一种利用沼渣制备天然絮凝剂的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115974246A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211633868.6(22)申请日2022.12.19(71)申请人无锡海拓环保装备科技有限公司地址214000江苏省无锡市锡山区锡北镇八士长八路8号申请人江南大学(72)发明人邓芸赵洪启赵文霞陈安泰王硕(51)Int.Cl.C02F1/52(2023.01)C02F1/56(2023.01)B01J19/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种利用沼渣制备天然絮凝剂的方法(57)摘要本发明是利用沼渣制备天然絮凝剂的方法，将离子液体与绿色溶剂水构建为离子液体‑水超分子溶剂，可在提高动力学性能的同时提高热力学性能，可提高有效成分浸提率，实现同步提取沼渣中多极性的多组分群。离子液体和有效成分结合形成的超分子体构筑基元，在电场力的诱导下，离子液体与沼渣中有效组分形成的构筑基元发生宏观组装，最终得到絮凝性能良好的提取物。本发明的优点：无需高压、化学改性，简单绿色，降低了絮凝剂生产成本；化学试剂对环境影响较小；离子液体可高效溶解沼渣中的多种有效成分；在离子液体中施加电场，可使溶解的有效成分进一步发生组装，形成更大分子物质，且提高了产物的电荷数量，从而避免了采用化学改性。CN115974246ACN115974246A权利要求书1/1页1.一种利用沼渣制备天然絮凝剂的方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：1)在浓度为0.3mol/L的稀硝酸溶液中按物质量比1:1加入氨基酸，搅拌48h后，得到离子液体硝酸氨基酸的水溶液；2)旋蒸浓缩，使硝酸氨基酸水溶液浓缩为2.4mol/L；3)将干燥的沼渣磨成粉后，加入步骤2)得到的浓缩的硝酸氨基酸水溶液；4)将步骤3)所得混合物置于密闭容器内，加热至105℃，维持4h；5)冷却后置于内设有两电极片的密封容器中，两电极片分别为金片和铂片，由波函数发生器产生交变电场，然后用直流电源放大器放大，场强范围为40‑50V，方波频率为500Hz，通电1h；6)加入4倍于密封容器中混合物体积的无水乙醇，搅拌至沉淀充分；7)将沉淀物洗净烘干即得到成品天然絮凝剂。2.如权利要求1所述的一种利用沼渣制备天然絮凝剂的方法，其特征在于，所述的氨基酸为半胱胺酸。3.一种絮凝剂，其特征在于,由权利要求1或2所述的一种利用沼渣制备天然絮凝剂的方法制得。4.如权利要求3所述的一种絮凝剂的使用方法，其特征在于，将絮凝剂溶于pH为10的NaOH溶液中，废水为Nmg/L时，投加量为20Nmg/L时。2CN115974246A说明书1/3页一种利用沼渣制备天然絮凝剂的方法技术领域[0001]本发明涉及的是一种利用沼渣制备天然絮凝剂的方法，属于水处理技术领域。背景技术[0002]有机高分子絮凝剂具有絮凝效率高、速度快、用量小、受水中盐类和pH影响小、生成污泥量少的优点。然而，现有技术合成有机高分子絮凝剂一般都需要使用大量的化学试剂，不但成本高，而且可能对环境造成较大的影响。随着国家政策对环境的日益重视，化工产品的生产受到越来越多的限制，因此，开发有效的天然高分子絮凝剂是大势所趋。[0003]通过厌氧消化处理有机固废可以实现碳减排约55亿吨CO2/年，但带来了大量的沼渣产生，沼渣粘稠、处理成本较高，对环境造成了一定的压力。沼渣中含有大量未消化的木质素，以及腐殖质、单宁、多糖、蛋白质等多种大分子有机物。这些天然高分子，通过化学改性增加其分子量、带电性能和活性基团后，可作为天然高分子絮凝剂。在现有技术中，没有利用沼渣中有机物、不进行化学改性制备絮凝剂的方法。[0004]提取技术直接关系到所获得有效成分的种类和数量，但部分分子量相对较大、内聚能较高的物质在水和醇中的溶解度十分有限，从而影响后续的絮凝效果。离子液体对木质素、单宁、多糖等成分都具有优异的溶解性能，但粘度较大，成本较高。[0005]CN106241998A公开了一种用中药药渣制备天然复合絮凝剂的方法，需要对药渣进行高压曝气处理，能耗较高。发明内容[0006]本发明提出的是一种利用沼渣制备天然絮凝剂的方法，其目的旨在克服现有技术存在的上述不足，无需高压及化学改性，实现绿色、安全制备天然絮凝剂。[0007]本发明的技术解决方案：离子液体与绿色溶剂水构建为离子液体‑水超分子溶剂，可以在提高动力学性能(降低体系粘度)的同时，提高热力学性能(增强溶解和自组装性能)，可提高有效成分的浸提率，实现同步提取沼渣中多极性的多组分群。进一步地，离子液体和有效成分结合形成的超分子体构筑基元，在电场力的诱导下，离子液体与沼渣中有效组分形成的构筑基元发生宏观组装，最终得到絮凝性能良好的提取物。[0008]具体的，一种利用沼渣制备天然絮凝剂的方法