腐殖酸也有良好的去除效果，也相比较 于PFACl及LBF来说，混凝效果随pH的变化区间较小，而且显著提高DOC去除率达20%左 右。
【主权项】
1. 一种聚合氯化铝铁一造纸污泥基聚合物复合絮凝剂，所述复合絮凝剂为澄清溶液， 是将造纸污泥先合成阳离子型高分子造纸污泥基聚合物后，与聚合氯化铝铁溶液混合制备 而成，聚合氯化铝铁溶液中Fe与A1的总质量浓度为8~12g/L;其中，造纸污泥基聚合物与 聚合氯化铝铁溶液中Fe与A1的总质量比为1 : (1~8)，复合絮凝剂的电位为+25~35mV， 粘度为1. 10~1. 25mPa·s，分子量为500~lOOOKDa。2. 权利要求1所述的聚合氯化铝铁一造纸污泥基聚合物复合絮凝剂的制备方法，包括 步骤如下： (1) 聚合氯化铝铁的制备 称取FeCl3 · 6H20和A1C13 · 6H20固体并溶解于去离子水中，控制Fe:A1的质量 比为（0. 8~1. 2) : 1，逐滴加入Na2C03溶液，控制OH:(Fe3++Α13+)的摩尔比为（0. 5~ 1.5) :1，搅拌至固体完全溶解，按照磷、铁摩尔比为（0.06~0.09) :1的比例加入稳定剂 Na2HP04 · 12H20粉末，继续搅拌至完全溶解，加水稀释至Fe与A1的总质量浓度为8~12g/ L;制得聚合氯化铝铁溶液； (2) 阳离子型高分子造纸污泥基聚合物的制备 将所述的造纸污泥溶于去离子水中，造纸污泥与去离子水的质量体积比为2 : (50~ 60)g/ml;搅拌下滴加NaOH溶液，控制pH在11. 0~12. 0,搅拌10~30min，取混合物离心， 取上清液，倒入反应器中，调节pH为7. 0~8. 0 ; 将反应器加热至70°C~80°C，加入过二硫酸钾，造纸污泥与过二硫酸钾的质量比为 2: (0. 05~0. 07)，通氮气10~15min后，加入乙二胺四乙酸二钠，造纸污泥与乙二胺四乙 酸二钠的质量比为2: (0. 05~0. 07)，通氮气继续反应3~5min;加入丙烯酰胺和二甲基二 烯丙基氯化铵的混合液，造纸污泥与丙烯酰胺的质量比为2: (1. 5~2. 5)，造纸污泥质量与 二甲基二稀丙基氯化铵体积的比为2: (6~10)，单位为g/ml，通氮气反应3~5min后，搅 拌反应3~4h，反应温度70°C~80°C; 反应结束将所得产品冷却至室温，加入丙酮析出反应产物，静置沉淀，取滤渣真空干 燥，得阳离子型高分子造纸污泥基聚合物； (3) 聚合氯化铝铁一造纸污泥基聚合物复合絮凝剂的制备 将步骤（2)制得的阳离子型高分子造纸污泥基聚合物加入步骤（1)制得的聚合氯化铝 铁溶液中，LBF与（Fe+Al)的质量比控制为1:(1~8)，常温下搅拌反应1~5h，即得聚合 氯化铝铁一造纸污泥基聚合物复合絮凝剂。3. 根据权利要求2所述的聚合氯化铝铁一造纸污泥基聚合物复合絮凝剂的制备方法， 其特征在于，步骤（1)中FeCl3 · 6H20与A1C13 · 6H20的加入量以Fe、A1计，质量比为1. 0 : 1，铝铁的总质量与去离子水体积比为1 :20~35,单位为g/ml。4. 根据权利要求2所述的聚合氯化铝铁一造纸污泥基聚合物复合絮凝剂的制备方法， 其特征在于，步骤（1)中OH:(Fe3++Α13+)的摩尔比为1. 0 :1，稳定剂Na2HP04 · 12H20的加入 量以磷计与铁摩尔比为0. 08 :1。5. 根据权利要求2所述的聚合氯化铝铁一造纸污泥基聚合物复合絮凝剂的制备方法， 其特征在于，步骤（2)中造纸污泥与过二硫酸钾的质量比为2:0. 05,造纸污泥与乙二胺四 乙酸二钠的质量比为2:0. 06。6. 根据权利要求2所述的聚合氯化铝铁一造纸污泥基聚合物复合絮凝剂的制备方法， 其特征在于，步骤（2)中造纸污泥与丙烯酰胺的质量比为2:2.0,造纸污泥质量与二甲基二 烯丙基氯化铵体积的比为2: (6~8)，单位为g/ml，反应温度为70°C，反应时间3h。