專利名稱：聚合鋁-改性復(fù)合型生物絮凝劑無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚合鋁-改性復(fù)合型生物絮凝劑無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑(PAC-MCBF)及其制備エ藝，屬于環(huán)境與化學(xué)技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
水處理藥劑是當(dāng)前水エ業(yè)、水污染治理與節(jié)水回用凈化處理工程技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛，用量最大的高科技含量、高附加值產(chǎn)品，新型、高效水處理藥劑始終是水處理環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域中重點(diǎn)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，也是水エ業(yè)與水污染治理工程技術(shù)與設(shè)備創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。無機(jī)有機(jī)復(fù)合水處理劑具有傳統(tǒng)水處理劑無法比擬的凈水效果，同時具有投藥量低、應(yīng)用范圍廣、使用方便、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。無機(jī)有機(jī)復(fù)合水處理劑的研發(fā)將給水エ業(yè)、水污染治理與節(jié)水凈化帶來深刻地變化，帶來高效、低耗、低投入的水處理效果。目前，聚合氯化鋁(PAC)是國內(nèi)外在給水、廢水處理和污泥脫水處理中廣泛應(yīng)用的無機(jī)高分子絮凝劑。PAC比傳統(tǒng)的鋁鹽絮凝劑(硫酸鋁、氯化鋁等)混凝效能更優(yōu)異，t匕有機(jī)高分子絮凝劑價格低廉，但是，在形態(tài)、聚合度及相應(yīng)的凝聚-絮凝效果方面，PAC仍處于傳統(tǒng)鋁鹽混凝劑與有機(jī)高分子絮凝劑之間，它對膠體物質(zhì)的吸附架橋能力比有機(jī)絮凝劑差很多，而且還存在進(jìn)ー步水解反應(yīng)的不穩(wěn)定性問題，另外還存在投藥量高、產(chǎn)生的污泥量大的問題。微生物絮凝劑(microbial flocculants,MBFs),由于其高效、無毒、良好的絮凝沉降性能、易于生物降解及無二次污染等特性，成為ー種新型天然高分子水處理劑。2003年，哈爾濱エ業(yè)大學(xué)馬放教授率先提出了復(fù)合型生物絮凝劑(CBF)，CBF是由F2和F6兩株從土壤中篩選分離出的高效絮凝劑產(chǎn)生菌混合發(fā)酵產(chǎn)生。F2和F6經(jīng)鑒定分別為放射根瘤菌(Rhizobium radiobacter)和球形芽抱桿菌(Bacillus sphaeicus),其中，F(xiàn)2 放射根瘤菌，保藏在美國模式培養(yǎng)物集存庫，保藏編號為ATCC 4525 ;F6球形芽孢桿菌，保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC 1.270。參見孟路等，復(fù)合型生物絮凝劑處理低溫低濁水影響因素，哈爾濱エ業(yè)大學(xué)城市水資源與水環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱エ業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009，41 (8) :42-45。對CBF的成分分析表明，CBF分子中含有較多的-OH基團(tuán)和-C00-極性基團(tuán)。參見馬放等，復(fù)合型生物絮凝劑成分分析及其絮凝機(jī)理的研究，哈爾濱エ業(yè)大學(xué)市政環(huán)境工程學(xué)院，環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2005，25 (11) :1491-1496。