專利名稱：：硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑及其制備與應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種無機(jī)鹽混凝劑與水溶性有機(jī)陽離子高分子聚合物的復(fù)合物制備技術(shù)，特別是一種硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑及其制備與應(yīng)用方法。二
背景技術(shù)：
：硫酸鋁(AluminumSulfate,AS)是一種應(yīng)用廣泛的無機(jī)鹽水處理劑，其分子式如下A12(S04)3xH20(式l)其中，x為自然數(shù)，AS的相對分子質(zhì)量[以Al2(S04)3計]:342.15作為水處理劑，硫酸鋁是一種傳統(tǒng)的低分子鋁鹽，因其價格低廉，水溫適宜時脫濁效果尚能滿足要求，仍被部分水廠采用。但是，存在使用時投加量大，導(dǎo)致污泥量大，出水含鋁量高的缺陷，特別是對低溫低濁、受污染的原水處理效果欠佳，處理效果不能達(dá)標(biāo)。聚二甲基二烯丙基氯化銨(poly-dimethyldiallylammoniumchloride,PDMDAAC)是一種水溶性陽離子聚合物，其正電荷密度高，水溶性好，相對分子質(zhì)量易于控制，高效無毒。因此，被廣泛應(yīng)用于石油、造紙、采礦、紡織、印染、日用化工多個領(lǐng)域。其分子結(jié)構(gòu)式如下<formula>seeoriginaldocumentpage4</formula>式中，n〉2。作為水處理藥劑，聚二甲基二烯丙基氯化銨的優(yōu)點在于其相對分子質(zhì)量高而且可調(diào)，產(chǎn)物穩(wěn)定性好，受環(huán)境條件影響小，對水中膠體物質(zhì)的吸附架橋能力強(qiáng)，絮凝效果好。但是，單獨用作水處理劑時，存在藥劑價格高導(dǎo)致的水處理成本高和最佳投藥量范圍窄的不足。因此，通過無機(jī)混凝劑和有機(jī)高分子水處理劑的復(fù)合使用來強(qiáng)化水處理效果，拓寬藥劑的使用范圍，降低使用成本，提高處理后水質(zhì)的研究工作早就引起了國內(nèi)外研究者重視。通常他們采用市售商品的無機(jī)混凝劑與含二甲基二烯丙基氯化銨單元的聚合物在使用前配成一定比例的混合物后加入到待處理水中，或處理時按一定比例同時加入到待處理的水中使用。例如文獻(xiàn)1(Shu-JenW.Huang,Schaumburg，111.Reducingturbityinturbidwaters,US4,450,092,1984-5-22)，分別用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%~40%包括硫酸鋁(AS)在內(nèi)的多種無機(jī)鹽溶液與活性份為20%，特征粘度為0.08~1.0(無單位，原文如此)，平均相對分子質(zhì)量為2000的聚二烯丙基二甲基氯化銨配成混合溶液，其無機(jī)份與有機(jī)份的重量配比為0.75:1~4:1，配成的復(fù)合物溶液水含量為30%~57%。采用該混合物處理由高嶺土配成的髙嶺土含量為200ppm的原水可使余濁不高于IONTU。對高嶺土含量為20ppm的原水可使處理后余濁不高于5NTU，遠(yuǎn)優(yōu)于單獨用無機(jī)鋁鹽的處理效果。文獻(xiàn)2(RichardAlanHasse.Charificationofwaterandwastewater.US6,120,690,2000-9-19)，采用鋁鹽或鋁鹽聚合物與高相對分子質(zhì)量的季化聚合物在水中或廢水中混合形成凝聚懸浮物，產(chǎn)生固液分離來凈化水，達(dá)到脫濁、脫色和除藻效果。其中鋁鹽包括硫酸鋁(AS)和氯化鋁(AC)，鋁鹽聚合物為聚合堿式氯化鋁(PAHC)、聚合氯化鋁(PAC)和聚合硫酸硅鋁(PASS),鋁鹽含量以有效份計。聚季鹽化物為具有高低兩種相對分子質(zhì)量的季銨鹽聚合物二烯丙基二甲基氯化銨(quaternizedpolymerssuchasdiallyldimethylammoniumchlorideDMDAAC)。其中高相對分子質(zhì)量范圍為100萬~300萬(產(chǎn)品含量為20%時的黏度為1000cps)，低相對分子質(zhì)量范圍為5萬~100萬。這種混合物的使用方法為在將其加入水或廢水中前按比例混合后加入或直接在水或廢水中按比例混合，來除去水和廢水中的懸浮物顆粒。該混合物適用于堿度小于30mg/L或者濁度大于150NTU的原水，與傳統(tǒng)的低分子鋁鹽或者鋁鹽聚合物單獨使用時，或者鋁鹽及鋁鹽聚合物與低相對分子量的季銨鹽聚合物二甲基二烯丙基氯化銨混合物的使用時的情況相比可以達(dá)到減少鋁鹽用量和提高脫濁和脫色效果的目的。