本发明涉及化学技术领域，尤其涉及一种物理-化学复合絮凝剂及其制备方法。
背景技术：
絮凝剂主要是带有正或负电性的基团中和水中带有相反电性的难于分离的颗粒，降低其电势，使其处于不稳定状态，并利用絮凝剂的聚合性质使得水中难分离颗粒集中，并通过物理或者化学方法分离出来，其应用领域众多，尤其是在给水和污水处理领域的应用频率颇高。目前使用的絮凝剂主要分为三类：无机絮凝剂，如聚合氯化铁、聚合氯化铝、硫酸铁、硫酸铝；有机絮凝剂，如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、甲壳素、淀粉、纤维素、瓜尔胶；微生物絮凝剂，如生物细胞或天然有机生物大分子抑或通过改性获得的生物絮凝剂。但各有优缺点，无机絮凝剂较有机絮凝剂而言cod容易降低、价格低廉、货源充足，但分子量小、使用量大，使用成本高，易腐蚀设备，有机絮凝剂的分子量大、用量小、适用范围宽，但单吨价格高、生产工艺复杂、对cod影响小，微生物絮凝剂的种类繁多，表面积大，转化能力强，繁殖速度快，易变异，分布广，但微生物絮凝剂的絮凝效果受加样量、ph值、金属离子、温度、搅拌速度和水质的影响较大。基于现有技术存在的不足，本发明提出一种物理-化学复合絮凝剂及其制备方法。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种物理-化学复合絮凝剂及其制备方法。
一种物理-化学复合絮凝剂，包括以下重量份的原料：改性聚丙烯酰胺4～8份，明矾16～32份，改性吸附树脂6～12份。
优选的，所述物理-化学复合絮凝剂包括以下重量份的原料：改性聚丙烯酰胺6份，明矾24份，改性吸附树脂8份。
优选的，所述改性聚丙烯酰胺、明矾和改性大孔吸附树脂的质量比为2～4：10～14：3～5，进一步优选的，所述改性聚丙烯酰胺、明矾和改性大孔吸附树脂的质量比为3：12：4。
优选的，所述改性聚丙烯酰胺为活性炭改性的聚丙烯酰胺，所述改性聚丙烯酰胺的制备方法包括以下步骤：将丙烯酰胺、交联剂、异丙醇置于反应釜中，混合均匀后加入活性炭，继续混合至均匀，再升温至54～60℃，加入过硫酸铵，保温30min，再加甲酸出料即得改性聚丙烯酰胺。
优选的，所述改性吸附树脂为海岛纤维改性的苯乙烯-二乙烯苯共聚体，所述改性吸附树脂的制备方法包括以下步骤：将聚乙烯醇溶解在水中，加入引发剂、交联剂、苯乙烯单体、二乙烯苯单体高速搅拌3～5min后加入开纤剥离后的海岛纤维，继续高速搅拌，待混合均匀后，升温至70～75℃，反应65～75min，再升温至80～85℃，反应25～35min，反应结束后过滤、烘干，即得改性吸附树脂。
优选的，所述海岛纤维开纤剥离的方法为：将海岛纤维置于质量浓度为5～8g/l的氢氧化钠溶液中，并于60～80℃处理15～25min，再经水洗，即得开纤剥离后的海岛纤维。
本发明还提出了一种物理-化学复合絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：将改性聚丙烯酰胺和改性吸附树脂分别置于烘干机中进行干燥处理，再按比重称取明矾以及烘干后的改性聚丙烯酰胺和改性吸附树脂，置于混料机中，设置混料机的温度为20～40℃，混料机的主轴转速为29～51r/min，混合均匀，分装即得物理-化学复合絮凝剂。