CN107555566B - 磺化石墨烯与阳离子聚丙烯酰胺乳液协同处理重金属污染水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了磺化石墨烯与阳离子聚丙烯酰胺乳液协同处理重金属污染水的方法。该方法先调重金属污染水的pH为5～9，向其中投加磺化石墨烯，混合均匀，然后加入阳离子聚丙烯酰胺乳液絮凝剂，搅拌混合均匀后，静置，出水；本发明原料易得、产品易制、操作简单、pH应用范围广，可对多种重金属Ag+、Cu2+、Cd2+等进行吸附，磺化石墨烯先对溶液中的金属离子进行吸附，然后阳离子聚丙烯酰胺在进一步絮凝的过程中能够二次吸附部分金属离子，比单独使用其中一种时的效果有显著的提升，吸附量达到单独使用磺化石墨烯的1.19～2.11倍，达到单独使用阳离子聚丙烯酰胺的1.34～2.5倍，且絮凝效果良好。
Description
技术领域
本发明涉及重金属污染水处理，具体是涉及一种磺化石墨烯与有机型阳离子聚丙烯酰胺乳液协同处理重金属污染水的方法，属于污水处理及环保工程领域。
背景技术
数据显示：中国90％的地下水源已经被污染，64％属于重度污染，日本环境学家悲观地预测，中国地下水治理需要1000年。据经济观察报报道，全国目前大约有2亿亩耕地在利用上存在食品安全、生态安全等问题，其中有5000多万亩受到重金属等的中重度污染。为了满足现代社会经济的发展和人们生活质量的需求，更高效提高污水回用率和污水回用水质是具有重大意义。
中国发明专利申请CN 104815616 A公开了一种分层磺化石墨烯/二氧化钛复合材料的制备方法及其在污水处理领域的应用，以氧化石墨烯和钛酸四丁酯为原料先分别制得磺化石墨烯和二氧化钛。但是制备二氧化钛的过程中，反应条件苛刻，需要无菌和高温(高达450℃)，较难达到，且应用中只涉及对金属铜离子的吸附，应用范围较窄。
中国发明专利申请CN 103641226 A公开了一种重金属污水处理剂及其制备方法，该重金属污水处理剂包括原料：氨基三甲叉嶙酸、乙二醇二乙醚二胺四乙酸、聚丙烯酸钠、二乙烯三胺五乙酸五钠、聚天冬氨酸、淀粉黄原酸酯、石墨烯纳米层/MnO2复合物、交联累托石、聚合氯化铝、壳聚糖-石墨烯复合材料。该发明中原料种类过多，成分复杂，且应用的pH范围较窄(5.4～7.3)。
因此，能够找到原料易得易制，应用操作简单，pH应用范围广，可以对多种重金属离子进行吸附的水处理剂具有重要意义。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于充分利用磺化石墨烯和阳离子型聚丙烯酰胺配合优势，提供一种具有良好的吸附重金属和污染物去除效果，并且用量少、pH应用范围广、可适用吸附多种重金属离子的磺化石墨烯与阳离子聚丙烯酰胺乳液协同处理重金属污染水的方法。
本发明所采用的技术方案是：
磺化石墨烯与阳离子聚丙烯酰胺乳液协同处理重金属污染水的方法：先调重金属污染水的pH为6～9，向其中投加磺化石墨烯，持续搅拌使其与原水混合均匀，然后加入阳离子聚丙烯酰胺乳液絮凝剂，搅拌混合均匀后，静置，出水；
以在重金属污染水中的质量浓度计，所述磺化石墨烯投加量为20～120ppm；所述阳离子聚丙烯酰胺的投加量为10～240ppm；
所述阳离子聚丙烯酰胺乳液通过如下方法制备:在去离子水中溶解阳离子单体、分散稳定剂、非离子单体和部分无机盐，在45～65℃的恒温浴中匀速搅拌使之形成均相的稳定的体系，通氮气，搅拌下注入第一部分引发剂，持续反应3.5～6.5h后，再注入剩余的引发剂，再反应7～13h，加入剩余部分无机盐，继续搅拌20～40min，得到白色的阳离子聚丙烯酰胺乳液；
非离子单体和阳离子单体共同组成反应体系的单体体系；所述分散稳定剂的相对分子质量为40～180×104g/mol，分散稳定剂用量占整个单体体系质量的25～55％；整个单体体系占反应体系的3～25wt％，其中阳离子单体占整个单体体系的4～55mol％，无机盐用量占反应体系的15～35wt％，所述部分无机盐占整体无机盐质量的85～95％，引发剂用量占单体体系质量的0.01～0.1％，所述第一部分引发剂占整个引发剂用量的45～85％；