文獻(xiàn)3(Lindqvist，JokelaJ,andTuhkananT.EnhancementofCoagulationbyUsingPolyelectrolytesasCoagulantorFlocculantAids.ChemicalWaterandWastewaterTreatmentVDI.IWAPublishing,London2004,P161~169)采用無機(jī)鹽混凝劑(AS，PAC，F(xiàn)erricChlorideFCandFerricSulfateFS)與有機(jī)高分子陽離子、陰離子聚丙烯酰胺或聚二甲基二烯丙基氯化銨配合使用，用于去除水中溶解性有機(jī)物質(zhì)(DissolvedOrganicMatter,DOM)，分別對比了單獨使用無機(jī)鹽、單獨使用有機(jī)高分子，同時投加無機(jī)鹽與有機(jī)高分子和先加無機(jī)鹽后數(shù)分鐘再加有機(jī)高分子的方法對DOM去除的效果。結(jié)果表明，鐵鹽效果優(yōu)于鋁鹽，單獨使用有機(jī)高分子的效果不如使用無機(jī)鹽的。當(dāng)無機(jī)鹽與有機(jī)高分子共同使用時，可有效去除DOM，且減少無機(jī)鹽的用量。由上述可知無論是早期還是近期的研究工作，均注意到采用硫酸鋁(AS)與有機(jī)高分子聚合物混合使用來強(qiáng)化對原水和廢水的處理效果，提高藥劑對原水或廢水的脫濁、脫色、除藻能力和DOM去除能力，在原水處理中還特別注意到可以降低無機(jī)鹽特別是鋁鹽的使用量，提高水質(zhì)，增加除藻能力以減少氯氣加入量，用以減少有害物的生成量。然而，至今為止的硫酸鋁(AS)與有機(jī)高分子聚合物的混合或復(fù)合混凝劑的制備和使用存在以下主要缺點(1)主要原料硫酸鋁中其他重要組份如各種金屬鹽特別是重金屬鹽有害雜質(zhì)的組成和含量不明確，如文獻(xiàn)1~3。(2)主要原料有機(jī)陽離子高分子的聚合物結(jié)構(gòu)不明確，如文獻(xiàn)2。有機(jī)陽離子高分子聚合物的性能參數(shù)相對分子質(zhì)量不明確，如文獻(xiàn)3，或者相對分子質(zhì)量(或特征黏度)等受商品規(guī)格限制，所包括的含量和規(guī)格有限，相對分子質(zhì)量分布寬，最高具體值不明確，如文獻(xiàn)2，或者相對分子質(zhì)量值(特征黏度值)確定但較低，如文獻(xiàn)1。因而限制了其與無機(jī)鹽的混合或復(fù)合物作混凝劑使用時的適用廣泛性和處理有效性。(3)硫酸鋁(AS)和有機(jī)陽離子高分子復(fù)合混凝劑，在使用前后才進(jìn)行混合投加，包括混合后立即投加，同時投加和分先后投入等，沒有明確提出先制成穩(wěn)定的復(fù)合混凝劑再使用，如文獻(xiàn)2、文獻(xiàn)3;或者是指出了制備復(fù)合混凝劑，但所用的制備方法不明確，如文獻(xiàn)l。(4)對所處理的對象水體有一定的限制，如文獻(xiàn)1的方法適用于配制的高嶺土水，文獻(xiàn)3的方法重點在于去除水中DOM，文獻(xiàn)2方法適用于堿度小于30mg/L，或者濁度大于150NTU的原水。由此可見，上述種種缺點造成了現(xiàn)有的硫酸鋁(AS)與有機(jī)陽離子高分子聚合物的混合物或復(fù)合混凝劑尚不能成為一類組成結(jié)構(gòu)明確、生產(chǎn)工藝簡潔、產(chǎn)物存貯性質(zhì)穩(wěn)定、使用方便、應(yīng)用性能優(yōu)越、適用性廣、安全可靠的可用于各種原水，特別是受微污染、含藻、高溫高濁或低溫低濁原水混凝處理和廢水處理及污泥，淤泥脫水過程的復(fù)合混凝劑。三
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種由組成結(jié)構(gòu)明確，雜質(zhì)含量受控的硫酸鋁與相對分子質(zhì)量高或相對分子質(zhì)量系列可調(diào)的、高固含量的聚二甲基二烯丙基氯化銨在常溫下直接復(fù)合，來制備性質(zhì)穩(wěn)定、使用方便的系列化復(fù)合混凝劑的方法。該制備方法工藝簡潔、實用性強(qiáng)，系列化產(chǎn)物成分明確、性能優(yōu)越、適用性廣，用于處理多種原水可有效降低硫酸鋁(AS)的投加量和氯氣使用量，提高制水廠沉淀池生產(chǎn)能力，使制后水水質(zhì)更加安全可靠。也可用于多種廢、污水處理以及污、淤泥的脫水過程。本發(fā)明的另一個目的還在于提供通過上述方法制備的復(fù)合混凝劑的組成和應(yīng)用方法。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為一種硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑，由以下步驟制備而成，即(1)將硫酸鋁AS干粉或溶液置于混合釜內(nèi)，加水調(diào)配得到鋁鹽AS含量以A1203質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為1.5%~11.5%的AS溶液；(2)在常溫或加熱條件下攪拌該AS溶液，加入特征黏度值為1.04.7dL/g的聚二甲基二烯丙基氯化銨PDMDAAC膠體或干粉，使混合溶液中以A1203計的AS與PDMDAAC的質(zhì)量比為20.0:1~2.0:1;(3)在常溫或加熱條件下攪拌混合溶液直到PDMDAAC膠體或干粉完全溶解，得到穩(wěn)定的硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑。本發(fā)明硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑的制備方法在常溫條件下攪拌的溫度為一535。C,加熱條件下攪拌的溫度為3585'C。本發(fā)明硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝齊啲制備方法在常溫攪拌條件下，加入固含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為20%~75%的PDMDAAC膠體。本發(fā)明硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝齊啲制備方法在加熱條件下，加入固含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為(92±2)%的PDMDAAC干粉。一種對上述的硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑的應(yīng)用方法，硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑以任何比例與水稀釋后或者直接投加用于各類原水、廢水和污水的處理以及污、淤泥脫水處理過程。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(1)選用成分結(jié)構(gòu)、含量范圍明確，并符合國家化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(水處理劑硫酸鋁AS，HG2227-2004)的硫酸鋁為原料，組成結(jié)構(gòu)明確，保證了制得復(fù)合混凝劑的產(chǎn)物性能及其穩(wěn)定性，且工業(yè)生產(chǎn)上原料極易得。(2)對于飲用水制備用的復(fù)合混凝劑規(guī)定了無機(jī)鹽AS和有機(jī)高分子PDMDAAC中其他有害物質(zhì)的最高含量，使雜質(zhì)含量受控，保證處理后水質(zhì)的安全可靠性。(3)應(yīng)用高相對分子質(zhì)量(特征黏度值達(dá)4.5dL/g以上，10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液黏度已大于100,000cps或mPa's)或者相對分子質(zhì)量系列化可調(diào)節(jié)(特征黏度從1.0~4.7dL/g)的聚二甲基二烯丙基氯化銨與硫酸鋁復(fù)合，形成特征黏度系列化，無機(jī)鹽-有機(jī)陽離子高分子具有不同質(zhì)量比的系列化復(fù)合混凝劑。該復(fù)合混凝劑在水處理過程中，各種功能可調(diào)，適用性強(qiáng)，性能優(yōu)越、適用性廣，可代替硫酸鋁起到降低藥劑使用成本，強(qiáng)化混凝效果，明顯提高出水水質(zhì)等多重功能。(4)應(yīng)用不含其他結(jié)構(gòu)成分的聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)，由于其線狀分子鏈上含100%季銨鹽結(jié)構(gòu)，水溶性極好，常溫下或加熱條件下，其高固含量膠體產(chǎn)物或干粉產(chǎn)物均可與無機(jī)鹽硫酸鋁溶液均勻混合，得到體系均勻、性能穩(wěn)定的復(fù)合混凝劑，制備工藝簡潔、實用。(5)復(fù)合混凝劑可以長期在常溫下存貯，不改變其應(yīng)用性能，故其性質(zhì)穩(wěn)定。(6)復(fù)合混凝劑以單一藥劑形式，直接按投加量要求(或稀釋后)用于各種原水混凝處理和廢污水處理以及污泥、淤泥脫水過程，使用方法極為方便簡潔。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。四附圖是本發(fā)明硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑的制備方法的流程圖。五具體實施例方式結(jié)合附圖，本發(fā)明硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑，由以下方法制備而成，即(1)將硫酸鋁AS干粉或溶液置于混合釜內(nèi)，加水調(diào)配得到鋁鹽AS含量以Al2o3計其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%~11.5%的AS溶液；(2)在常溫或加熱條件下攪拌該AS溶液，加入特征黏度值范圍為1.04.7dL/g的聚二甲基二烯丙基氯化銨PDMDAAC膠體或干粉，其固含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計分別為20%~75%或(92±2)%，并使混合溶液中A1203與PDMDAAC的質(zhì)量比為20.0:1~2.0:1;(3)在常溫或加熱條件下攪拌混合溶液直到PDMDAAC膠體完全溶解，得到穩(wěn)定的硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑。