CN115448573A - 一种无机-有机复合高效絮凝剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无机‑有机复合高效絮凝剂及其制备方法，通过先配制阴离子型无机聚合物聚硅酸溶液PSi作为模板，再加入丙烯酰胺和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵两种单体进行聚合反应，合成嵌段型的阳离子聚丙烯酰胺，最后原位对聚硅酸进行改性，变成阳离子型的聚硅酸铝铁，最终制得的无机‑有机复合高效絮凝剂，有机组成为模板法聚合而成的嵌段型阳离子聚丙烯酰胺，具有优异的絮凝性能，无机组分为改性成的聚硅酸铝铁，具有高密度阳离子电荷，电荷中和作用强，从而本发明所述絮凝剂，能够充分利用无机和有机的性能优势，发挥协同增效作用，用于污泥絮凝沉降和污泥脱水，效果优异。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种无机-有机复合高效絮凝剂及其制备方法。
背景技术
絮凝是通过向废水中投加絮凝剂，破坏胶体的稳定性，使细小悬浮颗粒和胶体微粒聚集成粗大的颗粒而沉降，从而固液分离，使废水得到净化，具体而言其中包含了一系列复杂的物理化学作用。絮凝的主要作用机理包括电荷中和、吸附架桥、压缩双电层和网捕卷扫等。通常在具体的水处理过程中同时包含了多种絮凝机理发挥协同作用。
目前常用的絮凝剂按化学组成可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂、复合絮凝剂和生物絮凝剂。由于水中胶体颗粒是非常复杂的有机体，单一的絮凝剂很难达到最佳的絮凝效果，加上从絮凝机理上得知絮凝过程包含了多种作用，因此通常使用复合型絮凝剂，充分利用不同药剂的功能特点，发挥协同增效作用，优势互补，克服单一絮凝剂的局限性，扩大适用范围。再加上水体中的悬浮颗粒一般带负电荷，因此，高阳电荷的无机-有机复合型絮凝剂无疑更受研究者关注。
有机絮凝剂中的阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂具有多种活泼的基团，可与许多物质亲和、吸附形成氢键，其长分子链使得其絮凝时具有很好的吸附架桥作用，同时兼具除浊、脱色、吸附、粘合等功能，适用于染色、造纸、食品、建筑、油田、水产加工与发酵等有机胶体含量较高的废水处理行业。为了更好发挥电荷中和作用，通常是通过加大阳离子单体的比例来增大阳离子电荷，而以丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为主的阳离子单体成本居高不下。近年来，为了提高阳离子聚丙烯酰胺的絮凝性能，同时降低生产成本，研究者开始关注阳离子单元在聚合物分子链上的序列分布情况对絮凝性能的影响。使用传统共聚方法聚合过程中，由于链自由基随机地与反应体系中游离分散的丙烯酰胺单体或者其它阳离子单体发生加成反应，链增长过程不具有严格的定向性，聚合物分子链上的丙烯酰胺与阳离子单元无规则随机分布。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种无机-有机复合高效絮凝剂及其制备方法。本发明通过以阴离子型聚硅酸(PSi)为模板，合成嵌段型阳离子聚丙烯酰胺，再原位改性PSi，变成阳离子型的聚硅酸铝铁，最终合成一种无机-有机复合型高效絮凝剂，生产过程无需分离纯化，工艺简单、生产成本低，利于工业化。制得的复合型絮凝剂产品有机组分为模板法聚合而成的嵌段型阳离子聚丙烯酰胺，具有优异的絮凝性能，无机组分为改性成的聚硅酸铝铁，具有高密度阳离子电荷，电荷中和作用强，本发明所述絮凝剂能够充分利用无机和有机的性能优势，发挥协同增效作用。
本发明所采用的技术方案为：
一种无机-有机复合高效絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取硅酸钠配制成硅酸钠水溶液，调节pH后，熟化，制得聚硅酸溶液；
(2)向步骤(1)制得的聚硅酸溶液中加入丙烯酰胺和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵两种单体，配制成单体溶液；在搅拌条件下，通氮气除氧，并使体系温度降低；
(3)向步骤(2)所得体系中加入引发剂和络合剂，混合均匀后，置于紫外灯下，进行聚合反应，得到半透明的凝胶状物；