所述阳离子单体为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化铵中的一种或多种；
所述非离子单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺中一种或多种。
为进一步实现本发明目的，优选地，所述分散稳定剂为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化铵中的一种或多种聚合而成。
优选地，所述无机盐为氯化钠、氯化铵、硫酸铵、硫酸钠、磷酸氢铵、磷酸氢钠中的一种或多种。
优选地，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或两种。
优选地，所述持续搅拌时间为1～12h。
优选地，所述静置时间为1～8h。
优选地，所述磺化石墨烯与阳离子聚丙烯酰胺乳液絮凝剂质量比为1:0～1:2。
优选地，所述重金属的离子为镉离子、银离子和铜离子中的一种或多种。
优选地，所述通氮气的时间为25～45min，控制搅拌的速率在250～420rpm
优选地，所述搅拌下注入第一部分引发剂的搅拌速率为250～420rpm，注入第一部分引发剂是用注射器注入。
本发明先对污水样中的重金属离子进行动态吸附，然后加入阳离子聚丙烯酰胺对水样进行絮凝，操作方法简单，吸附和絮凝分步进行，两步协调，得到的效果良好。
磺化石墨烯是对氧化石墨烯的磺化改性，由于石墨烯本身具有高的比表面积、优良的表面化学等特性，其对金属离子的吸附性质较好；且磺酸基团的亲水性高，磺化处理后的石墨烯，在保留原有吸附性质的基础上，还提高了其分散性，使之更有利于在水溶液或有机溶液体系中分散，从而表现出更加优良的吸附性能，能有效去除水溶液中的重金属离子，是一种前景广阔的吸附材料。
阳离子聚丙烯酰胺作为一种水溶性阳离子有机絮凝剂，它的特点在于：水溶性好、正电荷密度高、分子量容易控制等，因而被广泛应用于工业及水处理领域。但在单独使用时，存在药剂成本较高，且水处理效果不佳的问题，如果将其与某些无机分子吸附剂进行复配使用，则可以表现出较好的水处理效果。因此，研究和开发可以充分发挥无机、有机混凝剂各自特点的复合水处理剂，有望达到优势互补或协同，实现强化，提高污染物的去除效果。
本发明发现，由于磺化石墨烯对这些金属阳离子具有高的吸附性能，磺化石墨烯可先对溶液中的金属离子进行吸附，然后阳离子聚丙烯酰胺在进一步絮凝的过程中也能吸附部分金属离子，从而表现处二者的协同作用，比使得比单独使用其中一种时的效果更佳。协同使用磺化石墨烯和阳离子聚丙烯酰胺乳液对Cd2+、Ag+、Cu2+三种金属离子的的吸附量最低可达到单独使用磺化石墨烯的1.19倍和单独使用阳离子聚丙烯酰胺的1.34倍；
相对于现有技术，本发明具有如下优点：
(1)絮凝效果好，有机无机复配型水处理剂充分利用了阳离子型有机高分子絮凝剂的絮凝优势，使得絮凝效果好，絮体可成团，沉降速度快，回用水清。
(2)吸附效果好，有机无机复配型水处理剂充分利用了磺化石墨烯的吸附优势，例如高的比表面积和磺酸基团高的亲水性能，使之能有效去除水溶液中的重金属离子。
(3)操作简单，与现有技术相比，本发明的有益效果是操作方法简单，仅需要2步操作，且原料用量少(仅需要10～200ppm)，成本低，并且吸附和絮凝可以同时进行。
附图说明
图1为实施例1阳离子聚丙烯酰胺乳液的红外分析图谱。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，但实施例不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
处理含重金属Cd2+离子的高岭土悬浊液