上述方法中，①硫酸鋁AS的結(jié)構(gòu)如式1所示，按7.8%(以Ak03計)硫酸鋁溶液中水不溶物質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于等于0.15%，1。/。水溶液pH值為3.03.5，鐵(Fe)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于等于0.25%。②當(dāng)所制復(fù)合混凝劑用于飲用水制備時，7.8%(以八1203計)AS溶液中，所含其他物質(zhì)或重金屬鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)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%;PDMDAAC中除氯化鈉以外各種金屬鹽總量占聚合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)《0.0005M。③攪拌溫度為一585'C。④聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)的結(jié)構(gòu)如式2所示，為五六環(huán)和六元環(huán)兩種結(jié)構(gòu)單元的混合結(jié)構(gòu)。⑤所用PDMDAAC相對分子質(zhì)量以特征黏度計為1.04.7dL/g(ri二4.7dL/g時，10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)，黏度〉100,000cps或者mPa's)。本發(fā)明硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑的制備方法的原理要點為①應(yīng)用成分結(jié)構(gòu)和含量明確的硫酸鋁AS無機(jī)鹽混凝劑為原料，與結(jié)構(gòu)、含量明確，相對分子質(zhì)量高且系列化可調(diào)(以特征黏度[n]值計)的聚二甲基二烯丙基氯化銨有機(jī)陽離子高分子聚合物形成復(fù)合物，來制備組成確定，性質(zhì)穩(wěn)定的硫酸鋁(AS)-聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)系列化復(fù)合混凝劑。②通過對復(fù)合混凝劑用于制備飲用水時，原料中各種重金屬鹽量的限制，保證處理后水的水質(zhì)安全可靠性。③通過應(yīng)用自制的高相對分子質(zhì)量(特征黏度[n]》4.5dL/g，其10。/。溶液黏度〉100,000cps或者mPa's)或相對分子質(zhì)量系列化([ri]=1.0~4.5dL/g)有機(jī)陽離子高分子聚合物使之形成系列化無機(jī)鹽-有機(jī)陽離子聚合物不同質(zhì)量比的復(fù)合混凝劑。該復(fù)合混凝劑在水處理過程中對水中懸浮顆粒、膠體的電中和，吸附架橋，網(wǎng)捕巻掃的功能強(qiáng)，并且可調(diào)，可適用各種水質(zhì)的原水或廢水處理，可明顯提高對原水的脫濁、除藻和廢水的脫色和去除溶解性有機(jī)物DOM(可以COD^代表)的功能，可達(dá)到在原水處理過程中縮短沉降時間，提高產(chǎn)水能力，減少無機(jī)鋁鹽用量和氯氣用量，提高出水水質(zhì)等多重功效。④通過應(yīng)用自制的不含其它結(jié)構(gòu)成分的二甲基二烯丙基氯化銨均聚物PDMDAAC作為有機(jī)陽離子高分子成分，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、水溶性極好，在常溫范圍(包括高低溫度)內(nèi)極易與無機(jī)鹽硫酸鋁AS均勻混合，并可提高硫酸鋁中起混凝脫濁等作用的有效成分的含量及其穩(wěn)定性，形成穩(wěn)定復(fù)合物，簡化生產(chǎn)工藝，便于使用。本發(fā)明的硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑的應(yīng)用是將硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑以任何比例與水稀釋后或者直接投加用于原水或廢水的混凝處理，特別是受微污染、含藻、高溫高濁或低溫低濁原水的混凝處理。當(dāng)硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑用于飲用水制備時，AS溶液中(按含7.8%^203計)，所含其他物質(zhì)或重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為砷(As)《0.0002%，鉛(Pb)《0.0005%，鎘(Cd)《0.0001%，滎(Hg)《0.00001%，六價鉻(Cr6+)《0.0005%,PDMDAAC中除氯化鈉以外各種金屬鹽總量占聚合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)《0.0005%。