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果为：本发明提出的絮凝剂，采用物理-化学相配合的方式协同絮凝的作用，配方合理，使用量少，絮凝效果好，残留量少，使用成本低，且制备方法操作简单，重现性高，适用于工业化生产；采用合理比例的改性聚丙烯酰胺、明矾和改性吸附树脂混合而成，提高絮凝剂的絮凝效果，在聚丙烯酰胺中加入活性炭，既控制活性炭在处理水样中的存在形式，便于活性炭的后处理，又可以在使用时对处理水样中的杂质起到吸附作用，配合聚丙烯酰胺提高絮凝剂的除杂效果；而在吸附树脂的制备时加入开纤剥离后的海岛纤维能够进一步提高吸附树脂的比表面积，使常规吸附树脂的比表面积显著增大，提高絮凝剂的絮凝桥架作用，同时降低处理水样中cod的值，除此之外，本发明还提出一种操作简单、重现率高的制备物理-化学复合絮凝剂的方法。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种物理-化学复合絮凝剂，包括以下重量份的原料：改性聚丙烯酰胺8份，明矾24份，改性吸附树脂10份；其制备方法包括以下步骤：将改性聚丙烯酰胺和改性吸附树脂分别置于烘干机中进行干燥处理，再按比重称取明矾以及烘干后的改性聚丙烯酰胺和改性吸附树脂，置于混料机中，设置混料机的温度为30℃，混料机的主轴转速为36r/min，混合均匀，分装即得物理-化学复合絮凝剂。
实施例二
本发明提出的一种物理-化学复合絮凝剂，包括以下重量份的原料：改性聚丙烯酰胺6份，明矾24份，改性吸附树脂10份；其制备方法包括以下步骤：将改性聚丙烯酰胺和改性吸附树脂分别置于烘干机中进行干燥处理，再按比重称取明矾以及烘干后的改性聚丙烯酰胺和改性吸附树脂，置于混料机中，设置混料机的温度为40℃，混料机的主轴转速为51r/min，混合均匀，分装即得物理-化学复合絮凝剂。
实施例三
本发明提出的一种物理-化学复合絮凝剂，包括以下重量份的原料：改性聚丙烯酰胺6份，明矾24份，改性吸附树脂8份；其制备方法包括以下步骤：将改性聚丙烯酰胺和改性吸附树脂分别置于烘干机中进行干燥处理，再按比重称取明矾以及烘干后的改性聚丙烯酰胺和改性吸附树脂，置于混料机中，设置混料机的温度为30℃，混料机的主轴转速为36r/min，混合均匀，分装即得物理-化学复合絮凝剂。
对比例一
将实施例一中的改性聚丙烯酰胺等质量替换成明矾，其他条件与实施例一相同。
对比例二
将实施例一中的改性吸附树脂等质量替换成明矾，其他条件与实施例一相同。
上述实施例与对比例中，改性聚丙烯酰胺为活性炭改性的聚丙烯酰胺，所述改性聚丙烯酰胺的制备方法包括以下步骤：将丙烯酰胺、交联剂、异丙醇置于反应釜中，混合均匀后加入活性炭，继续混合至均匀，再升温至56℃，加入过硫酸铵，保温30min，再加甲酸出料即得改性聚丙烯酰胺；改性吸附树脂为海岛纤维改性的苯乙烯-二乙烯苯共聚体，所述改性吸附树脂的制备方法包括以下步骤：将聚乙烯醇溶解在水中，加入引发剂、交联剂、苯乙烯单体、二乙烯苯单体高速搅拌4min后加入开纤剥离后的海岛纤维，继续高速搅拌，待混合均匀后，升温至73℃，反应70min，再升温至83℃，反应30min，反应结束后过滤、烘干，即得改性吸附树脂。
使用实施例一、实施例二、实施例三、对比例一以及对比例二制备的絮凝剂对腐殖酸-高岭土模拟水样进行絮凝处理，且加入量为1mg/l，处理时间为2h，计算去除率，结果如下：
使用不同量的实施例三制备的絮凝剂对腐殖酸-高岭土模拟水样进行絮凝处理，并于0.5h、1h、2h和3h分别进行检测，计算去除率，结果如下：
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。