根據(jù)該論文測定結(jié)果表明，CBF的主要成分為多聚糖(90. 6% )和蛋白質(zhì)(9. 3% )，CBF中含有羧基，且分別以-C00-和COOH的形式存在。復(fù)合型生物絮凝劑CBF的zeta電位約_40mV，負(fù)電性強(qiáng)，水處理效果欠佳。復(fù)合型生物絮凝劑(CBF)的制備方法有中國專利CN1597571A(CN200410043861. 4)復(fù)合型生物絮凝劑ニ段式發(fā)酵方法a、采用纖維素類生物質(zhì)材料為原材料，使用物理-化學(xué)聯(lián)用的方法進(jìn)行預(yù)處理山、配制培養(yǎng)液，添加無機(jī)鹽，調(diào)節(jié)PH值后經(jīng)滅菌處理備用；c、在上述培養(yǎng)液中投加纖維素降解菌，將纖維素轉(zhuǎn)化為葡萄糖和纖維ニ糖，完成第一段發(fā)酵；d、投加絮凝劑產(chǎn)生菌，生成復(fù)合型生物絮凝劑。鑒于現(xiàn)有技術(shù)CBF絮凝劑的不足，CN102408146A (201110227359. 9)提供了ー種復(fù)合型生物絮凝劑接枝丙烯酰胺絮凝劑(CBF-AM)及其制備方法，該發(fā)明CBF-AM絮凝劑以復(fù)合型生物絮凝劑(CBF)、丙烯酰胺(AM)為主要原料，以過硫酸鉀和亞硫酸鈉為引發(fā)劑，通過接枝共聚反應(yīng)制得。所得CBF-AM絮凝劑缺點(diǎn)是產(chǎn)品產(chǎn)量少、接枝改性成本高、水處理成本高、難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模使用，另外，根據(jù)該發(fā)明制得的復(fù)合型生物絮凝劑接枝丙烯酰胺絮凝劑(CBF-AM)其zeta電位為-20. O O. OmV，雖然與復(fù)合型生物絮凝劑CBF本身相比，CBF-AM的電位有所提高，但是其負(fù)電性仍然限制了其廣泛有效的使用。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)CBF與PAC各自存在的不足，本發(fā)明提供ー種聚合鋁_改性復(fù)合型 生物絮凝劑(PAC-MCBF)無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑及其制備方法，制備出可穩(wěn)定貯存的且具有良好絮凝效果的絮凝劑。原料說明本發(fā)明采用的原料之一復(fù)合型生物絮凝劑(CBF)是現(xiàn)有市購產(chǎn)品，由F2和F6兩株從土壤中篩選分離出來的菌株混合發(fā)酵所得的絮凝劑，制備方法參見Lili Wang等，Characterization of a compound bioilocculant produced by mixed cultureof Rhizobium radiobacter F2 and Bacillus sphaeicus F6， World J MicrobiolBiotechnol (2011)27 :2559_2565。本發(fā)明的聚合鋁-改性復(fù)合型生物絮凝劑無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑，是聚合鋁與改性復(fù)合型生物絮凝劑按Al :改性復(fù)合型生物絮凝劑質(zhì)量比=I 8 : I混合反應(yīng)制得；其中，所述聚合鋁(PAC)是將AlCl3 ·6Η20原料溶于蒸餾水中，加入Na2CO3調(diào)節(jié)堿化度16 66%，常溫下反應(yīng)制得；所述改性復(fù)合型生物絮凝劑(MCBF)是復(fù)合型生物絮凝劑(CBF)與丙烯酰胺及ニ甲基ニ烯丙基氯化銨在過硫酸鉀和亞硫酸鈉引發(fā)劑存在下接枝共聚制得。本發(fā)明的聚合鋁-改性復(fù)合型生物絮凝劑無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑，簡稱PAC-MCBF無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑。根據(jù)本發(fā)明，ー種聚合鋁-改性復(fù)合型生物絮凝劑無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑的制備方法，包括步驟如下⑴聚合鋁(PAC)的制備將AlCl3 ·6Η20固體原料溶于水中，攪拌下滴加Na2CO3溶液至堿化度16% 66%，常溫下攪拌反應(yīng)得無色透明液體，即得PAC溶液；AlCl3 · 6Η20與水的質(zhì)量體積比是4 23 : 100，單位:g/ml。(2)改性復(fù)合型生物絮凝劑(MCBF)的制備以復(fù)合型生物絮凝劑(CBF)與丙烯酰胺、ニ甲基ニ烯丙基氯化銨為原料，反應(yīng)條件如下水浴溫度30 80°C，通氮?dú)?，?fù)合型生物絮凝劑(CBF)、丙烯酰胺(AM)與ニ甲基ニ烯丙基氯化銨(DMDAAC)的質(zhì)量比=I (I 6) 1，以過硫酸鉀和亞硫酸鈉為復(fù)合引發(fā)齊U，過硫酸鉀占丙烯酰胺與ニ甲基ニ烯丙基氯化銨質(zhì)量之和的0. 2 I. 2%，且過硫酸鉀和亞硫酸鈉的摩爾比K2S2O8 Na2SO3 = I 1，恒溫反應(yīng)I 6小時。反應(yīng)結(jié)束將產(chǎn)品冷卻至室溫,加入過量こ醇并攪拌,使反應(yīng)產(chǎn)物析出，抽濾,取濾渣,用丙酮洗滌三次,于50°C下真空干燥3小吋，即得改性復(fù)合型生物絮凝劑MCBF粉末。(3)按Al MCBF質(zhì)量比=I 8 : I的配比，取步驟⑴制得的聚合鋁溶液和步驟(2)制得的改性復(fù)合型生物絮凝劑，將改性復(fù)合型生物絮凝劑加水配成2 3g/L的改性復(fù)合型生物絮凝劑溶液，在攪拌條件下，將改性復(fù)合型生物絮凝劑溶液滴加到聚合鋁溶液中，常溫下反應(yīng)I小吋 3小時，得聚合鋁-改性復(fù)合型生物絮凝劑無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(I)中聚合鋁(PAC)溶液堿化度33% 66%。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(2)中水浴溫度為50°C (最佳反應(yīng)溫度)。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(2)中反應(yīng)時間為3 4小吋，最優(yōu)選3. O小吋。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(2)中復(fù)合型生物絮凝劑(CBF)、丙烯酰胺與ニ甲基ニ烯丙基氯化銨的質(zhì)量比為I : (2 3) 1，所述過硫酸鉀用量是丙烯酰胺與ニ甲基ニ烯丙基氯化銨質(zhì)量之和的O. 4 0.8% ;進(jìn)ー步優(yōu)選CBF AM DMDAAC質(zhì)量比為I : 2 : 1，過硫酸鉀的加量是丙烯酰胺及ニ甲基ニ烯丙基氯化銨單體質(zhì)量之和的O. 4%。步驟(2)中制得的改性復(fù)合型生物絮凝劑(MCBF)，經(jīng)測定其zeta電位為O 30. OmV0本發(fā)明的聚合鋁-改性復(fù)合型生物絮凝劑無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑適用于給水、廢水處理等領(lǐng)域，PAC-MCBF投加量一般在l_12mg/L，優(yōu)選2 6mg/L。本發(fā)明制備得到的PAC-MCBF無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑屬于ー種新型高效的高分子水處理藥劑，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)良效果本發(fā)明對現(xiàn)有的CBF生物絮凝劑接枝丙烯酰胺(AM)及ニ甲基ニ烯丙基氯化銨(DMDAAC)得到正電性的高效復(fù)合型生物絮凝劑接枝丙烯酰胺及ニ甲基ニ烯丙基氯化銨絮凝劑(MCBF)，MCBF絮凝劑具有產(chǎn)品穩(wěn)定性好、對膠體物質(zhì)的吸附架橋能力強(qiáng)、適用范圍廣、產(chǎn)生的污泥量少等優(yōu)點(diǎn)；為了進(jìn)一步提高產(chǎn)品產(chǎn)量、降低接枝改性成本，本發(fā)明開發(fā)出PAC-MCBF無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑。本發(fā)明的PAC-MCBF無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑是在傳統(tǒng)鋁鹽絮凝劑及生物絮凝劑的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型復(fù)合無機(jī)有機(jī)高分子絮凝劑，是以AlCl3 · 6H20和生物絮凝劑為原料，采用將改性生物絮凝劑引入到PAC溶液中的方法制備而成。該絮凝劑綜合了改性生物絮凝劑產(chǎn)品穩(wěn)定性好、對膠體物質(zhì)的吸附架橋能力強(qiáng)、絮凝效果好、適用范圍廣、產(chǎn)生的污泥量少等優(yōu)點(diǎn)，以及鋁鹽最佳投藥范圍寬、水處理成本低等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明以AlCl3 WH2OXBF為主要生產(chǎn)原料，制備得到了 PAC-MCBF無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑，具有生產(chǎn)エ藝簡捷、經(jīng)濟(jì)、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)。此絮凝劑可廣泛適用于給水、廢水處理，造紙、紡織印染、日用化工等領(lǐng)域，并有良好的水處理效果。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例中的原料來源復(fù)合型生物絮凝劑(CBF)由哈爾濱エ業(yè)大學(xué)市政環(huán)境工程學(xué)院提供。制備方法參見Lili Wang等,Characterization of a compound bioflocculantproduced bv mixed culture of Rhizobium radiobacter F2and Bacillus sphaeicus F6,World J Microbiol Biotechnol (2011) 27 :2559_2565。采用兩株高效菌株 F2 和 F6 利用微 生物混合效應(yīng)進(jìn)行復(fù)配，F(xiàn)2為放射根瘤菌(Rhizobium radiobacter),保藏在美國模式培養(yǎng)物集存庫，保藏編號為ATCC4525 ；F6為球形芽孢桿菌(Bacillus sphaeicus),保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC 1.270。發(fā)酵過程在30°C，140r ^mirT1的旋轉(zhuǎn)式搖床上進(jìn)行,發(fā)酵周期是24h ;發(fā)酵結(jié)束后,用轉(zhuǎn)速約為9000r · min-1的高速離心約20min;除去菌體(沉淀)，濃縮(超濾，減壓)上清液；再向濃縮液中加入其體積2 3倍的預(yù)冷こ醇使絮凝劑沉淀；將沉淀用こ醇(こ醚)稀釋2 3次，然后將其真空干燥5 6h，即得復(fù)合型生物絮凝劑(CBF)粗品。

實(shí)施例中的引發(fā)劑過硫酸鉀和亞硫酸鈉分別配置成10g/L的過硫酸鉀溶液、IOg/L的亞硫酸鈉溶液，按照過硫酸鉀固體質(zhì)量為單體質(zhì)量的百分比及過硫酸鉀與亞硫酸鈉摩爾比(I : I)，將ー定數(shù)量的過硫酸鉀及亞硫酸鈉溶液加入反應(yīng)體系。實(shí)施例I :聚合鋁-改性復(fù)合型生物絮凝劑無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑，制備方法如下(I)稱取22. 36g AlCl3 · 6H20固體于燒杯中，加入蒸餾水溶解，稱取Na2CO3 4. 91g加水溶解，攪拌條件下滴加Na2CO3溶液至AlCl3溶液中，常溫下攪拌得到無色透明液體，制得堿化度為66%的PAC溶液，溶解AlCl3 · 6H20及Na2CO3的用水總量為250ml。