下面以實施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。實施例1:結(jié)合附圖，本發(fā)明的硫酸鋁(AS)-聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)復(fù)合混凝劑及其制備與應(yīng)用方法為第一步，在混合反應(yīng)釜內(nèi)置入質(zhì)量指標(biāo)符合國家化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(HG2227-2004)要求的硫酸鋁(AS)，其分子式為AI2(S04)3xH20，其中x為自然數(shù)。加水調(diào)配使其成為AS含量以八1203質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為(8.0±0.1)%的溶液；第二步，一525'C常溫下攪拌AS溶液，并向該溶液中加入固含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為(65±5)%，具有特征黏度值范圍為1.0~4.7dL/g(30.0±0.rC，lmol/LNaCl溶液中測定)的聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)膠體溶液，使溶液中AS(以A1203計)與PDMDAAC的質(zhì)量比為20.0:1~2.0:1;第三步，一525。C常溫下，攪拌混合上述混合溶液，直到PDMDAAC膠體的溶液完全溶解，得到穩(wěn)定的硫酸鋁(AS)-聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)系列復(fù)合混凝劑溶液。復(fù)合混凝劑中AS含量以八1203計為(7.8±0.1)%。復(fù)合混凝劑在自然溫度長時間放置后不產(chǎn)生沉淀，不降低其原有作用功能。第四步，復(fù)合混凝劑在使用時可直接按需要劑量投加，或與水以任何比例稀釋后投加。復(fù)合混凝劑對原水進(jìn)行混凝處理的效果見表1~3。其中，混凝動力學(xué)條件按水廠實際條件進(jìn)行，混凝后沉淀30min取樣測上清余濁。表1系列復(fù)合混凝劑對某冬季太湖原水混凝脫濁處理效果(沉淀30min，余濁/NTU,水溫4~6°C)Complextableseetheoriginaldocumentpagex注沉淀池出水濁度要求小于等于2NTU。表1中數(shù)據(jù)可見，達(dá)到沉淀池出水要求2NTU時復(fù)合混凝劑最多可省3.0mg鋁鹽AS/L水，在投加鋁鹽AS量為2.0mg/L時，余濁可從使用AS的8.35NTU(不達(dá)標(biāo))，下降到使用復(fù)合混凝劑的1.99NTU(達(dá)標(biāo))，使用復(fù)合混凝劑在投加鋁鹽AS量為5.0mg/L時，余濁從使用AS的1.33NTU(達(dá)標(biāo))下降到使用復(fù)合混凝劑的0.49NTU(遠(yuǎn)優(yōu)于達(dá)標(biāo)值)。表2系列復(fù)合混凝劑對某冬季太湖原水混凝處理效果.(沉淀30min，藻去除率/%,水溫6~7°C)Complextableseetheoriginaldocumentpagex由表2中數(shù)據(jù)可見，余濁達(dá)標(biāo)時對太湖水除藻率可從使用AS的94.93%上升到使用復(fù)合混凝劑的99.28%。進(jìn)一步增加復(fù)合混凝劑的用量，除藻率還可明顯增加。表3系列復(fù)合混凝劑對某秋季長江水混凝脫濁處理效果(沉淀30min,余濁/NTU,水溫16~18°C)Complextableseetheoriginaldocumentpagex<table>0</column></row><row><column>1.0018.61</column><column>14.19</column><column>12.12</column><column>10.10</column><column>12.77</column><column>11.98</column><column>9.63</column><column></column></row><row><column>1.2511.31</column><column>9.56</column><column>8.87</column><column>8.07</column><column>9.35</column><column>8.45</column><column>8.11</column><column>沉淀30miri</column></row><row><column>1.509.90</column><column>