CN111747498A - 一种用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及絮凝剂技术领域，公开了一种用于水处理的蒙脱石‑季铵盐复合絮凝剂的制备方法。包括以下步骤：1）将蒙脱石加入硫酸锌溶液中搅拌混合均匀得到悬浮液，向悬浮液中滴加碳酸氢铵水溶液，加热搅拌反应，然后静置陈化，将中间产物置于马弗炉中进行高温煅烧，室温冷却，得到复合蒙脱石；2）硅烷偶联剂改性得到硅烷偶联剂改性复合蒙脱石；3）将硅烷偶联剂改性复合蒙脱石加入3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵溶液中进行开环反应，得到蒙脱石‑季铵盐复合絮凝剂。本发明制备得到的絮凝剂与微藻结合后形成的絮体密实性较好，抗扰动性能好，对微藻具有优良的絮凝结合能力，微藻去除率较高。

Description

一种用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法

技术领域

本发明涉及絮凝剂技术领域，尤其是涉及一种用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法。

背景技术

絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类，其中无机絮凝剂包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂；有机絮凝剂包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。絮凝剂的絮凝理论是“聚并”理论，絮凝剂主要是带正负电的基团与水体中带负正电的难于分离的一些粒子或者颗粒相互靠近，降低其电势，使其处理不稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，并通过物理或化学的方法分离出来。一般为达到这种目的而使用的药剂，称之为絮凝剂。絮凝剂主要应用于给水和污水处理领域。水体富营养化使造成藻类泛滥成灾的主要原因。藻类的泛滥成灾不仅影响了水体景观及水产品的正常生产,藻细胞破裂释放的藻毒素对人体健康有极大的威胁。同时藻类对于自来水厂的净水成本和出水水质也有着极大的影响。因此,藻类的爆发引起了人们对藻类处理的重视。目前常用的除藻方法有三类:物理法、化学法和生物法。物理法利用的是机械筛分的手段除杂质,如微滤机,但是存在滤网易堵塞的问题；化学法是投加氧化剂或某些盐类除藻,但是存在副产物的二次污染；利用微生物控藻则会存在只能对单一藻种起效的缺点。可见将这些方法付诸实践,都存在着一些弊端。絮凝法除藻是一种只需投加少量絮凝剂,便能够对藻类进行高效去除的方法,并且对自然的危害极小,因此越来越得到人们的重视。

中国专利公开号CN111285973公开了一种星型阳离子聚合物絮凝剂及其制备方法，该星型阳离子聚合物絮凝剂以单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丙烯酰胺为聚合主体，引入丙烯酸酯季铵盐进行三元共聚，并添加亲水亲油表面活性剂，在复合引发体系作用下合成。又如专利公开号CN104311812公开了一种天然植物单宁季铵盐改性絮凝剂的制备方法，将植物单宁用二甲基甲酰胺溶解后，加入定量甲醛和二甲醛，完全搅拌均匀后加入少许酸催化剂，恒温反应，然后加入定量环氧氯丙烷，继续反应4h，终止反应后减压蒸馏取出溶剂，得到絮凝剂。上述专利技术方案中絮凝剂质量较轻容易上浮，与藻类结合絮体松散，密实性差，不易形成沉淀，出水水质较差，不适用于除藻。

中国专利公开号CN101798133公开了一种由双子表面活性剂和黏土组成的复合除藻剂及除藻方法，该除藻剂由双子季铵盐阳离子表面活性剂和粘土溶液混合组成。该专利技术方案中采用吸附插层的方法将季铵盐组装到粘土上，得到的复合物具有一定的除藻效果，但是采用普通插层的方式将季铵盐组装到粘土上得到的复合物，季铵盐与粘土的结合作用力较弱，加入含藻废水中，在搅拌絮凝沉降过程中，季铵盐容易从粘土上脱离，抗扰动性能差，且粘土表面和水体中藻细胞表面均带负电荷，两者间的静电排斥作用力影响除藻剂对藻细胞的吸附结合，导致其除藻性能下降。