(4)将步骤(3)所得凝胶状物进行造粒，制成颗粒物；
(5)向步骤(4)所述颗粒物中加入改性剂，揉捏使改性剂与颗粒物进行充分接触；
(6)揉捏作用下，向步骤(5)所得体系中加入NaOH溶液，调节碱化度后，静置熟化，得到聚合硅酸铝铁和聚丙烯酰胺复合物；
(7)将步骤(6)所得聚合硅酸铝铁和聚丙烯酰胺复合物进行烘干，经粉碎、筛分，即得所述絮凝剂。
本申请发明人在长期研究中发现，阳离子单元在高分子链上以嵌段结构的形式分布能够在不改变阳离子单体配比的前提下有效提高聚合物电荷密度，提高阳离子单元利用效率。因此，在本发明方法中，利用阴离子型无机聚合物PSi作为模板，阳离子单体在静电作用力下沿模板分子链定向排布，聚合生成嵌段型聚丙烯酰胺，优点在于：能够利用特定排列的阳离子基团，充分发挥其在电荷中和过程的利用效率，在达到同样絮凝效果的前提下，减少阳离子单体的使用。
现有技术中通过投加低分子量聚丙烯酸钠为模板，经过聚合后，得到的凝胶物需要经过溶解，加入有机溶剂，利用高分子量阳离子聚丙烯酰胺与低分子量聚丙烯酸钠在溶剂中的溶解度不同而分离。复杂的分离工艺以及因使用有机溶剂，生产设备增加、生产工厂安全等级提升等因素，严重限制了模板法聚合生产阳离子聚丙烯酰胺的工业化。相较于现有技术方法，本发明方法通过以阴离子型无机高分子作为模板，聚合完成后，加入改性剂，变成阳离子型无机高分子，无需分离模板聚合物，简化合成步骤，生产工艺简单，易于实现工业化。
步骤(1)中，所述硅酸钠为工业级或分析纯的无水偏硅酸钠、五水偏硅酸钠、九水偏硅酸钠中的一种或多种。
步骤(1)中，所述Na2SiO3水溶液的浓度为0.25-0.5mol/L；
用1-5mol/L的稀盐酸调节Na2SiO3水溶液的pH为3.5-6.5；
所述熟化为在25-45℃下熟化处理2-6h。
所述Na2SiO3水溶液的浓度为0.3-0.4mol/L；
用3-4mol/L的稀盐酸调节Na2SiO3水溶液的pH为4.5-5.5。
步骤(2)中，聚硅酸溶液与丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的摩尔比为1:(0.8-1.2)；
两种单体丙烯酰胺和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的质量比为(1-2):(1-2)。
步骤(2)中，所述单体溶液的浓度为18-25％；
通氮气除氧的时间为20-60min，所述体系温度降至5-15℃。
所述单体溶液的浓度为20-22％；
在搅拌条件下，所述体系温度降至8-12℃。
步骤(3)中，所述引发剂的质量、络合剂的质量、两种单体总质量三者之比为(0.5-10):1:10000；
所述引发剂为复合引发剂。
所述复合引发剂包括氧化剂、还原剂和偶氮类引发剂；所述氧化剂和还原剂的总质量与所述偶氮类引发剂的质量之比为1:(1-30)。
所述氧化剂为过硫酸钾和/或过硫酸铵，所述还原剂为亚硫酸氢钠和/或焦亚硫酸钠，所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐；
所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠和二乙烯三胺五甲叉膦酸混合物；所述乙二胺四乙酸二钠和二乙烯三胺五甲叉膦酸的质量比为1:(3-15)；
所述聚合反应置于紫外灯光下进行，反应时间为3-6h。
步骤(4)中，所述颗粒物的粒径为2-5mm；
步骤(5)中，所述改性剂包括铝盐溶液和铁盐溶液，所述改性剂中Al与Fe的摩尔比为(2-5):1，所述改性剂中的Al与Fe的摩尔之和与颗粒物中Si的摩尔之比为(2-5):1；
所述铝盐为AlCl3、Al2(SO4)3或Al(NO3)3中的一种或两种，所述铁盐为FeCl3、Fe2(SO4)3或Fe(NO3)3中的一种或两种。
步骤(6)中，所述NaOH溶液的浓度为0.2-1mol/L；
调节所述碱化度至0.5，所述静置熟化的时间为4-8h；
步骤(7)中，进行所述烘干的温度为70-80℃，所述絮凝剂的粒径为0.2-0.8mm。
所述方法制备得到的无机-有机复合高效絮凝剂。
本发明的有益效果为：