8.59</column><column>7.18</column><column>6.57</column><column>8.48</column><column>7.07</column><column>6.82</column><column></column></row><row><column>2.007.42</column><column>6.27</column><column>5.15</column><column>4.41</column><column>5.98</column><column>4.94</column><column>4.39</column><column></column></row><row><column>2.505.76</column><column>4.15</column><column>3.54</column><column>2.80</column><column>3.72</column><column>3.28</column><column>2.67</column><column></column></row><row><column>3.003.47</column><column>2.76</column><column>2.32</column><column>2.00</column><column>2.46</column><column>2.28</column><column>2.06</column><column></column></row><row><column>4.001.95</column><column>1.66</column><column>1.47</column><column>1.44</column><column>1.47</column><column>1.53</column><column>1.45</column><column></column></row><row><column>5.001.37</column><column>1.12</column><column>1.20</column><column>1.11</column><column>1.18</column><column>1.22</column></row><table>注沉淀池出水濁度需求68NTU。由表3可見，當(dāng)余濁達(dá)標(biāo)時(<8NTU)對秋季長江水而言，復(fù)合混凝劑比AS可節(jié)省鋁鹽投加量在25%30%。當(dāng)鋁鹽AS投加量均為2.50mg/L時，復(fù)合混凝劑處理后余濁為AS的1/2左右。實施例2:結(jié)合附圖，本發(fā)明的硫酸銨(AS)-聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)復(fù)合混凝劑及其制備與應(yīng)用方法為第一步，在混合反應(yīng)釜內(nèi)置入質(zhì)量指標(biāo)國家化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(HG2227-2004)要求的硫酸鋁(AS)，其分子式為A12(S04)3xH20，其中x為自然數(shù)。加水調(diào)配使其成為AS含量以八AL2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為(11.4±0.1)%的溶液。第二步，1535℃:常溫下攪拌AS溶液，并向該溶液中加入固含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為(25±5)%，具有特征黏度值范圍為1.0~4.7dL/g(30.0±0.1°C，lmol/LNaCl溶液中測定)的聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)膠體溶液，使溶液中AS(以八1203計)與PDMDAAC的質(zhì)量比為20.0:1~2.0:1;第三步，1535℃常溫下，攪拌混合上述混合溶液，直到PDMDAAC膠體溶液完全溶解，得到穩(wěn)定的硫酸鋁(AS)-聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)系列復(fù)合混凝劑溶液。復(fù)合混凝劑中AS含量以Al203計為(11.2±0.1)%。復(fù)合混凝劑在自然溫度下長時間放置不產(chǎn)生沉淀，不降低其原有作用功能。第四步，復(fù)合混凝劑在使用時可直接按需要劑量投加，或可與水的任何比例稀釋后投加。復(fù)合混凝劑對原水進(jìn)行混凝處理的效果見表45。其中，混凝動力學(xué)條件按水廠實際條件進(jìn)行，混凝后沉淀30min取樣測上清余濁。表4系列復(fù)合混凝劑對某冬季太湖水混凝脫濁處理效果(沉淀30min，余濁/NTU,水溫6~7°C)<table>complextableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>注沉淀池出水濁度要求≤2NTU。