发明内容

本发明是为了克服现有技术问题，提供一种用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法。本发明制备得到的絮凝剂与微藻结合后形成的絮体密实性较好，在水体中能够快速沉淀，从而提高微藻与水体的分离效果，出水水质高；另外本发明絮凝剂的抗扰动性能好且对微藻具有优良的絮凝结合能力，从而提高微藻去除率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

1)取硫酸锌加入去离子水中搅拌溶解得到硫酸锌溶液，将蒙脱石加入硫酸锌溶液中搅拌混合均匀得到悬浮液，将碳酸氢铵加入去离子水搅拌溶解得到碳酸氢铵水溶液，向悬浮液中滴加碳酸氢铵水溶液，加热搅拌反应，然后静置陈化，过滤后进行烘干得到中间产物，将中间产物置于马弗炉中进行高温煅烧，室温冷却，得到复合蒙脱石；

2)将环氧基硅烷偶联剂加入乙醇与水的混合溶液中，调节溶液pH至3-5，搅拌反应30-50min，得到硅烷偶联剂水解液，将步骤1)中得到的复合蒙脱石加入硅烷偶联剂水解液中，加热搅拌反应，过滤，醇洗，置于烘箱中在50-60℃下干燥2-4h，得到硅烷偶联剂改性复合蒙脱石；3)将3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵加入去离子水中搅拌溶解得到3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液，将步骤2)得到的硅烷偶联剂改性复合蒙脱石加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液中，然后加入四氯化锡催化剂，加热搅拌反应，过滤，水洗，置于烘箱中在60-70℃干燥3-5h，得到蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂。

作为优选，所述步骤1)中蒙脱石与硫酸锌的质量比为1:1-3。

作为优选，所述步骤1)中硫酸锌与碳酸氢铵的质量比为1:2-4。

作为优选，所述步骤1)中反应温度为90-100℃，反应时间为1-2h。

作为优选，所述步骤1)中静置陈化时间为3-6h。

作为优选，所述步骤1)中马弗炉高温煅烧温度为300-350℃，煅烧时间为2-4h。

作为优选，所述步骤2)中复合蒙脱石与环氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.2-0.5。

作为优选，所述步骤2)中反应温度为40-50℃，反应时间为1-3h。

作为优选，所述步骤3)中硅烷偶联剂改性复合蒙脱石与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的质量比为1:0.3-0.6。

作为优选，所述步骤3)中反应温度为75-85℃，反应时间为3-5h。

本发明相对现有技术具有以下优点：

1.现有技术季铵盐与藻细胞的作用原理为带负电的藻类细胞与带正电的带正电荷的季铵盐产生电中和作用，带正电荷的季铵盐通过静电引力作用强烈的吸附带负电的藻类细胞并对藻细胞表面的负电荷进行中和，使藻细胞脱稳而聚集，形成絮体，但此时形成的絮体体积较小且较为松散，进而悬浮在水体中，不利于藻类细胞与水体的分离，导致出水质量下降，对此本发明将蒙脱石与羟丙基季铵盐结合制备复合絮凝剂，蒙脱石上能够负载大量的季铵盐，从而使大量的藻类絮体结合在蒙脱石表面，结合蒙脱石自身重力重力，从而使藻类细胞与絮凝剂结合后沉淀，利于两者分离，提高出水水质，避免季铵盐絮凝剂与藻类细胞结合悬浮水体中，不利于藻类细胞与水体的分离。另外，蒙脱石为多层硅酸盐构成的层状矿物，具有优异的吸附性能，蒙脱石的吸附性能对水体中微藻细胞起到辅助吸附作用，微藻细胞与絮凝剂结合后形成的絮体更加密实，进一步促进絮凝剂与微藻细胞形成的絮体在水体中沉淀，提高两者水体中藻类的去除率；

