[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

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。

主权项

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。