由表4中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)出水達(dá)到余濁要求時，復(fù)合混凝劑可比AS節(jié)省大于3.0mg/L的鋁鹽AS量；當(dāng)達(dá)到5.0mg/L鋁鹽量AS投加量時，投加AS的余濁為1.18NTU，復(fù)合混凝劑已達(dá)0.38NTU。表5系列復(fù)合混凝劑對某冬季太湖原水混凝除藻處理效果(沉淀30min，藻去除率/%,水溫67℃)<table>complextableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>由表5中數(shù)據(jù)可見，當(dāng)出水余濁達(dá)標(biāo)時，對太湖水除藻率可從AS的87.97%增加到復(fù)合混凝劑的98.38%，進(jìn)一步增加復(fù)合混凝劑的用量，除藻率可進(jìn)一步增加。實施例3:結(jié)合附圖，本發(fā)明的硫酸鋁(AS)聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)復(fù)合混凝劑及其制備與應(yīng)用方法為第一步，在混合反應(yīng)釜內(nèi)置入質(zhì)量指標(biāo)符合國家化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(HG2227-2004)要求的硫酸鋁(AS)，其分子式為Al2(S04)3，xH20，其中x為自然數(shù)。加水調(diào)配使其成為AS含量以Al203質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為(1.7±0.1)%的溶液。第二步，7585'C加熱條件下攪拌AS溶液，并向溶液中加入固含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為(92±2)%，具有特征黏度值范圍為1.0~4.7dL/g(30.0±0.1°C，lmol/LNaCl溶液中測定)的聚二甲基二烯丙基氯化銨干粉，使溶液中AS(以AW)3計)與PDMDAAC質(zhì)量比為20.0:i~2.o:i;第三步，7585。C加熱條件下攪拌上述混合溶液，直到PDMDAAC干粉完全溶解，得到穩(wěn)定的硫酸鋁(AS)-聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)系列復(fù)合混凝劑溶液，復(fù)合混凝劑中AS含量以Al203計為(1.6±0,1)%。復(fù)合混凝劑在自然溫度下長時間放置后不產(chǎn)生沉淀，不降低其原有作用功能。第四步，復(fù)合混凝劑在使用時可直接按需要劑量投加，或與水以任何比例稀釋后投加。復(fù)合混凝劑對原水進(jìn)行混凝處理的效果見表6~7。其中，混凝動力學(xué)條件按水廠實際條件進(jìn)行，混凝后沉淀30min取樣測上清余濁。表6系列復(fù)合混凝劑對某秋季長江水混凝脫濁處理效果(沉淀30min,余濁/NTU，水溫16~18°C)<table>completetableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>注沉淀池出水濁度需求6~8NTU。由表6中數(shù)據(jù)可見，當(dāng)余濁達(dá)標(biāo)時(<8NTU)，對秋季長江水而言，復(fù)合混凝劑比AS可節(jié)省鋁鹽AS投加量40n/。左右，當(dāng)鋁鹽AS投加量為2.5mg/L時，復(fù)合混凝劑處理后余濁為AS處理后的1/2。表7系列復(fù)合混凝劑對春季寧波姚江水混凝脫濁處理效果(沉淀30min,余濁/NTU,水溫l(TC)<table>completetableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>complextableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>注:沉淀池出水濁度需1.01.2NTU。由表7中數(shù)據(jù)可見，當(dāng)余濁達(dá)標(biāo)時(<1.2NTU)，對姚江水而言復(fù)合混凝劑比AS可節(jié)省鋁鹽AS投加量50％左右，當(dāng)鋁鹽AS投加量為6mg/L時，復(fù)合混凝劑處理后余濁可達(dá)AS處理后的1/2左右。權(quán)利要求1、一種硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑，其特征在于由以下步驟制備而成，即(1)將硫酸鋁AS干粉或溶液置于混合釜內(nèi)，加水調(diào)配得到鋁鹽AS含量以Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為1.5％～11.5％的AS溶液；(2)在常溫或加熱條件下攪拌該AS溶液，加入特征黏度值為1.0～4.7dL/g的聚二甲基二烯丙基氯化銨PDMDAAC膠體或干粉，使混合溶液中以Al2O3計的AS與PDMDAAC的質(zhì)量比為20.0∶1～2.0∶1；(3)在常溫或加熱條件下攪拌混合溶液直到PDMDAAC膠體或干粉完全溶解，得到穩(wěn)定的硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑。2、一種硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑的制備方法，包括以下步驟(1)將硫酸鋁AS干粉或溶液置于混合釜內(nèi)，加水調(diào)配得到鋁鹽AS含量以A1203質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為1.5%~11.5%的AS溶液；(2)在常溫或加熱條件下攪拌該AS溶液，加入特征黏度值為1.04.7dL/g的聚二甲基二烯丙基氯化銨PDMDAAC膠體或干粉，使混合溶液中以A1203計的AS與PDMDAAC的質(zhì)量比為20.0:1~2.0:1;(3)在常溫或加熱條件下攪拌混合溶液直到PDMDAAC膠體完全溶解，得到穩(wěn)定的硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑的制備方法，其特征在于硫酸鋁AS溶液的水不溶物質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于等于0.15。/。，P/。水溶液pH值為3.0~3.5。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑的制備方法，其特征在于常溫條件下攪拌的溫度為一535'C，加熱條件下攪拌的溫度為3585'C。5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑的制備方法，其特征在于在常溫攪拌條件下，加入固含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為20%~75%的PDMDAAC膠體。6、根據(jù)權(quán)利要求2所述的硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑的制備方法，其特征在于在加熱條件下，加入固含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為(92±2)%的PDMDAAC干粉。7、一種對權(quán)利要求1所述的硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑的應(yīng)用方法，其特征在于硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑以任何比例與水稀釋后或者直接投加用于各類原水、廢水和污水的處理以及污、淤泥脫水處理過程。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑的應(yīng)用方法，其特征在于當(dāng)硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑用于飲用水制備時，AS溶液中，所含其他物質(zhì)或重金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為砷As《0.0002Q/。，鉛Pb《0.0005。/。，鎘Cd《0.0001%，汞Hg《0.00001。/。，六價鉻Cr6+《0.0005%;PDMDAAC膠體中除氯化鈉以外各種金屬鹽總量占聚合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)《0.0005%。全文摘要本發(fā)明公開了一種硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑及其制備與應(yīng)用方法，該混凝劑是將硫酸鋁AS干粉或溶液置于混合釜內(nèi)，加水調(diào)配得到AS溶液；在常溫或加熱條件下攪拌該AS溶液，加入PDMDAAC膠體或干粉；在常溫或加熱條件下攪拌混合溶液直到PDMDAAC膠體或干粉完全溶解，得到穩(wěn)定的硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑。其應(yīng)用是將硫酸鋁-聚二甲基二烯丙基氯化銨復(fù)合混凝劑以任何比例與水稀釋后或者直接投加用于各類原水、廢水的處理以及污、淤泥脫水處理過程。本發(fā)明組成結(jié)構(gòu)明確、使雜質(zhì)含量受控，可代替硫酸鋁起到降低藥劑使用成本，強(qiáng)化混凝效果，提高出水水質(zhì)多重功能；復(fù)合混凝劑可以長期在常溫下存貯，不改變其應(yīng)用性能，故其性質(zhì)穩(wěn)定。文檔編號C02F1/52GK101343099SQ20071002501公開日2009年1月14日申請日期2007年7月10日優(yōu)先權(quán)日2007年7月10日發(fā)明者張躍軍,李瀟瀟,趙曉蕾申請人:南京理工大學(xué)