2.蒙脱石表面与藻类细胞表面均带负电荷，两者间的静电排斥作用力影响絮凝剂与藻细胞的结合，从而造成絮凝剂对藻细胞的絮凝效果降低，对此本发明利用硫酸锌为前驱体制备纳米氧化锌，纳米氧化锌沉积结合在蒙脱石表面形成纳米氧化锌层，纳米氧化层对蒙脱石表面的负电荷起到隔离作用，避免蒙脱石表面的负电荷与微藻细胞之间产生静电排斥作用力，提高絮凝剂与微藻细胞的结合能力，从而絮凝剂对微藻细胞的絮凝效果；

3.采用将季铵盐与蒙脱石吸插层的方式将季铵盐与蒙脱石结合制备得到的絮凝剂加入含藻水体中，搅拌絮凝沉降过程中，在搅拌作用力下季铵盐容易从蒙脱石上脱离，絮凝剂的抗扰动性能较差，对此本发明对技术方案作进一步改进，由于蒙脱石表面沉积结合的纳米氧化锌层上具有大量的羟基，本发明利用环氧硅烷偶联剂与纳米氧化锌层上的羟基发生脱水反应，从而将环氧硅烷偶联剂接枝在纳米氧化锌层表面，使纳米氧化锌层表面负载环氧基团，然后再利用环氧基团与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵上的羟基发生开环反应，从而将3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵通过化学键接的方式连接在纳米氧化锌层表面，提高季铵盐与蒙脱石之间结合的稳定性。

附图说明

图1为本发明蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂与藻细胞絮凝结合形成的絮体的微观扫描电镜图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，具体实施例中若非特指所采用的原料均可从市场购买得到，实施例中的方法如无特别说明均为本领域的常规方法。

实施例1

用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

1)取硫酸锌加入去离子水中搅拌溶解配制成质量浓度为2.0％的硫酸锌溶液，将蒙脱石加入硫酸锌溶液中搅拌混合均匀得到悬浮液，蒙脱石与硫酸锌的质量比为1:2.5，将碳酸氢铵加入去离子水搅拌溶解配制成质量浓度为5.0％的碳酸氢铵水溶液，向悬浮液中滴加碳酸氢铵水溶液，其中硫酸锌与碳酸氢铵的质量比为1:3，升温至100℃搅拌反应1h，然后静置陈化5h，过滤后进行烘干得到中间产物，将中间产物置于马弗炉中在300℃进行高温煅烧4h，室温冷却，得到复合蒙脱石；

2)将乙醇与水胺体积比1:1混合得到混合溶液，按照环氧基硅烷偶联剂KH560与混合溶液的质量比1:30的比例，将环氧基硅烷偶联剂加入乙醇与水的混合溶液中，调节溶液pH至5，搅拌反应50min，得到硅烷偶联剂水解液，将步骤1)中得到的复合蒙脱石加入硅烷偶联剂水解液中，复合蒙脱石与环氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.4，升温至45℃搅拌反应2h，过滤，醇洗，置于烘箱中在50℃下干燥4h，得到硅烷偶联剂改性复合蒙脱石；

3)将3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵加入去离子水中搅拌溶解配制成质量浓度为5.0％的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液，将步骤2)得到的硅烷偶联剂改性复合蒙脱石加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液中，硅烷偶联剂改性复合蒙脱石与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的质量比为1:0.5，然后加入四氯化锡催化剂，四氯化锡催化剂添加量为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的3.0wt％，升温至80℃搅拌反应4h，过滤，水洗，置于烘箱中在70℃干燥3h，得到蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂。

实施例2

用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

1)取硫酸锌加入去离子水中搅拌溶解配制成质量浓度为2.0％的硫酸锌溶液，将蒙脱石加入硫酸锌溶液中搅拌混合均匀得到悬浮液，蒙脱石与硫酸锌的质量比为1:2，将碳酸氢铵加入去离子水搅拌溶解配制成质量浓度为5.0％的碳酸氢铵水溶液，向悬浮液中滴加碳酸氢铵水溶液，其中硫酸锌与碳酸氢铵的质量比为1:2.5，升温至90℃搅拌反应2h，然后静置陈化4h，过滤后进行烘干得到中间产物，将中间产物置于马弗炉中在350℃进行高温煅烧2h，室温冷却，得到复合蒙脱石；