本发明提供的无机-有机复合高效絮凝剂的制备方法，通过先配制阴离子型无机聚合物聚硅酸溶液PSi作为模板，再加入丙烯酰胺和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵两种单体进行聚合反应，合成嵌段型的阳离子聚丙烯酰胺，最后原位对聚硅酸进行改性，变成阳离子型的聚硅酸铝铁，最终制得的无机-有机复合高效絮凝剂，有机组成为模板法聚合而成的嵌段型阳离子聚丙烯酰胺，具有优异的絮凝性能，无机组分为改性成的聚硅酸铝铁，具有高密度阳离子电荷，电荷中和作用强，从而本发明所述絮凝剂，能够充分利用无机和有机的性能优势，发挥协同增效作用，用于污泥絮凝沉降和污泥脱水，效果优异。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种无机-有机复合高效絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取122g硅酸钠配制成0.3mol/L硅酸钠水溶液，用2mol/L的稀盐酸调节硅酸钠水溶液的pH为4.0后，在35℃下熟化处理3h，制得模板聚硅酸溶液；
(2)向步骤(1)制得的聚硅酸溶液中加入193.5g丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和193.5g丙烯酰胺(AM)两种单体，配制成单体溶液，单体溶液中AM和DAC的总浓度为20％；在搅拌条件下，体系温度降低至10℃，并通氮气除氧30min；
(3)向步骤(2)所得体系中依次加入0.00645g亚硫酸氢钠、0.00645g过硫酸铵、0.0645g偶氮二异丁脒盐酸盐、0.01935g乙二胺四乙酸二钠和0.1935g二乙烯三胺五甲叉膦酸，混合均匀后，置于紫外灯下进行聚合反应3h，得到半透明的凝胶状物；
(4)将步骤(3)所得凝胶状物进行造粒，制成2-5mm的颗粒物；
(5)向步骤(4)所述颗粒物中加入534g AlCl3和399gFe2(SO4)3(AlCl3和Fe2(SO4)3两者预先分别配制成1mol/L的AlCl3水溶液和1mol/L的Fe2(SO4)3水溶液)，在捏合机中揉捏20min后，使AlCl3和Fe2(SO4)3与颗粒物进行充分接触；
(6)揉捏作用下，向步骤(5)所得体系中加入浓度为0.5mol/L的NaOH溶液，调节碱化度至0.5后，静置熟化5h，得到聚合硅酸铝铁和聚丙烯酰胺复合物；
(7)将步骤(6)所得聚合硅酸铝铁和聚丙烯酰胺复合物进行烘干，经粉碎、筛分，得到1545.0g粒径为0.2-0.8mm絮凝剂颗粒产品，固含量为90.1％。
实施例2
本实施例提供一种无机-有机复合高效絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取122g硅酸钠配制成0.4mol/L硅酸钠水溶液，用1mol/L的稀盐酸调节硅酸钠水溶液的pH为5.0后，在45℃下熟化处理4h，制得模板聚硅酸溶液；
(2)向步骤(1)制得的聚硅酸溶液中加入193.5g丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和193.5g丙烯酰胺(AM)两种单体，配制成单体溶液，单体溶液中AM和DAC的总浓度为21％；在搅拌条件下，体系温度降低至6℃，并通氮气除氧30min；
(3)向步骤(2)所得体系中依次加入0.00879g亚硫酸氢钠、0.00879g过硫酸钾、0.264g偶氮二异丁脒盐酸盐、0.01935g乙二胺四乙酸二钠和0.1935g二乙烯三胺五甲叉膦酸，混合均匀后，置于紫外灯下进行聚合反应5h，得到半透明的凝胶状物；
(4)将步骤(3)所得凝胶状物进行造粒，制成2-5mm的颗粒物；
(5)向步骤(4)所述颗粒物中加入267g AlCl3和162gFeCl3(AlCl3和FeCl3两者预先分别配制成1mol/L的AlCl3水溶液和1mol/L的FeCl3水溶液)，在捏合机中揉捏20min后，使AlCl3和FeCl3与颗粒物进行充分接触；
(6)揉捏作用下，向步骤(5)所得体系中加入浓度为0.5mol/L的NaOH溶液，调节碱化度至0.5后，静置熟化5h，得到聚合硅酸铝铁和聚丙烯酰胺复合物；
(7)将步骤(6)所得聚合硅酸铝铁和聚丙烯酰胺复合物进行烘干，经粉碎、筛分，得到1040.5g粒径为0.2-0.8mm絮凝剂颗粒产品，固含量为90.5％。
实施例3
本实施例提供一种无机-有机复合高效絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取122g硅酸钠配制成0.4mol/L硅酸钠水溶液，用3mol/L的稀盐酸调节硅酸钠水溶液的pH为5.5后，在45℃下熟化处理5h，制得模板聚硅酸溶液；
