本发明专利技术涉及一种聚合铝-改性复合型生物絮凝剂无机有机复合絮凝剂及其制备方法。该无机有机复合絮凝剂是聚合铝与改性复合型生物絮凝剂以质量比1～8∶1混合反应制得；所述聚合铝是将AlCl3·6H2O原料溶于蒸馏水中，加Na2CO3调节碱化度，常温下反应制得；所述改性复合型生物絮凝剂(MCBF)是复合型生物絮凝剂与丙烯酰胺及二甲基二烯丙基氯化铵在过硫酸钾和亚硫酸钠引发剂存在下接枝共聚制得。该絮凝剂综合了MCBF产品稳定性好及聚合铝投药范围宽、水处理成本低等优点，可广泛用于给水、废水处理，造纸、纺织印染、日用化工等领域，具有良好的水处理效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚合铝-改性复合型生物絮凝剂无机有机复合絮凝剂(PAC-MCBF)及其制备エ艺，属于环境与化学技术领 域。
技术介绍
水处理药剂是当前水エ业、水污染治理与节水回用净化处理工程
中应用最广泛，用量最大的高科技含量、高附加值产品，新型、高效水处理药剂始终是水处理环保
中重点发展的支柱产业，也是水エ业与水污染治理工程技术与设备创新发展的基础产业。无机有机复合水处理剂具有传统水处理剂无法比拟的净水效果，同时具有投药量低、应用范围广、使用方便、经济等优点。无机有机复合水处理剂的研发将给水エ业、水污染治理与节水净化带来深刻地变化，带来高效、低耗、低投入的水处理效果。目前，聚合氯化铝(PAC)是国内外在给水、废水处理和污泥脱水处理中广泛应用的无机高分子絮凝剂。PAC比传统的铝盐絮凝剂(硫酸铝、氯化铝等)混凝效能更优异，t匕有机高分子絮凝剂价格低廉，但是，在形态、聚合度及相应的凝聚-絮凝效果方面，PAC仍处于传统铝盐混凝剂与有机高分子絮凝剂之间，它对胶体物质的吸附架桥能力比有机絮凝剂差很多，而且还存在进ー步水解反应的不稳定性问题，另外还存在投药量高、产生的污泥量大的问题。微生物絮凝剂(microbial flocculants,MBFs),由于其高效、无毒、良好的絮凝沉降性能、易于生物降解及无二次污染等特性，成为ー种新型天然高分子水处理剂。2003年，哈尔滨エ业大学马放教授率先提出了复合型生物絮凝剂(CBF)，CBF是由F2和F6两株从土壤中筛选分离出的高效絮凝剂产生菌混合发酵产生。F2和F6经鉴定分别为放射根瘤菌(Rhizobium radiobacter)和球形芽抱杆菌(Bacillus sphaeicus),其中，F2 放射根瘤菌，保藏在美国模式培养物集存库，保藏编号为ATCC 4525 ;F6球形芽孢杆菌，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC 1.270。參见孟路等，复合型生物絮凝剂处理低温低浊水影响因素，哈尔滨エ业大学城市水资源与水环境国家重点实验室，哈尔滨エ业大学学报，2009，41 (8) :42-45。对CBF的成分分析表明，CBF分子中含有较多的-OH基团和-C00-极性基团。參见马放等，复合型生物絮凝剂成分分析及其絮凝机理的研究，哈尔滨エ业大学市政环境工程学院，环境科学学报，2005，25 (11) :1491-1496。根据该论文測定结果表明，CBF的主要成分为多聚糖(90. 6% )和蛋白质(9. 3% )，CBF中含有羧基，且分别以-C00-和COOH的形式存在。复合型生物絮凝剂CBF的zeta电位约_40mV，负电性强，水处理效果欠佳。复合型生物絮凝剂(CBF)的制备方法有中国专利CN1597571A(CN200410043861. 4)复合型生物絮凝剂ニ段式发酵方法a、采用纤维素类生物质材料为原材料，使用物理-化学联用的方法进行预处理山、配制培养液，添加无机盐，调节PH值后经灭菌处理备用；c、在上述培养液中投加纤维素降解菌，将纤维素转化为葡萄糖和纤维ニ糖，完成第一段发酵；d、投加絮凝剂产生菌，生成复合型生物絮凝剂。鉴于现有技术CBF絮凝剂的不足，CN102408146A (201110227359. 9)提供了ー种复合型生物絮凝剂接枝丙烯酰胺絮凝剂(CBF-AM)及其制备方法，该专利技术CBF-AM絮凝剂以复合型生物絮凝剂(CBF)、丙烯酰胺(AM)为主要原料，以过硫酸钾和亚硫酸钠为引发剂，通过接枝共聚反应制得。所得CBF-AM絮凝剂缺点是产品产量少、接枝改性成本高、水处理成本高、难以实现大規模使用，另外，根据该专利技术制得的复合型生物絮凝剂接枝丙烯酰胺絮凝剂(CBF-AM)其zeta电位为-20. O O. OmV，虽然与复合型生物絮凝剂CBF本身相比，CBF-AM的电位有所提高，但是其负电性仍然限制了其广泛有效的使用。
技术实现思路