2)将乙醇与水胺体积比1:1混合得到混合溶液，按照环氧基硅烷偶联剂KH560与混合溶液的质量比1:30的比例，将环氧基硅烷偶联剂加入乙醇与水的混合溶液中，调节溶液pH至3，搅拌反应30min，得到硅烷偶联剂水解液，将步骤1)中得到的复合蒙脱石加入硅烷偶联剂水解液中，复合蒙脱石与环氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.3，升温至45℃搅拌反应2h，过滤，醇洗，置于烘箱中在60℃下干燥2h，得到硅烷偶联剂改性复合蒙脱石；

3)将3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵加入去离子水中搅拌溶解配制成质量浓度为5.0％的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液，将步骤2)得到的硅烷偶联剂改性复合蒙脱石加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液中，硅烷偶联剂改性复合蒙脱石与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的质量比为1:0.4，然后加入四氯化锡催化剂，四氯化锡催化剂添加量为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的3.0wt％，升温至80℃搅拌反应3.5h，过滤，水洗，置于烘箱中在60℃干燥5h，得到蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂。

实施例3

用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

1)取硫酸锌加入去离子水中搅拌溶解配制成质量浓度为2.0％的硫酸锌溶液，将蒙脱石加入硫酸锌溶液中搅拌混合均匀得到悬浮液，蒙脱石与硫酸锌的质量比为1:3，将碳酸氢铵加入去离子水搅拌溶解配制成质量浓度为5.0％的碳酸氢铵水溶液，向悬浮液中滴加碳酸氢铵水溶液，其中硫酸锌与碳酸氢铵的质量比为1:4，升温至95℃搅拌反应1.5h，然后静置陈化6h，过滤后进行烘干得到中间产物，将中间产物置于马弗炉中在330℃进行高温煅烧3h，室温冷却，得到复合蒙脱石；

2)将乙醇与水胺体积比1:1混合得到混合溶液，按照环氧基硅烷偶联剂KH560与混合溶液的质量比1:30的比例，将环氧基硅烷偶联剂加入乙醇与水的混合溶液中，调节溶液pH至4，搅拌反应40min，得到硅烷偶联剂水解液，将步骤1)中得到的复合蒙脱石加入硅烷偶联剂水解液中，复合蒙脱石与环氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.5，升温至50℃搅拌反应3h，过滤，醇洗，置于烘箱中在55℃下干燥3h，得到硅烷偶联剂改性复合蒙脱石；

3)将3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵加入去离子水中搅拌溶解配制成质量浓度为5.0％的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液，将步骤2)得到的硅烷偶联剂改性复合蒙脱石加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液中，硅烷偶联剂改性复合蒙脱石与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的质量比为1:0.6，然后加入四氯化锡催化剂，四氯化锡催化剂添加量为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的3.0wt％，升温至85℃搅拌反应5h，过滤，水洗，置于烘箱中在65℃干燥4h，得到蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂。

实施例4

用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

1)取硫酸锌加入去离子水中搅拌溶解配制成质量浓度为2.0％的硫酸锌溶液，将蒙脱石加入硫酸锌溶液中搅拌混合均匀得到悬浮液，蒙脱石与硫酸锌的质量比为1:1，将碳酸氢铵加入去离子水搅拌溶解配制成质量浓度为5.0％的碳酸氢铵水溶液，向悬浮液中滴加碳酸氢铵水溶液，其中硫酸锌与碳酸氢铵的质量比为1:2，升温至95℃搅拌反应1.5h，然后静置陈化3h，过滤后进行烘干得到中间产物，将中间产物置于马弗炉中在330℃进行高温煅烧3h，室温冷却，得到复合蒙脱石；