(2)向步骤(1)制得的聚硅酸溶液中加入193.5g丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和193.5g丙烯酰胺(AM)两种单体，配制成单体溶液，单体溶液中AM和DAC的总浓度为20％；在搅拌条件下，体系温度降低至6℃，并通氮气除氧30min；
(3)向步骤(2)所得体系中依次加入0.00879g亚硫酸氢钠、0.00879g过硫酸铵、0.176g偶氮二异丁脒盐酸盐、0.01935g乙二胺四乙酸二钠和0.1935g二乙烯三胺五甲叉膦酸，混合均匀后，置于紫外灯下进行聚合反应4h，得到半透明的凝胶状物；
(4)将步骤(3)所得凝胶状物进行造粒，制成2-5mm的颗粒物；
(5)向步骤(4)所述颗粒物中加入267g Al2(SO4)3和162gFeCl3(Al2(SO4)3和FeCl3两者预先分别配制成1mol/L的Al2(SO4)3水溶液和1mol/L的FeCl3水溶液)，在捏合机中揉捏20min后，使Al2(SO4)3和FeCl3与颗粒物进行充分接触；
(6)揉捏作用下，向步骤(5)所得体系中加入浓度为0.5mol/L的NaOH溶液，调节碱化度至0.5后，静置熟化5h，得到聚合硅酸铝铁和聚丙烯酰胺复合物；
(7)将步骤(6)所得聚合硅酸铝铁和聚丙烯酰胺复合物进行烘干，经粉碎、筛分，得到1040.1g粒径为0.2-0.8mm絮凝剂颗粒产品，固含量为90.3％。
实施例4
本实施例提供一种无机-有机复合高效絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取122g硅酸钠配制成0.4mol/L硅酸钠水溶液，用3mol/L的稀盐酸调节硅酸钠水溶液的pH为5.5后，在45℃下熟化处理3h，制得模板聚硅酸溶液；
(2)向步骤(1)制得的聚硅酸溶液中加入193.5g丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和193.5g丙烯酰胺(AM)两种单体，配制成单体溶液，单体溶液中AM和DAC的总浓度为19％；在搅拌条件下，体系温度降低至6℃，并通氮气除氧30min；
(3)向步骤(2)所得体系中依次加入0.00879g亚硫酸氢钠、0.00879g过硫酸铵、0.105g偶氮二异丁脒盐酸盐、0.01935g乙二胺四乙酸二钠和0.1161g二乙烯三胺五甲叉膦酸，混合均匀后，置于紫外灯下进行聚合反应6h，得到半透明的凝胶状物；
(4)将步骤(3)所得凝胶状物进行造粒，制成2-5mm的颗粒物；
(5)向步骤(4)所述颗粒物中加入266g AlCl3和162gFeCl3(AlCl3和FeCl3两者预先分别配制成1mol/L的AlCl3水溶液和1mol/L的FeCl3水溶液)，在捏合机中揉捏20min后，使AlCl3和FeCl3与颗粒物进行充分接触；
(6)揉捏作用下，向步骤(5)所得体系中加入浓度为0.5mol/L的NaOH溶液，调节碱化度至0.5后，静置熟化5h，得到聚合硅酸铝铁和聚丙烯酰胺复合物；
(7)将步骤(6)所得聚合硅酸铝铁和聚丙烯酰胺复合物进行烘干，经粉碎、筛分，得到1050.8g粒径为0.2-0.8mm絮凝剂颗粒产品，固含量为90.1％。
实施例5
本实施例提供一种无机-有机复合高效絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取122g硅酸钠配制成0.4mol/L硅酸钠水溶液，用3mol/L的稀盐酸调节硅酸钠水溶液的pH为5.5后，在45℃下熟化处理2h，制得模板聚硅酸溶液；
(2)向步骤(1)制得的聚硅酸溶液中加入193.5g丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和129.0g丙烯酰胺(AM)两种单体，配制成单体溶液，单体溶液中AM和DAC的总浓度为19％；在搅拌条件下，体系温度降低至6℃，并通氮气除氧40min；
(3)向步骤(2)所得体系中依次加入0.00879g亚硫酸氢钠、0.00879g过硫酸钾、0.439g偶氮二异丁脒盐酸盐、0.01935g乙二胺四乙酸二钠和0.290g二乙烯三胺五甲叉膦酸，混合均匀后，置于紫外灯下进行聚合反应5h，得到半透明的凝胶状物；
(4)将步骤(3)所得凝胶状物进行造粒，制成2-5mm的颗粒物；