(1)将丙烯酰胺10.08g、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(80wt％)6.78g、硫酸铵40.2g、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵水溶液(16wt％，分子量1.09×106g/mol)15.687g、乙二胺四乙酸二钠0.031g加入到45.61g蒸馏水中，搅拌均匀，倒入有冷凝管、氮气导管、温度计和装有机械搅拌器的250ml四口烧瓶中，以345rpm速率匀速搅拌，在55℃恒温水浴中，通氮气半小时，后注入0.5wt％过硫酸铵1.14ml，反应至体系变为粘稠过4小时后，再次加入0.6ml的0.5wt％过硫酸铵，12小时后，再加入2.0g硫酸铵，继续搅拌半小时后停止反应，得到白色阳离子聚丙烯酰胺乳液。
图1为实施例1阳离子聚丙烯酰胺乳液的红外分析图谱，从红外图谱可以看出，947cm-1处为DMC中-CH2-N-的特征，吸收峰，1109cm-1处为酯基上的C-O特征吸收峰，1488cm-1处为DMC中-CH2-N-的亚甲基弯曲振动吸收峰，在2944cm-1处的吸收峰为甲基和亚甲基的非对称伸缩振动吸收峰，在3447cm-1处出现了N-H的伸缩振动特征吸收峰。FTIR分析结果表明所得产物为AM和DMC的共聚产物，即阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DMC)。
(2)含重金属Cd2+离子的高岭土悬浊液：取5g高岭土粉末加入20ml去离子水，快速搅拌30min使其溶解，得到白色悬浊液，将其定容至1L，静置30min，取上清液500ml，制得500ml高岭土悬浊液；配制500ml含Cd2+离子溶液，将高岭土悬浮液和Cd2+溶液按体积比1:1混合均匀。
(3)处理含重金属Cd2+离子的高岭土悬浊液：分别取100ml上述悬浮液于5个锥形瓶中，分别调节pH为5、6、7、8、9，搅拌30s后，分别加入质量浓度为80ppm的磺化石墨烯溶液0.4ml，继续搅拌8h后加入质量浓度为120ppm的阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂0.4ml，于100ml具塞量筒中来回振荡10次，静置10h；通过絮凝沉降作用，使水中絮凝剂阳离子聚丙烯酰胺及其吸附物沉降到底部；用EDTA差减法滴定Cd2+的剩余浓度为C1，与原始浓度C0比较，计算Cd2+去除率：
实施例2
处理含重金属Ag+离子的高岭土悬浊液
(1)将丙烯酰胺10.08g、丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵(85wt％)7.78g、氯化铵39.8g、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵水溶液(16wt％，分子量1.09×106g/mol)15.687g、乙二胺四乙酸二钠0.031g加入到45.61g蒸馏水中，搅拌均匀，倒入有冷凝管、氮气导管、温度计和装有机械搅拌器的250ml四口烧瓶中，以345rpm速率匀速搅拌，在55℃恒温水浴中，通氮气半小时，后注入0.5wt％过硫酸钾1.14ml，反应至体系变为粘稠过4小时后，再次加入0.6ml的0.5wt％过硫酸钾，12小时后，再加入1.8g氯化铵，继续搅拌半小时后停止反应，得到白色阳离子聚丙烯酰胺乳液。
(2)含重金属Ag+离子的高岭土悬浊液：取5g高岭土粉末加入去离子水20ml，快速搅拌30min使其溶解，得到白色悬浊液，将其定容至1L，静置30min，取上清液500ml，制得500ml高岭土悬浊液；配制500ml含Ag+溶液，将高岭土溶液和Ag+溶液按体积比1:1混合均匀，避光存放。
(3)处理含重金属Ag+离子的高岭土悬浊液：分别取100ml上述悬浮液于5个锥形瓶中，分别调节pH为5、6、7、8、9，搅拌30s后，加入质量浓度为80ppm的磺化石墨烯溶液0.4ml，继续搅拌8h后加入质量浓度为120ppm阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂0.4ml，于100ml具塞量筒中来回振荡10次，静置10h；通过絮凝沉降作用使水中絮凝剂阳离子聚丙烯酰胺及其吸附物沉降到底部；用莫尔法滴定Ag+的剩余浓度为C1，与原始浓度C0比较，计算Ag+去除率。