2)将乙醇与水胺体积比1:1混合得到混合溶液，按照环氧基硅烷偶联剂KH560与混合溶液的质量比1:30的比例，将环氧基硅烷偶联剂加入乙醇与水的混合溶液中，调节溶液pH至4，搅拌反应40min，得到硅烷偶联剂水解液，将步骤1)中得到的复合蒙脱石加入硅烷偶联剂水解液中，复合蒙脱石与环氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.2，升温至40℃搅拌反应1h，过滤，醇洗，置于烘箱中在55℃下干燥3h，得到硅烷偶联剂改性复合蒙脱石；

3)将3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵加入去离子水中搅拌溶解配制成质量浓度为5.0％的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液，将步骤2)得到的硅烷偶联剂改性复合蒙脱石加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液中，硅烷偶联剂改性复合蒙脱石与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的质量比为1:0.3，然后加入四氯化锡催化剂，四氯化锡催化剂添加量为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的3.0wt％，升温至75℃搅拌反应3h，过滤，水洗，置于烘箱中在65℃干燥4h，得到蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂。

对比例1：

对比例1中复合絮凝剂的制备方法包括以下步骤：

将3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵加入去离子水中搅拌溶解配制成质量浓度为5.0％的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液，将蒙脱石加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液中，蒙脱石与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的质量比为1:0.5，升温至80℃搅拌反应4h，过滤，水洗，置于烘箱中在70℃干燥3h，即得。

对比例2：

对比例2中复合絮凝剂的制备方法包括以下步骤：

1)取硫酸锌加入去离子水中搅拌溶解配制成质量浓度为2.0％的硫酸锌溶液，将蒙脱石加入硫酸锌溶液中搅拌混合均匀得到悬浮液，蒙脱石与硫酸锌的质量比为1:2.5，将碳酸氢铵加入去离子水搅拌溶解配制成质量浓度为5.0％的碳酸氢铵水溶液，向悬浮液中滴加碳酸氢铵水溶液，其中硫酸锌与碳酸氢铵的质量比为1:3，升温至100℃搅拌反应1h，然后静置陈化5h，过滤后进行烘干得到中间产物，将中间产物置于马弗炉中在300℃进行高温煅烧4h，室温冷却，得到复合蒙脱石；

2)将3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵加入去离子水中搅拌溶解配制成质量浓度为5.0％的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液，将复合蒙脱石加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液中，复合蒙脱石与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的质量比为1:0.5，升温至80℃搅拌反应4h，过滤，水洗，置于烘箱中在70℃干燥3h，得到蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂。

性能测试：

1.除藻率测试：

取生长良好且处于对数生长期的50mL海洋卡盾藻放入烧杯中，其中海洋卡盾藻密度为4×10⁶cells·L^-1，将絮凝剂加入烧杯中搅拌絮凝，采用30r/min的搅拌速率低速搅拌50min，然后静置3h，取样于倒置显微镜下观察并记录藻细胞数目，计算得到藻密度。除藻率按照下述公式进行计算：R(％)＝D₀-D₁/D₀；其中D₀为添加絮凝剂前藻密度；D₁为添加絮凝剂后藻密度。

2.复合絮凝剂稳定性能(抗扰动)测试：

取生长良好且处于对数生长期的50mL海洋卡盾藻放入烧杯中，其中海洋卡盾藻密度为4×10⁶cells·L^-1，将絮凝剂加入烧杯中搅拌絮凝，分别采用30r/min、80r/min、130r/min、180r/min的搅拌速率搅拌50min，然后静置3h，过滤分离出絮体，将絮体置于烘箱中在40℃下进行烘干，采用激光衍射粒度分析仪测试絮体分别在30r/min、80r/min、130r/min、180r/min形成的絮体粒径大小为d1、d2、d3、d4，絮体粒径越大表示絮凝剂的抗扰动性能越好。

