[发明专利]聚合硫酸铝-支链化聚二甲基二烯丙基氯化铵复合混凝剂及其制备与应用方法

权利要求书

1.一种聚合硫酸铝-支链化聚二甲基二烯丙基氯化铵复合混凝剂，其特征在于，通过以下步骤制备：

步骤1、将符合国家化工行业标准(HG2227-2004)要求的硫酸铝AS干粉或溶液置于混合釜内，加水调配得到AS溶液，搅拌该AS溶液，不断滴加碱或碱土金属化合物或活性氢氧化铝进行聚合反应，控制pH值或碱基度，当pH值大于3.5时停止加料，反应30±5min后过滤除去不溶性物质，制得透明的PAS溶液；

步骤2、将制得的PAS溶液置于混合反应釜内，常温或加热条件下加入支链化PDMDAAC胶体或干粉；加入的PAS溶液中PAS的含量与支链化PDMDAAC胶体或干粉的含量比为20.0∶1～2.0∶1；在PAS溶液中加入支链化PDMDAAC胶体或干粉的特征黏度值范围为0.5～4.7dL/g，其固含量以质量分数计分别为20％～75％或(92±2)％；常温搅拌的温度为-5～35℃，加热搅拌的温度为35～85℃；

步骤3、在常温下搅拌混合溶液直到支链化PDMDAAC胶体完全溶解，得到稳定的PAS-支链化PDMDAAC复合混凝剂。

2.一种制备权利要求1所述聚合硫酸铝-支链化聚二甲基二烯丙基氯化铵复合混凝剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将符合国家化工行业标准(HG2227-2004)要求的硫酸铝AS干粉或溶液置于混合釜内，加水调配得到AS溶液，搅拌该AS溶液，不断滴加碱或碱土金属化合物或活性氢氧化铝进行聚合反应，控制pH值或碱基度，当pH值大于设定值时停止加料，反应一定时间后过滤除去不溶性物质，制得透明的PAS溶液；

步骤2、将制得的PAS溶液置于混合反应釜内，常温或加热条件下加入支链化PDMDAAC胶体或干粉；

步骤3、在常温下搅拌混合溶液直到支链化PDMDAAC胶体完全溶解，得到稳定的PAS-支链化PDMDAAC复合混凝剂。

3.根据权利要求2所述的聚合硫酸铝-支链化聚二甲基二烯丙基氯化铵复合混凝剂的制备方法，其特征在于，步骤1中pH值的设定值为3.5，碱基度为35％～70％，反应时间为30±5min。

4.根据权利要求3所述的聚合硫酸铝-支链化聚二甲基二烯丙基氯化铵复合混凝剂的制备方法，其特征在于，碱基度为40％～60％。

5.根据权利要求2所述的聚合硫酸铝-支链化聚二甲基二烯丙基氯化铵复合混凝剂的制备方法，其特征在于，步骤1中滴加的碱为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠或它们的混合物，碱土金属化合物为氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、碳酸氢钙、铝酸钙或它们的混合物。

6.根据权利要求2所述的聚合硫酸铝-支链化聚二甲基二烯丙基氯化铵复合混凝剂的制备方法，其特征在于，步骤2中加入的PAS溶液中Al₂O₃含量为5.5％～9.5％，PAS溶液中Al₂O₃的含量与支链化PDMDAAC胶体或干粉的含量比为20.0∶1～2.0∶1。

7.根据权利要求2所述的聚合硫酸铝-支链化聚二甲基二烯丙基氯化铵复合混凝剂的制备方法，其特征在于，步骤2中在PAS溶液中加入支链化PDMDAAC胶体或干粉的特征黏度值范围为0.5～4.7dL/g，其固含量以质量分数计分别为20％～75％或(92±2)％。

8.根据权利要求2所述的聚合硫酸铝-支链化聚二甲基二烯丙基氯化铵复合混凝剂的制备方法，其特征在于，步骤2中常温搅拌的温度为-5～35℃，加热搅拌的温度为35～85℃。

9.一种使用权利要求1所述的聚合硫酸铝-支链化聚二甲基二烯丙基氯化铵复合混凝剂的方法，其特征在于：将PAS-支链化PDMDAAC复合混凝剂直接投加用于原水和废水、污水的絮凝处理以及污、淤泥脱水处理过程。

10.根据权利要求9所述的聚合硫酸铝-支链化聚二甲基二烯丙基氯化铵复合混凝剂的使用方法，其特征在于，当PAS-支链化PDMDAAC复合混凝剂用于原水制备饮用水时，复合混凝剂溶液中，PAS以其铝盐含量以Al₂O₃计为7.8％时，所含其他物质或重金属盐质量分数分别为：砷(As)≤0.0002％，铅(Pb)≤0.0005％，镉(Cd)≤0.0001％，汞(Hg)≤0.00001％，六价铬(Cr⁶⁺)≤0.0005％；PDMDAAC中除氯化钠以外各种金属盐总量占聚合物质量分数≤0.0005％。