实施例3
处理含重金属Cu2+离子的高岭土悬浊液
(1)将丙烯酰胺10.08g、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(80wt％)6.78g、氯化钠50.1g、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵水溶液(16wt％，分子量1.09×106g/mol)15.687g、乙二胺四乙酸二钠0.031g加入到45.61g蒸馏水中，搅拌均匀，倒入有冷凝管、氮气导管、温度计和装有机械搅拌器的250ml四口烧瓶中，以345rpm速率匀速搅拌，在55℃恒温水浴中，通氮气半小时，后注入0.5wt％过硫酸铵1.14ml，反应至体系变为粘稠过4小时后，再次加入0.6ml的0.5wt％过硫酸铵，12小时后，再加入1.9g氯化钠，继续搅拌半小时后停止反应，得到白色阳离子聚丙烯酰胺乳液。
(2)含重金属Cu2+离子的高岭土悬浊液：取5g高岭土粉末加入离子水20ml，快速搅拌30min使其溶解，得到白色悬浊液，将其定容至1L，静置30min，取上清液500ml，制得500ml高岭土悬浊液；配制500ml的Cu2+溶液，将高岭土溶液和Cu2+离子溶液按体积比1:1混合均匀。
(3)处理含重金属Cu2+离子的高岭土悬浊液：分别取100ml上述悬浮液于5个锥形瓶中，分别调节pH为5、6、7、8、9，搅拌30s，后加入质量浓度为80ppm的磺化石墨烯溶液0.4ml，继续搅拌8h后加入质量浓度为120ppm阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂0.4ml，于100ml具塞量筒中来回振荡10次，静置10h；通过絮凝沉降作用使水中絮凝剂阳离子聚丙烯酰胺及其吸附物沉降到底部，用福尔哈德发滴定Cu2+的剩余浓度为C1，与原始浓度C0比较，计算Cu2+去除率。
对比例1
单独使用磺化石墨烯对含Cd2+离子的高岭土悬浮液的处理
(1)含重金属Cd2+离子的高岭土悬浊液：取5g高岭土粉末加入去离子水20ml，快速搅拌30min使其溶解，得到白色悬浊液，将其定容至1L，静置30min，取上清液500ml，制得500ml高岭土悬浊液；配制500ml的Cd2+溶液，将高岭土溶液和Cd2+离子溶液按体积比1:1混合均匀。
(2)磺化石墨烯的处理实验：分别取100ml上述悬浮液于5个锥形瓶中，分别调节pH为5、6、7、8、9，搅拌30s，后加入质量浓度为80ppm的磺化石墨烯溶液0.4ml，于100ml具塞量筒中来回振荡10次，静置10h；
用福尔哈德发滴定Cd2+的剩余浓度为C1，与原始浓度C0比较，计算Cd2+去除率。
对比例2
单独使用磺化石墨烯对含Ag+离子的高岭土悬浮液的处理
(1)含重金属Ag+离子的高岭土悬浊液：取5g高岭土粉末加入去离子水20ml，快速搅拌30min使其溶解，得到白色悬浊液，将其定容至1L，静置30min，取上清液500ml，制得500ml高岭土悬浊液；配制500ml的Ag+溶液，将高岭土溶液和Ag+离子溶液按体积比1:1混合均匀。
(2)磺化石墨烯的处理实验：分别取100ml上述悬浮液于5个锥形瓶中，分别调节pH为5、6、7、8、9，搅拌30s，后加入质量浓度为80ppm的磺化石墨烯溶液0.4ml，于100ml具塞量筒中来回振荡10次，静置10h；用福尔哈德发滴定Ag+的剩余浓度为C1，与原始浓度C0比较，计算Ag+去除率。
对比例3
单独使用磺化石墨烯对含Cu2+离子的高岭土悬浮液的处理
(1)含重金属Cu2+离子的高岭土悬浊液：取5g高岭土粉末加入去离子水20ml，快速搅拌30min使其溶解，得到白色悬浊液，将其定容至1L，静置30min，取上清液500ml，制得500ml高岭土悬浊液；配制500ml的Cu2+溶液，将高岭土溶液和Cd2+离子溶液按体积比1:1混合均匀。
(2)磺化石墨烯的处理实验：分别取100ml上述悬浮液于5个锥形瓶中，调节pH为5、6、7、8、9，搅拌30s，后加入质量浓度为80ppm的磺化石墨烯溶液0.4ml，于100ml具塞量筒中来回振荡10次，静置10h；
