[發明專利]聚合氯化鋁-硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨三元復合混凝劑及其制備與應用方法

有效

• 申請號: 200910232477.1
• 申請日: 2009-11-27
• 公開（公告）號: CN102079564A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 張躍軍;趙曉蕾;李瀟瀟
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C02F1/56
• 分類號: C02F1/56;C02F11/14
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 唐代盛

1.一種聚合氯化鋁-硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨三元復合混凝劑，其特征在于由以下步驟制備而成，即(1)將PAC干粉或溶液置于混合釜內，加水調配得到PAC含量為10.5％～20.5％的溶液，在常溫或加熱條件下攪拌該PAC溶液，并加入AS干粉或溶液，在攪拌下加水溶解，進一步滴加堿或堿土金屬化合物，控制混合溶液的鹽基度為40％～90％，得到PAC含量為5.0％～13.0％，其中PAC含量與AS含量之比為4.0∶1.0～4.0∶0.2的二元混合溶液；

(2)在常溫或加熱條件下攪拌該二元混合溶液，加入特征黏度值范圍為1.5～4.7dL/g的PDMDAAC膠體或干粉，其固含量以質量分數計分別為40％～75％或(92±2)％，并使PAC含量為4.5％～12.5％，PAC含量與PDMDAAC的質量比為20.0∶1～2.0∶1，即PAC、AS、PDMDAAC三組分的質量比為：PAC∶AS∶PDMDAAC＝4.0∶(1.0～0.2)∶0.2～4.0∶(1.0～0.2)∶2.0，得到三元混合溶液；

(3)在常溫或加熱條件下攪拌該三元混合溶液直到PDMDAAC膠體完全溶解，得到穩定的PAC-AS-PDMDAAC三元復合混凝劑，上述PAC含量和AS含量均以Al₂O₃質量分數計。

2.一種聚合氯化鋁-硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨三元復合混凝劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)將PAC干粉或溶液置于混合釜內，加水調配得到PAC溶液，在常溫或加熱條件下攪拌該PAC溶液，并加入AS干粉或溶液，在攪拌下加水溶解，進一步滴加堿或堿土金屬化合物控制鹽基度，得到含有PAC與AS的二元混合溶液；

(2)在常溫或加熱條件下攪拌該二元混合溶液，加入PDMDAAC膠體或干粉，在常溫或加熱條件下攪拌，直到PDMDAAC膠體完全溶解，得到穩定的PAC-AS-PDMDAAC三元復合混凝劑，上述PAC含量和AS含量均以Al₂O₃質量分數計。

3.根據權利要求2所述的聚合氯化鋁-硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨三元復合混凝劑的制備方法，其特征在于：用于調節無機鹽PAC和AS二元混合溶液的鹽基度所加堿為氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉或它們的混合物；或者所加堿土金屬化合物為氫氧化鈣、氧化鈣、碳酸鈣、碳酸氫鈣、鋁酸鈣或它們的混合物。

4.根據權利要求2所述的聚合氯化鋁-硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨三元復合混凝劑的制備方法，其特征在于：第(1)步中，加水調配得到的PAC溶液中，PAC含量為10.5％～20.5％；加入堿或堿土金屬化合物控制二元混合溶液的鹽基度為40％～90％。

5.根據權利要求2所述的聚合氯化鋁-硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨三元復合混凝劑的制備方法，其特征在于：第(1)步中，得到的二元混合溶液中的PAC含量為5.0％～13.0％，該PAC含量與AS含量之比為4.0∶1.0～4.0∶0.2。

6.根據權利要求2所述的聚合氯化鋁-硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨三元復合混凝劑的制備方法，其特征在于：第(2)步中，加入PDMDAAC膠體或干粉的特征黏度值范圍為1.5～4.7dL/g，其固含量以質量分數計分別為40％～75％或(92±2)％。

7.根據權利要求2所述的聚合氯化鋁-硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨三元復合混凝劑的制備方法，其特征在于：得到的三元復合混凝劑中PAC含量為4.5％～12.5％，PAC含量與PDMDAAC的質量比為20.0∶1～2.0∶1，即PAC、AS、PDMDAAC三組分的質量比例為：PAC∶AS∶PDMDAAC＝4.0∶(1.0～0.2)∶0.2～4.0∶(1.0～0.2)∶2.0。

8.根據權利要求2所述的聚合氯化鋁-硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨三元復合混凝劑的制備方法，其特征在于：常溫或加熱條件下攪拌的溫度為-5～35℃或35～105℃。

9.一種對權利要求1所述的聚合氯化鋁-硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨三元復合混凝劑的應用方法，其特征在于：PAC-AS-PDMDAAC三元復合混凝劑與水稀釋后或者直接投加用于原水混凝處理和廢水、污水的絮凝處理以及污、淤泥脫水處理過程。

10.根據權利要求9所述的聚合氯化鋁-硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨三元復合混凝劑的應用方法，其特征在于：當PAC-AS-PDMDAAC三元復合混凝劑用于飲用水制備時，原料PAC含量折算為以10.5％計的溶液時，其所含其他物質或重金屬鹽的質量分數分別為：氨態氮N≤0.01％，砷As≤0.0002％，鉛Pb≤0.001％，鎘Cd≤0.0002％，汞Hg≤0.00001％，六價鉻Cr⁶⁺≤0.0005％；原料AS含量折算為以7.8％計的溶液時，其所含其他物質或重金屬鹽質量分數分別為：砷(As)≤0.0002％，鉛(Pb)≤0.0005％，鎘(Cd)≤0.0001％，汞(Hg)≤0.00001％，六價鉻(Cr⁶⁺)≤0.0005％；原料PDMDAAC中除氯化鈉以外各種金屬鹽總量占聚合物質量分數≤0.0005％。