(2)稱取CBF I. 0g，加入裝有攪拌裝置的反應(yīng)器中，加入30. Oml去離子水充分?jǐn)嚢?，氮?dú)獗Ｗo(hù)，待反應(yīng)容器中氧氣排盡后，加入引發(fā)劑過硫酸鉀于水浴50°C下維持15min，再加入亞硫酸鈉和丙烯酰胺(AM)及ニ甲基ニ烯丙基氯化銨(DMDAAC)，CBF AM DMDAAC按質(zhì)量比為I : 2 1，過硫酸鉀與亞硫酸鈉摩爾比為I : 1，且引發(fā)劑過硫酸鉀質(zhì)量占丙烯酰胺及ニ甲基ニ烯丙基氯化銨單體質(zhì)量之和的O. 6%，于50°C反應(yīng)3小吋。反應(yīng)結(jié)束將產(chǎn)品冷卻至室溫,加入過量こ醇并攪拌,使反應(yīng)產(chǎn)物析出，抽濾,取濾渣,用丙酮洗滌三次，于50°C下真空干燥3小時，得到改性復(fù)合型生物絮凝劑MCBF粉末。(3)取O. 25gMCBF粉末溶解于IOOml蒸餾水中，得到2. 5g/L的MCBF溶液；然后，以Al MCBF質(zhì)量比I : I的配比，取步驟(2)所得PAC溶液和所配制的MCBF溶液，在攪拌條件下，將MCBF溶液緩慢滴加到PAC溶液中，常溫反應(yīng)下反應(yīng)I小時 3小時，獲得PAC-MCBF無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑。該產(chǎn)品以No. I表示。實(shí)施例2 :如實(shí)施例I所述，所不同的是分別取4. 47g AlCl3 ·6Η20固體和I. 47g Na2CO3粉末加水溶解配成溶液，攪拌條件下將Na2CO3溶液滴加至AlCl3溶液中，至預(yù)定的堿化度50%，用水總量為250ml，制備出PAC溶液。以Al MCBF質(zhì)量比I : I的配比，分別取PAC溶液和MCBF溶液(2. 5g/L)，制備出PAC-MCBF無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑。該產(chǎn)品以No. 2表示。實(shí)施例3 :如實(shí)施例I所述，所不同的是分別取4. 47g AlCl3 ·6Η20固體和O. 98g Na2CO3粉末加水溶解配成溶液，攪拌條件下將Na2CO3溶液滴加至AlCl3溶液中，至預(yù)定的堿化度33%，用水總量為250ml，制備出PAC溶液。以Al MCBF質(zhì)量比I : I的配比，分別取PAC溶液和MCBF溶液(2. 5g/L)，制備出PAC-MCBF無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑。該產(chǎn)品以No. 3表示。應(yīng)用效果實(shí)驗(yàn)將上述實(shí)施例1、2和3中的PAC-MCBF無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑用于以下模擬水樣的處理實(shí)驗(yàn)所用水樣有兩種ー種是腐植酸-高嶺土模擬水樣,另ー種是黃腐酸-高嶺土模擬水樣，腐植酸和黃腐酸可分別代表水體大分子及小分子的有機(jī)物。腐植酸-高嶺土模擬水樣水樣的制備方法參見徐秀明等聚合氯化鋁中Alb形態(tài)去除腐殖酸的效果及機(jī)制研究，山東大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，環(huán)境科學(xué)，2008,29(11)3064-3070 :稱取Ig腐殖酸，以少量去離子水調(diào)和，并加入一定量的NaOH調(diào)節(jié)溶液pH，促進(jìn)溶解，磁力攪拌O. 5h后定容到1L,配制成Ig ·じ1的模擬水樣忙備液。稱取5g高嶺土,カロ入適量去離子水溶解，磁力攪拌O. 5h后倒入IL的量筒中定容至1L，靜置O. 5h后，吸取上層500毫升即為實(shí)驗(yàn)所用高嶺土懸濁液?；炷龑?shí)驗(yàn)吋，以去離子水調(diào)和，配成濃度為IOmg じ1腐殖酸模擬水樣，利用高嶺土懸濁液調(diào)節(jié)原水濁度為15. 0±0. 50NTU，得腐植酸-高嶺土模擬水樣。原水在波長為254nm下的吸光度為O. 414±0. 018cm^,混凝效果以剩余濁度及UV254的去除率)表示，絮體特性以穩(wěn)定階段絮體粒徑(Pm)及絮體生長速度(μπι/min)表