用福尔哈德发滴定Cu2+的剩余浓度为C1，与原始浓度C0比较，计算Cu2+去除率。
对比例4
单独使用阳离子聚丙烯酰胺对含Cd2+离子的高岭土悬浮液的处理
(1)含重金属Cd2+离子的高岭土悬浊液：取5g高岭土粉末加入去离子水20ml，快速搅拌30min使其溶解，得到白色悬浊液，将其定容至1L，静置30min，取上清液500ml，制得500ml高岭土悬浊液；配制500ml的Cd2+溶液，将高岭土溶液和Cd2+离子溶液按体积比1:1混合均匀。
(2)阳离子聚丙烯酰胺的处理实验：分别取100ml上述悬浮液于5个锥形瓶中，分别调节pH为5、6、7、8、9，搅拌30s，后加入质量浓度为120ppm的阳离子聚丙烯酰胺溶液0.4ml，于100ml具塞量筒中来回振荡10次，静置10h；
用福尔哈德发滴定Cd2+的剩余浓度为C1，与原始浓度C0比较，计算Cd2+去除率。
对比例5
单独使用阳离子聚丙烯酰胺对含Ag+离子的高岭土悬浮液的处理
(1)含重金属Ag+离子的高岭土悬浊液：取5g高岭土粉末加入去离子水20ml，快速搅拌30min使其溶解，得到白色悬浊液，将其定容至1L，静置30min，取上清液500ml，制得500ml高岭土悬浊液；配制500ml的Ag+溶液，将高岭土溶液和Ag+离子溶液按体积比1:1混合均匀。
(2)阳离子聚丙烯酰胺的处理实验：分别取100ml上述悬浮液于5个锥形瓶中，分别调节pH为5、6、7、8、9，搅拌30s，后加入质量浓度为120ppm阳离子聚丙烯酰胺溶液0.4ml，于100ml具塞量筒中来回振荡10次，静置10h；用福尔哈德发滴定Ag+的剩余浓度为C1，与原始浓度C0比较，计算Ag+去除率。
对比例6
单独使阳离子聚丙烯酰胺烯对含Cu2+离子的高岭土悬浮液的处理
(1)含重金属Cu2+离子的高岭土悬浊液：取5g高岭土粉末加入去离子水，快速搅拌30min使其溶解，得到白色悬浊液，将其定容至1L，静置30min，取上清液500ml，制得500ml高岭土悬浊液；配制500ml的Cu2+溶液，将高岭土溶液和Cd2+离子溶液按体积比1:1混合均匀。
(2)阳离子聚丙烯酰胺的处理实验：分别取100ml上述悬浮液于5个锥形瓶中，分别调节pH为5、6、7、8、9，搅拌30s，后加入质量浓度为120ppm阳离子聚丙烯酰胺溶液0.4ml，于100ml具塞量筒中来回振荡10次，静置10h；
用福尔哈德发滴定Cu2+的剩余浓度为C1，与原始浓度C0比较，计算Cu2+去除率；以上各个实施事例中涉及去除(吸附)率的计算，吸附率＝1-C0/C1；
处理后用紫外分光光度计测试各上清液λ＝550nm处的透光率；
通过测试絮体的沉降时间(t)和沉降的距离(s)计算絮体的沉降速率v：v＝s/t；结果列于表1中。
表1的结果表明，实施例1、2、3是磺化石墨烯和阳离子聚丙烯酰胺乳液协同处理三种含重金属水的试验，本发明中在处理含重金属离子Ag+、Cu2+、Cd2+的高岭土悬浊液时，磺化石墨烯用量为80ppm，阳离子聚丙烯酰胺乳液用量为120ppm，磺化石墨烯与阳离子聚丙烯乳液的质量比为2:3，PH合适时，其对三种金属离子的吸附都可以达到95％以上；
对比例1、2、3是单独使用磺化石墨烯时对三种含重金属水的处理，其对重金属离子的吸附量明显比实施例1、2、3的吸附量少，共同使用的吸附量可达到单独使用磺化石墨烯的1.19～2.11倍，大幅提高絮凝沉淀颗粒的沉降速率，大幅缩短了沉降时间并提高了对废水的净化效率；现有技术在同等条件单独使用磺化石墨烯，若要提高10％的吸附量，需要消耗3倍以上的磺化石墨烯，原料用量大，不利于环保节能，且由于没有阳离子聚丙烯酰胺的存在，处理后的水没有明显的絮凝现象，不利于进一步的沉降分离；对比例3、4、5是单独使用阳离子聚丙烯酰胺乳液对三种含重金属水的处理，有明显絮凝现象，但絮体相对较小，絮凝沉淀颗粒的沉降速率相对较慢，同时两种使用的吸附量可达到单独使用阳离子聚丙烯酰胺的1.34～2.5倍，大幅提高了对废水的净化效率；同样若单独使用阳离子聚丙烯酰胺，现有技术在同等条件下若要提高10％的吸附量，需要消耗2倍以上的阳离子聚丙烯酰胺，原料消耗量大，不利于环保节能，不利于持续发展。
