[发明专利]一种处理低温低浊水的复合多元混凝剂及其制备方法

权利要求书

1.一种处理低温低浊水的复合多元混凝剂，其特征在于，包括以下组分：硫酸铝粉末、交联型聚丙烯酰胺接枝共聚物/硅烷改性纳米纤维素、石灰粉、粉煤灰及硅藻土，所述硫酸铝粉末、交联型聚丙烯酰胺接枝共聚物/硅烷改性纳米纤维素、石灰粉、粉煤灰及硅藻土的质量比为1:(0.05～0.20):(0.15～0.45):(0.15～0.25):(0.005～0.025)；

所述交联型聚丙烯酰胺接枝共聚物/硅烷改性纳米纤维素，按重量份计，包括以下成分：

交联型聚丙烯酰胺接枝共聚物 30份～40份；

硅烷改性纳米纤维素 20份～30份；

六水氯化铝 10份～15份；

作为交联剂的N-(异丁氧基甲基)丙烯酰胺 3份～5份；

作为引发剂的正偶氮二异丁脒盐酸盐 5份～8份；

所述交联型聚丙烯酰胺接枝共聚物为交联型聚丙烯酰胺接枝改性氧化天然多糖-金属阳离子杂化聚合物。

2.根据权利要求1所述的一种处理低温低浊水的复合多元混凝剂，其特征在于，所述交联型聚丙烯酰胺接枝共聚物/硅烷改性纳米纤维素的制备方法，包括以下步骤：

1)将所述重量份的交联型聚丙烯酰胺接枝共聚物和所述重量份的硅烷改性纳米纤维素共同溶于蒸馏水中，以200rpm～250rpm转速搅拌10min～15min；

2)将所述重量份的N-(异丁氧基甲基)丙烯酰胺加入所述步骤1)得到的混合物中，于60℃～70℃下油浴加热；

3)将所述步骤2)得到的混合物置于密闭容器中，充入氮气后，加入所述重量份的正偶氮二异丁脒盐酸盐，搅拌均匀后，静置反应1h～1.5h；

4)向所述步骤3)得到的混合物中加入所述重量份的六水氯化铝，形成颗粒状凝胶，去除多余溶液后，将所述颗粒状凝胶采用蒸馏水洗涤2～3次后，于真空下干燥，得到最终的交联型聚丙烯酰胺接枝共聚物/硅烷改性纳米纤维素。

3.根据权利要求1所述的一种处理低温低浊水的复合多元混凝剂，其特征在于，所述硅烷改性纳米纤维素中的硅烷为(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三(三甲基硅氧基)硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷或十六烷基三甲氧基硅烷中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种处理低温低浊水的复合多元混凝剂，其特征在于，所述硅烷改性纳米纤维素的制备方法，包括以下步骤：

1)将5份～10份纤维素钠盐溶于50份～100份甲醇中，于50℃～60℃下超声波振荡混匀；

2)将50份～100份硅烷溶于蒸馏水中，形成浓度为0.7M～1.5M的硅烷溶液，于氮气气氛下，加入20份～30份过硫酸铵，于100rpm～150rpm下搅拌状态下，逐滴加入所述硅烷溶液，在滴加过程中维持搅拌速率搅拌；

3)硅烷溶液滴加完成后，静置10min～15min后，于10000rpm～15000rpm转速下离心5min～10min，将获得的沉淀用甲醇与蒸馏水的混合溶液清洗2～3次，所述甲醇与蒸馏水的体积比为2:3～4:1，将清洗后的沉淀冷冻干燥，得到所述硅烷改性纳米纤维素。

5.根据权利要求1所述的一种处理低温低浊水的复合多元混凝剂，其特征在于，所述交联型聚丙烯酰胺接枝改性氧化天然多糖-金属阳离子杂化聚合物中的天然多糖为淀粉、壳聚糖、纤维素或β-环糊精中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种处理低温低浊水的复合多元混凝剂，其特征在于，所述交联型聚丙烯酰胺接枝改性氧化天然多糖-金属阳离子杂化聚合物中的金属阳离子为Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺或Ca²⁺中的一种或几种。