(5)向步骤(4)所述颗粒物中加入400.5g AlCl3和162gFe2(SO4)3(AlCl3和Fe2(SO4)3两者预先分别配制成1mol/L的AlCl3水溶液和1mol/L的Fe2(SO4)3水溶液)，在捏合机中揉捏20min后，使AlCl3和Fe2(SO4)3与颗粒物进行充分接触；
(6)揉捏作用下，向步骤(5)所得体系中加入浓度为0.5mol/L的NaOH溶液，调节碱化度至0.5后，静置熟化5h，得到聚合硅酸铝铁和聚丙烯酰胺复合物；
(7)将步骤(6)所得聚合硅酸铝铁和聚丙烯酰胺复合物进行烘干，经粉碎、筛分，得到1118.4g粒径为0.2-0.8mm絮凝剂颗粒产品，固含量为90.2％。
实施例6
本实施例提供一种无机-有机复合高效絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取122g硅酸钠配制成0.4mol/L硅酸钠水溶液，用3mol/L的稀盐酸调节硅酸钠水溶液的pH为4后，在45℃下熟化处理5h，制得模板聚硅酸溶液；
(2)向步骤(1)制得的聚硅酸溶液中加入193.5g丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和151.0g丙烯酰胺(AM)两种单体，配制成单体溶液，单体溶液中AM和DAC的总浓度为19.5％；在搅拌条件下，体系温度降低至6℃，并通氮气除氧50min；
(3)向步骤(2)所得体系中依次加入0.00879g焦亚硫酸钠、0.00879g过硫酸钾、0.439g偶氮二异丁脒盐酸盐、0.01935g乙二胺四乙酸二钠和0.290g二乙烯三胺五甲叉膦酸，混合均匀后，置于紫外灯下进行聚合反应5h，得到半透明的凝胶状物；
(4)将步骤(3)所得凝胶状物进行造粒，制成2-5mm的颗粒物；
(5)向步骤(4)所述颗粒物中加入400.5g AlCl3和261gFeCl3(AlCl3和FeCl3两者预先分别配制成1mol/L的AlCl3水溶液和1mol/L的FeCl3水溶液)，在捏合机中揉捏20min后，使AlCl3和FeCl3与颗粒物进行充分接触；
(6)揉捏作用下，向步骤(5)所得体系中加入浓度为0.5mol/L的NaOH溶液，调节碱化度至0.5后，静置熟化5h，得到聚合硅酸铝铁和聚丙烯酰胺复合物；
(7)将步骤(6)所得聚合硅酸铝铁和聚丙烯酰胺复合物进行烘干，经粉碎、筛分，得到1251.9g粒径为0.2-0.8mm絮凝剂颗粒产品，固含量为90.2％。
实验例
利用上述实施例1-4所合成的复合絮凝剂产品与类似产品比较絮凝效果，其中聚合硅酸铝铁的铝铁比例与实施例3的铝铁比例相当；聚丙烯酰胺为市售阳离子型聚丙烯酰胺，其阳离子度和分子量等指标参数与实施例3产品一致；聚合硅酸铝铁/聚丙烯酰胺与实施例3中的无机/有机比例一致。取自同一个污水处理厂的生化末端水，分别投加1mg/L的絮凝剂后，用不同时间对应的污泥体积(SV％)来对比沉降速度，用出水SS比较絮凝后水质情况。对比用的聚丙烯酰胺与实施例模板法合成的嵌段型聚丙烯酰胺具有同样比例的阳离子度。具体对比结果如表1所示。
表1-不同絮凝剂絮凝性能对比
从表1可以看出，通过对比，本发明合成的无机-有机复合型絮凝剂无论是絮凝速率，还是絮凝后出水的水质均有更优异的表现。
实验例2
利用上述实施例1-4所合成的复合型絮凝剂产品与类似产品比较污泥脱水效果，其中聚合硅酸铝铁的铝铁比例与实施例3的铝铁比例相当；聚丙烯酰胺为市售阳离子型聚丙烯酰胺，其阳离子度和分子量等指标参数与实施例3产品一致；聚合硅酸铝铁/聚丙烯酰胺与实施例3中的无机/有机比例一致。污泥取自同一个污水处理厂的剩余污泥。分别投加同样量的絮凝剂后，经过同一个板框压滤机、同样压力处理后，对比泥饼的含水率，来比较不同絮凝剂的污泥脱水效果。具体对比如表2所示。
表2-不同絮凝剂污泥脱水效果对比
从表2可以看出，通过对比，本发明合成的无机-有机复合型絮凝剂具有比同类产品更好的污泥脱水效果。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无机-有机复合高效絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取硅酸钠配制成硅酸钠水溶液，调节pH后，熟化，制得聚硅酸溶液；
(2)向步骤(1)制得的聚硅酸溶液中加入丙烯酰胺和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵两种单体，配制成单体溶液；在搅拌条件下，通氮气除氧，并使体系温度降低；