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黃腐酸-高嶺土模擬水樣水樣配置方法與上述水樣相同。原水在波長為278nm下的吸光度為O. 093±0. OOlcnT1，混凝效果以剩余濁度及UV278的去除率(％)表示，絮體特性以穩(wěn)定階段絮體粒徑(μπι)及絮體生長速度(ym/min)表示。應(yīng)用實(shí)例之-:將以上實(shí)施例I中制備的PAC-MCBF無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑(NO. I)分別應(yīng)用于腐植酸-高嶺土模擬水樣和黃腐酸-高嶺土模擬水樣的處理，處理結(jié)果分別列于表I、表2。從表I結(jié)果可見，在所研究的投藥量范圍內(nèi)，PAC-MCBF無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑對濁度的混凝去除效果明顯優(yōu)于PAC及MCBF，在2mg/L的投藥量下剩余濁度小于I. OONTU,且當(dāng)投藥量為lmg/L條件下，UV254的去除率較PAC提高了約20%，較MCBF提高了約30 %。另夕卜，由表I可以明顯看出，PAC-MCBF能夠有效的改善絮體特性，PAC-MCBF所生成的絮體粒徑較PAC單獨(dú)使用時有66 % 200 %的提高，同時絮體的生成速度明顯大于PAC，而MCBF所生成絮體的生長速度緩慢且在混凝慢攪階段未達(dá)到穩(wěn)定粒徑。從表2結(jié)果可見，在所研究的投藥量范圍內(nèi)，PAC-MCBF無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑對濁度的去除效果明顯優(yōu)于PAC及MCBF，當(dāng)投加量為在4mg/L 12mg/L條件下，剩余濁度小于
I.00NTU，但對有機(jī)物的去除效果未見明顯提高。另外，由上表可以明顯看出，PAC-MCBF能夠有效的改善絮體特性，PAC-MCBF所生成的絮體粒徑較PAC単獨(dú)使用時有明顯的提高，同時絮體的生成速度明顯大于PAC，而MCBF単獨(dú)使用處理黃腐酸-高嶺土模擬水樣絮體微小，肉眼幾乎不可見。表I不同絮凝劑對腐植酸-高嶺土模擬水樣的處理效果及絮體特性
權(quán)利要求
1.聚合鋁-改性復(fù)合型生物絮凝劑無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑，是聚合鋁與改性復(fù)合型生物絮凝劑按Al :改性復(fù)合型生物絮凝劑質(zhì)量比=I 8 I混合反應(yīng)制得；其中,所述聚合鋁(PAC)是將AlCl3 · 6H20原料溶于蒸餾水中，加入Na2CO3調(diào)節(jié)堿化度16 66%，常溫下反應(yīng)制得；所述改性復(fù)合型生物絮凝劑(MCBF)是復(fù)合型生物絮凝劑(CBF)與丙烯酰胺及ニ甲基ニ烯丙基氯化銨在過硫酸鉀和亞硫酸鈉引發(fā)劑存在下接枝共聚制得。
2.權(quán)利要求I所述的聚合鋁-改性復(fù)合型生物絮凝劑無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑的制備方法，包括步驟如下 (1)聚合鋁(PAC)的制備 將AlCl3 · 6H20固體原料溶于水中，攪拌下滴加Na2CO3溶液至堿化度16% 66%，常溫下攪拌反應(yīng)得無色透明液體，即得聚合鋁溶液；A1C13 · 6H20與水的質(zhì)量體積比是4 23 100，單位g/ml; (2)改性復(fù)合型生物絮凝劑(MCBF)的制備 以復(fù)合型生物絮凝劑(CBF)與丙烯酰胺、ニ甲基ニ烯丙基氯化銨為原料，反應(yīng)條件如下水浴溫度30 80°C，通氮?dú)猓瑥?fù)合型生物絮凝劑(CBF)、丙烯酰胺(AM)與ニ甲基ニ烯丙基氯化銨(DMDAAC)的質(zhì)量比=I (I 6) 1，以過硫酸鉀和亞硫酸鈉為復(fù)合引發(fā)劑，過硫酸鉀占丙烯酰胺與ニ甲基ニ烯丙基氯化銨質(zhì)量之和的O. 