7. 根据权利要求2所述的聚合氯化铝铁一造纸污泥基聚合物复合絮凝剂的制备方法， 其特征在于，步骤（2)中二甲基二烯丙基氯化铵的质量浓度为50~70wt%，优选，二甲基二 烯丙基氯化铵的质量浓度为60wt%，真空干燥温度为40~60°C，干燥时间为7~9h，真空 度为130~140Pa，真空度优选133Pa。8. 根据权利要求2所述的聚合氯化铝铁一造纸污泥基聚合物复合絮凝剂的制备方法， 其特征在于，步骤（3)中LBF与（Fe+Al)的质量比控制为1 : (4~6)，搅拌反应时间为1~ 3h〇9. 一种权利要求1所述的聚合氯化铝铁一造纸污泥基聚合物复合絮凝剂的制备方法， 包括步骤如下： (1) 聚合氯化铝铁的制备 称取9. 9~12. 4g的A1C13 · 6H20和5. 3~6. 7g的FeCl3 · 6H20固体并溶解于去离子 水中，逐滴加入Na2C03溶液，控制OH:(Fe3++Α13+)的摩尔比为0. 5~1. 5,在磁力搅拌作用下 至完全溶解，待泡沫消失后，按照磷、铁摩尔比为0. 08的比例加入稳定剂0. 56~0. 70g的 Na2HP04 · 12H20粉末，继续搅拌至完全溶解，最后用蒸馏水稀释定容至250ml，制得（Fe+Al) 的质量浓度为l〇g/L的聚合氯化铝铁溶液； (2) 阳离子型高分子造纸污泥基聚合物的制备 称取2. 0g的造纸污泥溶于150ml的去离子水中，在磁力搅拌下，逐滴滴加NaOH溶液， 控制pH在11. 0~12. 0中，再搅拌15min至混合均勾，将混合物在8000rpm下高速15min， 取上清液，倒入反应器中，调节上清液pH为7. 0~8. 0 ; 将反应器水浴加热至70°C~80°C，加入0. 05~0. 07g的过二硫酸钾，，通氮气10~ 15min后，加入0. 05~0. 07g的乙二胺四乙酸二钠，通氮气继续反应3~5min;加入1. 5~ 2. 5g的丙烯酰胺和6~10ml的二甲基二烯丙基氯化铵，继续在70°C~80°C水浴条件下反 应3~4h; 反应结束将所得产品室温冷却，加入200ml丙酮，搅拌，使反应产物析出，真空抽滤，取 滤渣真空干燥，真空干燥温度50~60°C，干燥6~12h，即得阳离子型高分子造纸污泥基聚 合物； (3) 聚合氯化铝铁一造纸污泥基聚合物复合絮凝剂的制备 将步骤（2)制得的0. 125~lg的阳离子型高分子造纸污泥基聚合物加入步骤（1)制 得的l〇〇ml的聚合氯化铝铁溶液中，常温下搅拌反应1~5h，即得聚合氯化铝铁一造纸污泥 基聚合物复合絮凝剂。10. 权利要求1所述的聚合氯化铝铁一造纸污泥基聚合物复合絮凝剂的制备方法的应 用，用于给水、废水处理领域，絮凝剂投加量为1~20mg/L，优选的，絮凝剂投加量为5mg/L， 适用pH为5~10。
【专利摘要】本发明涉及一种聚合氯化铝铁—造纸污泥基聚合物复合絮凝剂及其制备方法，包括将造纸污泥原料直接用碱液溶解粗提木质素，接枝改性制备阳离子型造纸污泥基聚合物，并与聚合氯化铝铁进行混合反应，制备新型高效的复合絮凝剂。所得絮凝剂用于处理模拟染料水样时，投加量在5mg/L时，对分散黄水样的色度去除率稳定在95％以上，同时对不同酸碱度条件下的水样以及其他多种水样，均具有良好的混凝效果。本发明工艺简单，设备需求少，有利于工业化的生产和应用，不仅实现了废物的再利用，而且制备的絮凝剂絮凝效率高，适用范围广，对常见水体污染物均具有良好的处理效果。
【IPC分类】C02F1/56, C02F11/00, C02F103/28, C02F1/52
【公开号】CN105384231
【申请号】CN201510971055
【发明人】高宝玉, 李瑞华, 卜凡, 孙阳阳, 岳钦艳, 王燕
【申请人】山东大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月22日