[发明专利]有机、无机高分子复合絮凝剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种有机、无机高分子复合絮凝剂及其制备方法，该方法包括：聚合双酸铝铁溶液置于合成釜中，升温至40‑60℃后，加入磷酸、磷酸钠溶液，搅拌8‑12分钟后，加入经硼化的活化硅酸，搅拌反应12‑18分钟，待温度上升至68‑72℃后，加入硫酸盐复合稀土催化剂，搅拌升温至100℃，保持1小时后，得到硼硅磷双酸铝铁溶液待用；以二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺为原料，在55‑65℃下进行水解聚合反应，0.8‑1.5小时后，得到PDA溶液；将所述硼硅磷双酸铝铁溶液的温度下降至65‑55℃后，在搅拌中缓慢加入制备好的所述PDA溶液，待反应无乳化沉淀物产生12‑16分钟后，抽入成品熟化池熟化4‑6小时，即得到所述絮凝剂。本发明可大大提高COD去除率、色度去除率和SS去除率。

技术领域

本发明涉及环保水资源再生技术，尤其涉及一种有机、无机高分子复合絮凝剂及其制备方法。

背景技术

钛白粉副产物中的硫酸亚铁与工业硫酸和工业废盐酸加催化剂氧化制得的聚合硫酸铁(PFS)产品及PAFC产品，在国内研究多年已取得许多突破性的成就，随着净水行业的发展，20世纪90年代初聚硅酸铝铁(PSAF)产品的研制成功，比传统的铝、铁盐絮疑剂产品要优越很多，为此：近年来人们对Al(Ⅲ)和Fe(Ⅲ)的水解—聚合—沉淀的化学行为、各自聚合的机理、聚合物形态分布特征和转化规律进行了深入研究，克服铝、铁盐净水的缺点，发挥其优势先后开发出了PASS产品、PSAF产品等等，这些产品在各个净水行业中发挥了很大的作用。但随着生产应用的开发，国家节能减排的政策出台，相关产业的废水排放指标的提升，简单复配的净水产品是不能达到综合废水新标准要求的，无论在SS、COD、色度指标上，对净水产品的要求都有提升。

利用钛白副产物及各类废酸、铝渣、铁渣进行综合利用，提取絮凝中的铝、铁、酸为主要原料，在一定工艺条件下，制备复合絮凝剂产品，即：PAFCSSD、PFSS、PAFC的方法很多，但上述几个产品的工艺稳定性及工艺合成尚有很多缺陷，在活化硅酸的加入后，产品的稳定性很差，保持周期短，容易凝胶。有机高分子与无机高分子合成加入有机脱色剂后，会使产品分子连接度更差，在水处理应用上还不尽人意。

发明内容

本发明所解决的技术问题是，提供一种有机、无机高分子复合絮凝剂的制备方法，利用该方法制得的絮凝剂可大大提高COD去除率、色度去除率和SS去除率。

本发明进一步所解决的技术问题是，提供一种有机、无机高分子复合絮凝剂，该絮凝剂可大大提高COD去除率、色度去除率和SS去除率。

为了解决上述技术问题，本发明公开了以下方案：

一种有机、无机高分子复合絮凝剂的制备方法，包括：

硼硅磷双酸铝铁合成步骤，将聚合双酸铝铁溶液置于合成釜中，升温至40-60℃后，加入固体质量配比为0.01％-0.015％的磷酸、磷酸钠溶液，搅拌8-12分钟后，加入SiO₂质量配比为0.7％-1.0％的经硼化的活化硅酸，所述活化硅酸和双酸铝铁中Al：Fe搅拌反应12-18分钟，待温度上升至68-72℃后，加入质量配比为0.002％-0.004％的硫酸盐复合稀土催化剂，搅拌升温至100℃，保持1小时后，得到硼硅磷双酸铝铁溶液待用；

有机高分子PDA制备步骤，以二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺为原料，按照固体质量比为0.2％-0.5％，在55-65℃下进行水解聚合反应，0.8-1.5小时后，得到阳离子度为25％、特性黏数为6.0dL/g、外观为45％透明胶体的PDA溶液；

有机无机高分子合成步骤，将所述硼硅磷双酸铝铁溶液的温度下降至65-55℃后，在搅拌中缓慢加入制备好的所述PDA溶液，待反应无乳化沉淀物产生12-16分钟后，抽入成品熟化池熟化4-6小时，即得到液体有机、无机高分子复合絮凝剂。

优选地，所述活化硅酸通过下述活化硅酸制备步骤制得：