由于磺化石墨烯对这些金属阳离子具有一定的吸附性能，磺化石墨烯可先对溶液中的金属离子进行吸附，然后阳离子聚丙烯酰胺在进一步絮凝的过程中能够二次吸附部分金属离子，从而表现处二者的协同作用，比单独使用其中一种时的效果更佳。
表1
Claims (10)
1.磺化石墨烯与阳离子聚丙烯酰胺乳液协同处理重金属污染水的方法，其特征在于：先调重金属污染水的pH为6～9，向其中投加磺化石墨烯，持续搅拌使其与原水混合均匀，然后加入阳离子聚丙烯酰胺乳液絮凝剂，搅拌混合均匀后，静置，出水；
以在重金属污染水中的质量浓度计，所述磺化石墨烯投加量为20～120ppm；所述阳离子聚丙烯酰胺的投加量为10～240ppm；
所述阳离子聚丙烯酰胺乳液通过如下方法制备:在去离子水中溶解阳离子单体、分散稳定剂、非离子单体和部分无机盐，在45～65℃的恒温浴中匀速搅拌使之形成均相的稳定的体系，通氮气，搅拌下注入第一部分引发剂，持续反应3.5～6.5h后，再注入剩余的引发剂，再反应7～13h，加入剩余部分无机盐，继续搅拌20～40min，得到白色的阳离子聚丙烯酰胺乳液；
非离子单体和阳离子单体共同组成反应体系的单体体系；所述分散稳定剂的相对分子质量为40～180×104g/mol，分散稳定剂用量占整个单体体系质量的25～55％；整个单体体系占反应体系的3～25wt％，其中阳离子单体占整个单体体系的4～55mol％，无机盐用量占反应体系的15～35wt％，所述部分无机盐占整体无机盐质量的85～95％，引发剂用量占单体体系质量的0.01～0.1％，所述第一部分引发剂占整个引发剂用量的45～85％；
所述阳离子单体为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化铵中的一种或多种；
所述非离子单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺中一种或多种。
2.根据权利要求1所述的磺化石墨烯与阳离子聚丙烯酰胺乳液协同处理重金属污染水的方法，其特征在于，所述分散稳定剂为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化铵中的一种或多种聚合而成。
3.根据权利要求1所述的磺化石墨烯与阳离子聚丙烯酰胺乳液协同处理重金属污染水的方法，其特征在于，所述无机盐为氯化钠、氯化铵、硫酸铵、硫酸钠、磷酸氢铵、磷酸氢钠中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的磺化石墨烯与阳离子聚丙烯酰胺乳液协同处理重金属污染水的方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的磺化石墨烯与阳离子聚丙烯酰胺乳液协同处理重金属污染水的方法，其特征在于，所述持续搅拌时间为1～12h。
6.根据权利要求1所述的磺化石墨烯与阳离子聚丙烯酰胺乳液协同处理重金属污染水的方法，其特征在于，所述静置时间为1～8h。
7.根据权利要求1所述的磺化石墨烯与阳离子聚丙烯酰胺乳液协同处理重金属污染水的方法，其特征在于，所述磺化石墨烯与阳离子聚丙烯酰胺乳液絮凝剂质量比为1:0～1:2。
8.根据权利要求1所述的磺化石墨烯与阳离子聚丙烯酰胺乳液协同处理重金属污染水的方法，其特征在于，所述重金属的离子为镉离子、银离子和铜离子中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的磺化石墨烯与阳离子聚丙烯酰胺乳液协同处理重金属污染水的方法，其特征在于，所述通氮气的时间为25～45min，控制搅拌的速率在250～420rpm。
10.根据权利要求1所述的磺化石墨烯与阳离子聚丙烯酰胺乳液协同处理重金属污染水的方法，其特征在于，所述搅拌下注入第一部分引发剂的搅拌速率为250～420rpm，注入第一部分引发剂是用注射器注入。
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