由实施例1-4与对比例1-2絮凝剂的除藻率对比可以得到实施例1-4制备得到的絮凝剂的除藻率高于对比例1和对比例2。实施例1-4制备得到的絮凝剂的除藻率高于对比例1这是由于实施例1-4絮凝剂利用硫酸锌为前驱体制备纳米氧化锌，纳米氧化锌沉积结合在蒙脱石表面形成纳米氧化锌层，纳米氧化层对蒙脱石表面的负电荷起到隔离作用，避免蒙脱石表面的负电荷与微藻细胞之间产生静电排斥作用力，提高絮凝剂与微藻细胞的结合能力，从而絮凝剂对微藻细胞的絮凝效果，进而提高除藻率。实施例1-4制备得到的絮凝剂的除藻率高于对比例2，证明通过化学接枝的方法相对普通吸附插层的方法能够提高3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵在蒙脱石上的负载量，从而提高絮凝剂对微藻的絮凝效果。

图1为本发明蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂与藻细胞絮凝结合形成的絮体的微观扫描电镜图，可以观察到絮凝剂与藻细胞结合后形成大颗粒状的絮体。由实施例1-4与对比例1-2絮体粒径在不同搅拌速率下得到的粒径对比可以得到实施例1-4絮体粒径在搅拌速度由低到高的过程中絮体粒径变化不大，实施例1-2中絮体粒径随着搅拌速度的提高，絮体粒径呈现逐步下降的趋势，证明实施例1-4制备得到的絮凝剂的抗扰动性能高于对比例1-2。这是由于实施例絮凝剂制备利用环氧硅烷偶联剂与纳米氧化锌层上的羟基发生脱水反应，从而将环氧硅烷偶联剂接枝在纳米氧化锌层表面，使纳米氧化锌层表面负载环氧基团，然后再利用环氧基团与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵上的羟基发生开环反应，从而将3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵通过化学键接的方式连接在纳米氧化锌层表面，提高季铵盐与蒙脱石之间结合的稳定性。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以作出若干简单推演、变形或者替换。

Claims (10)

1.一种用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）取硫酸锌加入去离子水中搅拌溶解得到硫酸锌溶液，将蒙脱石加入硫酸锌溶液中搅拌混合均匀得到悬浮液，将碳酸氢铵加入去离子水搅拌溶解得到碳酸氢铵水溶液，向悬浮液中滴加碳酸氢铵水溶液，加热搅拌反应，然后静置陈化，过滤后进行烘干得到中间产物，将中间产物置于马弗炉中进行高温煅烧，室温冷却，得到复合蒙脱石；

2）将环氧基硅烷偶联剂加入乙醇与水的混合溶液中，调节溶液pH至3-5，搅拌反应30-50min，得到硅烷偶联剂水解液，将步骤1）中得到的复合蒙脱石加入硅烷偶联剂水解液中，加热搅拌反应，过滤，醇洗，置于烘箱中在50-60℃下干燥2-4h，得到硅烷偶联剂改性复合蒙脱石；

3）将3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵加入去离子水中搅拌溶解得到3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液，将步骤2）得到的硅烷偶联剂改性复合蒙脱石加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液中，然后加入四氯化锡催化剂，加热搅拌反应，过滤，水洗，置于烘箱中在60-70℃干燥3-5h，得到蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂。

2.根据权利要求1所述的一种用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中蒙脱石与硫酸锌的质量比为1:1-3。

3.根据权利要求1所述的一种用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中硫酸锌与碳酸氢铵的质量比为1:2-4。

4.根据权利要求1所述的一种用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中反应温度为90-100℃，反应时间为1-2h。

5.根据权利要求1所述的一种用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中静置陈化时间为3-6h。

6.根据权利要求1所述的一种用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中马弗炉高温煅烧温度为300-350℃，煅烧时间为2-4h。

7.根据权利要求1所述的一种用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中复合蒙脱石与环氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.2-0.5。

8.根据权利要求1所述的一种用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中反应温度为40-50℃，反应时间为1-3h。

9.根据权利要求1所述的一种用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中硅烷偶联剂改性复合蒙脱石与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的质量比为1:0.3-0.6。

10.根据权利要求1所述的一种用于水处理的蒙脱石-季铵盐复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中反应温度为75-85℃，反应时间为3-5h。

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