[发明专利]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

权利要求书

1.一种聚合氯化铝铁—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Al的总质量浓度为8～12 g/L；其中，造纸污泥基聚合物与聚合氯化铝铁溶液中Fe与Al的总质量比为1：（1～8），复合絮凝剂的电位为+25～35mV，粘度为1.10～1.25 mPa•s，分子量为500～1000 KDa；

制备方法，包括步骤如下：

（1）聚合氯化铝铁的制备

称取FeC1₃•6H₂0和A1C1₃•6H₂0固体并溶解于去离子水中，控制Fe：Al的质量比为1.0：1，逐滴加入Na₂CO₃溶液，控制OH^-：（Fe³⁺+Al³⁺）的摩尔比为1.0：1，搅拌至固体完全溶解，按照磷、铁摩尔比为0.08：1的比例加入稳定剂Na₂HPO₄•12H₂0粉末，继续搅拌至完全溶解，加水稀释至Fe与Al的总质量浓度为8～12 g/L；制得聚合氯化铝铁溶液；铝铁的总质量与去离子水体积比为1：20～35，单位为g/ml；

（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℃～80℃，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烯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℃～80℃；

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—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，阳离子型高分子造纸污泥基聚合物与（Fe+Al）的质量比控制为1：（4-6），常温下搅拌反应1～3h，即得聚合氯化铝铁—造纸污泥基聚合物复合絮凝剂。

2.根据权利要求1所述的聚合氯化铝铁—造纸污泥基聚合物复合絮凝剂，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。

3.根据权利要求1所述的聚合氯化铝铁—造纸污泥基聚合物复合絮凝剂，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℃，反应时间3 h。

4.根据权利要求1所述的聚合氯化铝铁—造纸污泥基聚合物复合絮凝剂，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%，真空干燥温度为40～60℃，干燥时间为7～9 h，真空度为130～140 Pa。

5.权利要求1所述的聚合氯化铝铁—造纸污泥基聚合物复合絮凝剂的应用，用于给水、废水处理领域，絮凝剂投加量为1～20mg/L，适用pH为5～10。