(3)向步骤(2)所得体系中加入引发剂和络合剂，混合均匀后，置于紫外灯下，进行聚合反应，得到半透明的凝胶状物；
(4)将步骤(3)所得凝胶状物进行造粒，制成颗粒物；
(5)向步骤(4)所述颗粒物中加入改性剂，揉捏使改性剂与颗粒物进行充分接触；
(6)揉捏作用下，向步骤(5)所得体系中加入NaOH溶液，调节碱化度后，静置熟化，得到聚合硅酸铝铁和聚丙烯酰胺复合物；
(7)将步骤(6)所得聚合硅酸铝铁和聚丙烯酰胺复合物进行烘干，经粉碎、筛分，即得所述絮凝剂。
2.根据权利要求1所述的无机-有机复合高效絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述Na2SiO3水溶液的浓度为0.25-0.5mol/L；
用1-5mol/L的稀盐酸调节Na2SiO3水溶液的pH为3.5-6.5；
所述熟化为在25-45℃下熟化处理2-6h。
3.根据权利要求1所述的无机-有机复合高效絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，聚硅酸溶液与丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的摩尔比为1:(0.8-1.2)；
两种单体丙烯酰胺和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的质量比为(1-2):(1-2)。
4.根据权利要求1所述的无机-有机复合高效絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述单体溶液的浓度为18-25％；
通氮气除氧的时间为20-60min，所述体系温度降至5-15℃。
5.根据权利要求1所述的无机-有机复合高效絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述引发剂的质量、络合剂的质量、两种单体总质量三者之比为(0.5-10):1:10000；
所述引发剂为复合引发剂；
所述聚合反应置于紫外灯下进行，反应时间为3-6h。
6.根据权利要求5所述的无机-有机复合高效絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述复合引发剂包括氧化剂、还原剂和偶氮类引发剂；所述氧化剂和还原剂的总质量与所述偶氮类引发剂的质量之比为1:(1-30)。
7.根据权利要求6所述的无机-有机复合高效絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为过硫酸钾和/或过硫酸铵，所述还原剂为亚硫酸氢钠和/或焦亚硫酸钠，所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐；
所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠和二乙烯三胺五甲叉膦酸混合物；所述乙二胺四乙酸二钠和二乙烯三胺五甲叉膦酸的质量比为1:(3-15)。
8.根据权利要求1所述的无机-有机复合高效絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述颗粒物的粒径为2-5mm；
步骤(5)中，所述改性剂包括铝盐溶液和铁盐溶液，所述改性剂中Al与Fe的摩尔比为(2-5):1，所述改性剂中的Al与Fe的摩尔之和与颗粒物中Si的摩尔之比为(2-5):1；
所述铝盐为AlCl3、Al2(SO4)3或Al(NO3)3中的一种或两种，所述铁盐为FeCl3、Fe2(SO4)3或Fe(NO3)3中的一种或两种。
9.根据权利要求1所述的无机-有机复合高效絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，所述NaOH溶液的浓度为0.2-1mol/L；
调节所述碱化度至0.5，所述静置熟化的时间为4-8h；
步骤(7)中，进行所述烘干的温度为70-80℃，所述絮凝剂的粒径为0.2-0.8mm。
10.根据权利要求1-10任一项所述方法制备得到的无机-有机复合高效絮凝剂。
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