[發(fā)明專利]一種處理低溫低濁水的復合多元混凝劑及其制備方法

有效

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• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111392833B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 李風亭;李杰;王洪濤;王穎;顧逸凡
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/54;C02F1/56
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 余瑩

1.一種處理低溫低濁水的復合多元混凝劑，其特征在于，包括以下組分：硫酸鋁粉末、交聯(lián)型聚丙烯酰胺接枝共聚物/硅烷改性納米纖維素、石灰粉、粉煤灰及硅藻土，所述硫酸鋁粉末、交聯(lián)型聚丙烯酰胺接枝共聚物/硅烷改性納米纖維素、石灰粉、粉煤灰及硅藻土的質量比為1:(0.05～0.20):(0.15～0.45):(0.15～0.25):(0.005～0.025)；

所述交聯(lián)型聚丙烯酰胺接枝共聚物/硅烷改性納米纖維素，按重量份計，包括以下成分：

交聯(lián)型聚丙烯酰胺接枝共聚物 30份～40份；

硅烷改性納米纖維素 20份～30份；

六水氯化鋁 10份～15份；

作為交聯(lián)劑的N-(異丁氧基甲基)丙烯酰胺 3份～5份；

作為引發(fā)劑的正偶氮二異丁脒鹽酸鹽 5份～8份；

所述交聯(lián)型聚丙烯酰胺接枝共聚物為交聯(lián)型聚丙烯酰胺接枝改性氧化天然多糖-金屬陽離子雜化聚合物。

2.根據權利要求1所述的一種處理低溫低濁水的復合多元混凝劑，其特征在于，所述交聯(lián)型聚丙烯酰胺接枝共聚物/硅烷改性納米纖維素的制備方法，包括以下步驟：

1)將所述重量份的交聯(lián)型聚丙烯酰胺接枝共聚物和所述重量份的硅烷改性納米纖維素共同溶于蒸餾水中，以200rpm～250rpm轉速攪拌10min～15min；

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

3)將所述步驟2)得到的混合物置于密閉容器中，充入氮氣后，加入所述重量份的正偶氮二異丁脒鹽酸鹽，攪拌均勻后，靜置反應1h～1.5h；

4)向所述步驟3)得到的混合物中加入所述重量份的六水氯化鋁，形成顆粒狀凝膠，去除多余溶液后，將所述顆粒狀凝膠采用蒸餾水洗滌2～3次后，于真空下干燥，得到最終的交聯(lián)型聚丙烯酰胺接枝共聚物/硅烷改性納米纖維素。

3.根據權利要求1所述的一種處理低溫低濁水的復合多元混凝劑，其特征在于，所述硅烷改性納米纖維素中的硅烷為(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種或幾種。

4.根據權利要求1所述的一種處理低溫低濁水的復合多元混凝劑，其特征在于，所述硅烷改性納米纖維素的制備方法，包括以下步驟：

1)將5份～10份纖維素鈉鹽溶于50份～100份甲醇中，于50℃～60℃下超聲波振蕩混勻；

2)將50份～100份硅烷溶于蒸餾水中，形成濃度為0.7M～1.5M的硅烷溶液，于氮氣氣氛下，加入20份～30份過硫酸銨，于100rpm～150rpm下攪拌狀態(tài)下，逐滴加入所述硅烷溶液，在滴加過程中維持攪拌速率攪拌；

3)硅烷溶液滴加完成后，靜置10min～15min后，于10000rpm～15000rpm轉速下離心5min～10min，將獲得的沉淀用甲醇與蒸餾水的混合溶液清洗2～3次，所述甲醇與蒸餾水的體積比為2:3～4:1，將清洗后的沉淀冷凍干燥，得到所述硅烷改性納米纖維素。

5.根據權利要求1所述的一種處理低溫低濁水的復合多元混凝劑，其特征在于，所述交聯(lián)型聚丙烯酰胺接枝改性氧化天然多糖-金屬陽離子雜化聚合物中的天然多糖為淀粉、殼聚糖、纖維素或β-環(huán)糊精中的一種或幾種。

6.根據權利要求1所述的一種處理低溫低濁水的復合多元混凝劑，其特征在于，所述交聯(lián)型聚丙烯酰胺接枝改性氧化天然多糖-金屬陽離子雜化聚合物中的金屬陽離子為Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺或Ca²⁺中的一種或幾種。