水中的铁、锌、钙等人体所需元素不被滤除,不但对饮用水具有很好的净化作用,对工业、生活污水也共有很好的净化作用使其达到环保要求。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
【实施例1】
a)低分子量壳聚糖的制备:
1)取质量浓度为5%的过氧化氢溶液,加入水溶性腐殖酸,水溶性腐殖酸的质量为上述过氧化氢溶液的0.2%,搅拌均匀,得混合液;
2)将500g壳聚糖浸入到步骤1)所得混合液中,壳聚糖的质量浓度为25%,浸泡30min,过滤,得滤渣;
3)将步骤2)所得滤渣进行三次冷冻处理,第一次冷冻温度为-4℃,第一次冷冻时间为2h,第二次冷冻温度为-10℃,第二次冷冻时间为1h,第三次冷冻温度为-19℃,第三次冷冻时间为40min,解冻,将解冻后的滤渣阴干,研磨成细粉,过40目筛,得细粉;
4)将步骤3)所得细粉在常温常压下进行辐照处理,辐照剂量为20kgy,干燥,即得。
b)穿心莲提取液的制备
1)将500g干燥的穿心莲粉碎过90目筛,然后加入10kg水,在转速为800转/分钟的条件下搅拌均匀;然后在输出功率为1200w的微波条件下,微波提取40分钟,过滤,重复提取3次,合并提取液;
2)将所得提取液,在真空度为11kpa,温度为60℃条件下,浓缩至原体积的1/2,得穿心莲提取液。
c)制备净水剂
将10g壳聚糖分散于50ml穿心莲提取液中,加10g复销酚钠,制得复合体,在复合体中加20g人造膨润土便制得净水剂。
【实施例2】
a)低分子量壳聚糖的制备:
1)取质量浓度为5%的过氧化氢溶液,加入水溶性腐殖酸,水溶性腐殖酸的质量为上述过氧化氢溶液的0.2%,搅拌均匀,得混合液;
2)将10kg壳聚糖浸入到步骤1)所得混合液中,壳聚糖的质量浓度为25%,浸泡30min,过滤,得滤渣;
3)将步骤2)所得滤渣进行三次冷冻处理,第一次冷冻温度为-4℃,第一次冷冻时间为2h,第二次冷冻温度为-10℃,第二次冷冻时间为1h,第三次冷冻温度为-19℃,第三次冷冻时间为40min,解冻,将解冻后的滤渣阴干,研磨成细粉,过40目筛,得细粉;
4)将步骤3)所得细粉在常温常压下进行辐照处理,辐照剂量为20kgy,干燥,即得。
b)穿心莲提取液的制备
1)将5kg干燥的穿心莲粉碎过90目筛,然后加入50kg水,在转速为800转/分钟的条件下搅拌均匀;然后在输出功率为1200w的微波条件下,微波提取40分钟,过滤,重复提取2次,合并提取液;
2)将所得提取液,在真空度为11kpa,温度为60℃条件下,浓缩至原体积的1/2,得穿心莲提取液。
c)制备净水剂
将1kg壳聚糖分散于2l穿心莲提取液中,加500g复销酚钠,制得复合体,在复合体中加300g人造膨润土便制得净水剂。
【实施例3】
a)低分子量壳聚糖的制备:
1)取质量浓度为5%的过氧化氢溶液,加入水溶性腐殖酸,水溶性腐殖酸的质量为上述过氧化氢溶液的0.2%,搅拌均匀,得混合液;
2)将1吨壳聚糖浸入到步骤1)所得混合液中,壳聚糖的质量浓度为25%,浸泡30min,过滤,得滤渣;
3)将步骤2)所得滤渣进行三次冷冻处理,第一次冷冻温度为-4℃,第一次冷冻时间为2h,第二次冷冻温度为-10℃,第二次冷冻时间为1h,第三次冷冻温度为-19℃,第三次冷冻时间为40min,解冻,将解冻后的滤渣阴干,研磨成细粉,过40目筛,得细粉;
4)将步骤3)所得细粉在常温常压下进行辐照处理,辐照剂量为20kgy,干燥,即得。
b)穿心莲提取液的制备
1)将600kg干燥的穿心莲粉碎过90目筛,然后加入6吨水,在转速为800转/分钟的条件下搅拌均匀;然后在输出功率为1200w的微波条件下,微波提取40分钟,过滤,重复提取2次,合并提取液;
2)将所得提取液,在真空度为11kpa,温度为60℃条件下,浓缩至原体积的1/3,得穿心莲提取液。
c)制备净水剂
将50kg壳聚糖分散于300l穿心莲提取液中,加20kg复销酚钠,制得复合体,在复合体中加100kg人造膨润土便制得净水剂。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是,熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地,本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。