鉴于现有技术CBF与PAC各自存在的不足，本专利技术提供ー种聚合铝_改性复合型 生物絮凝剂(PAC-MCBF)无机有机复合絮凝剂及其制备方法，制备出可稳定贮存的且具有良好絮凝效果的絮凝剂。原料说明本专利技术采用的原料之一复合型生物絮凝剂(CBF)是现有市购产品，由F2和F6两株从土壤中筛选分离出来的菌株混合发酵所得的絮凝剂，制备方法參见Lili Wang等，Characterization of a compound bioilocculant produced by mixed cultureof Rhizobium radiobacter F2 and Bacillus sphaeicus F6， World J MicrobiolBiotechnol (2011)27 :2559_2565。本专利技术的聚合铝-改性复合型生物絮凝剂无机有机复合絮凝剂，是聚合铝与改性复合型生物絮凝剂按Al :改性复合型生物絮凝剂质量比=I 8 : I混合反应制得；其中，所述聚合铝(PAC)是将AlCl3 ·6Η20原料溶于蒸馏水中，加入Na2CO3调节碱化度16 66%，常温下反应制得；所述改性复合型生物絮凝剂(MCBF)是复合型生物絮凝剂(CBF)与丙烯酰胺及ニ甲基ニ烯丙基氯化铵在过硫酸钾和亚硫酸钠引发剂存在下接枝共聚制得。本专利技术的聚合铝-改性复合型生物絮凝剂无机有机复合絮凝剂，简称PAC-MCBF无机有机复合絮凝剂。根据本专利技术，ー种聚合铝-改性复合型生物絮凝剂无机有机复合絮凝剂的制备方法，包括步骤如下⑴聚合铝(PAC)的制备将AlCl3 ·6Η20固体原料溶于水中，搅拌下滴加Na2CO3溶液至碱化度16% 66%，常温下搅拌反应得无色透明液体，即得PAC溶液；AlCl3 · 6Η20与水的质量体积比是4 23 : 100，单位:g/ml。(2)改性复合型生物絮凝剂(MCBF)的制备以复合型生物絮凝剂(CBF)与丙烯酰胺、ニ甲基ニ烯丙基氯化铵为原料，反应条件如下水浴温度30 80°C，通氮气，复合型生物絮凝剂(CBF)、丙烯酰胺(AM)与ニ甲基ニ烯丙基氯化铵(DMDAAC)的质量比=I (I 6) 1，以过硫酸钾和亚硫酸钠为复合引发齐U，过硫酸钾占丙烯酰胺与ニ甲基ニ烯丙基氯化铵质量之和的0. 2 I. 2%，且过硫酸钾和亚硫酸钠的摩尔比K2S2O8 Na2SO3 = I 1，恒温反应I 6小时。反应结束将产品冷却至室温,加入过量こ醇并搅拌,使反应产物析出，抽滤,取滤渣,用丙酮洗涤三次,于50°C下真空干燥3小吋，即得改性复合型生物絮凝剂MCBF粉末。(3)按Al MCBF质量比=I 8 : I的配比，取步骤⑴制得的聚合铝溶液和步骤(2)制得的改性复合型生物絮凝剂，将改性复合型生物絮凝剂加水配成2 3g/L的改性复合型生物絮凝剂溶液，在搅拌条件下，将改性复合型生物絮凝剂溶液滴加到聚合铝溶液中，常温下反应I小吋 3小时，得聚合铝-改性复合型生物絮凝剂无机有机复合絮凝剂。根据本专利技术优选的，步骤(I)中聚合铝(PAC)溶液碱化度33% 66%。根据本专利技术优选的，步骤(2)中水浴温度为50°C (最佳反应温度)。根据本专利技术优选的，步骤(2)中反应时间为3 4小吋，最优选3. O小吋。根据本专利技术优选的，步骤(2)中复合型本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.聚合铝-改性复合型生物絮凝剂无机有机复合絮凝剂，是聚合铝与改性复合型生物絮凝剂按Al :改性复合型生物絮凝剂质量比=I 8 I混合反应制得；其中,所述聚合铝(PAC)是将AlCl3 · 6H20原料溶于蒸馏水中，加入Na2CO3调节碱化度16 66%，常温下反应制得；所述改性复合型生物絮凝剂(MCBF)是复合型生物絮凝剂(CBF)与丙烯酰胺及ニ甲基ニ烯丙基氯化铵在过硫酸钾和亚硫酸钠引发剂存在下接枝共聚制得。2.权利要求I所述的聚合铝-改性复合型生物絮凝剂无机有机复合絮凝剂的制备方法，包括步骤如下 (1)聚合铝(PAC)的制备 将AlCl3 · 6H20固体原料溶于水中，搅拌下滴加Na2CO3溶液至碱化度16% 66%，常温下搅拌反应得无色透明液体，即得聚合铝溶液；A1C13 · 6H20与水的质量体积比是4 23 100，单位g/ml; (2)改性复合型生物絮凝剂(MCBF)的制备 以复合型生物絮凝剂(CBF)与丙烯酰胺、ニ甲基ニ烯丙基氯化铵为原料，反应条件如下水浴温度30 80°C，通氮气，复合型生物絮凝剂(CBF)、丙烯酰胺(AM)与ニ甲基ニ烯丙基氯化铵(DMDAAC)的质量比=I (I 6) 1，以过硫酸钾和亚硫酸钠为复合引发剂，过硫酸钾占丙烯酰胺与ニ甲基ニ烯丙基氯化铵质量之和的O. 2 I. 2 %，且过硫酸钾和亚硫酸钠的摩尔比K2S2O8 Na2SO3 = I 1，恒温反应I 6小时。反应结束将产品冷却至室温，加入过量こ醇并搅拌，使反应产物析出，抽滤，取滤渣,用丙酮洗涤三...
【专利技术属性】
技术研发人员：高宝玉，赵艳侠，亓秋波，王燕，李倩，岳钦艳，薄晓文，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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