2 I. 2 %，且過硫酸鉀和亞硫酸鈉的摩爾比K2S2O8 Na2SO3 = I 1，恒溫反應(yīng)I 6小時。反應(yīng)結(jié)束將產(chǎn)品冷卻至室溫，加入過量こ醇并攪拌，使反應(yīng)產(chǎn)物析出，抽濾，取濾渣,用丙酮洗滌三次,于50°C下真空干燥3小吋，即得改性復(fù)合型生物絮凝劑MCBF粉末； (3)按Al MCBF質(zhì)量比=I 8 : I的配比，取步驟(I)制得的聚合鋁溶液和步驟(2)制得的改性復(fù)合型生物絮凝劑，將改性復(fù)合型生物絮凝劑加水配成2 3g/L的改性復(fù)合型生物絮凝劑溶液，在攪拌條件下，將改性復(fù)合型生物絮凝劑溶液滴加到聚合鋁溶液中，常溫下反應(yīng)I小吋 3小時，得聚合鋁-改性復(fù)合型生物絮凝劑無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑。
3.如權(quán)利要求2所述的聚合鋁-改性復(fù)合型生物絮凝劑無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑的制備方法，其特征在于步驟(I)中聚合鋁溶液堿化度為33% 66%。
4.如權(quán)利要求2所述的聚合鋁-改性復(fù)合型生物絮凝劑無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑的制備方法，其特征在于步驟(2)中水浴溫度為50°C。
5.如權(quán)利要求2所述的聚合鋁-改性復(fù)合型生物絮凝劑無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑的制備方法，其特征在于步驟(2)中反應(yīng)時間為3 4小吋。
6.如權(quán)利要求2所述的聚合鋁-改性復(fù)合型生物絮凝劑無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑的制備方法，其特征在于步驟(2)中復(fù)合型生物絮凝劑(CBF)、丙烯酰胺與ニ甲基ニ烯丙基氯化銨的質(zhì)量比為I : (2 3) 1，所述過硫酸鉀用量是丙烯酰胺與ニ甲基ニ烯丙基氯化銨質(zhì)量之和的O. 4 0.8% ;進(jìn)ー步優(yōu)選CBF AM DMDAAC質(zhì)量比為I : 2 1，過硫酸鉀的加量是丙烯酰胺及ニ甲基ニ烯丙基氯化銨單體質(zhì)量之和的O. 4%。
7.權(quán)利要求I所述的聚合鋁-改性復(fù)合型生物絮凝劑無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑用于給水或廢水處理，投加量在l_12mg/L，優(yōu)選2 6mg/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚合鋁-改性復(fù)合型生物絮凝劑無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑及其制備方法。該無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑是聚合鋁與改性復(fù)合型生物絮凝劑以質(zhì)量比1～8∶1混合反應(yīng)制得；所述聚合鋁是將AlCl3·6H2O原料溶于蒸餾水中，加Na2CO3調(diào)節(jié)堿化度，常溫下反應(yīng)制得；所述改性復(fù)合型生物絮凝劑(MCBF)是復(fù)合型生物絮凝劑與丙烯酰胺及二甲基二烯丙基氯化銨在過硫酸鉀和亞硫酸鈉引發(fā)劑存在下接枝共聚制得。該絮凝劑綜合了MCBF產(chǎn)品穩(wěn)定性好及聚合鋁投藥范圍寬、水處理成本低等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于給水、廢水處理，造紙、紡織印染、日用化工等領(lǐng)域，具有良好的水處理效果。
文檔編號C02F1/52GK102642900SQ201210123810
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者亓秋波, 岳欽艷, 李倩, 王燕, 薄曉文, 趙艷俠, 高寶玉 申請人:山東大學(xué)