CN104386793A - 超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂及其制备方法，结合Fe3O4磁流体的胶原蛋白与丙烯酰胺、阳离子单体，经复合引发剂引发共聚，制备黏均分子量在1×107以上的磁性阳离子絮凝剂。本发明的有益效果：通过复合氧化还原引发剂引发单体共聚制备超高分子量磁性阳离子絮凝剂。将磁性赋予絮凝剂，利用磁场作用增强絮凝处理的固液分离效果。超高分子量阳离子絮凝剂具有良好电荷中和、架桥、卷扫等性能。
Description
（一） 技术领域
本发明涉及絮凝剂，特别涉及用于水质净化、污水处理的超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂及其制备方法。
（二） 背景技术
水资源是重要的自然资源，我国水资源相对缺乏，人均水资源为世界平均水平的1/4。近数十年来，随着制造加工工业的迅速发展，工业用水量急剧增加，产生的工业废水量迅速增加。面对水资源短缺和工业废水量迅速增加的状况，必须加强工业废水处理技术研究，提高水资源利用率。
絮凝法是目前国内外普遍采用的一种既经济又简便的水处理方法，广泛用于水质净化、生活污水和工业废水处理，加入絮凝剂的性能显著影响水处理效果。絮凝剂在水处理工序的固液分离操作中占有重要地位，因此，开发新型、高效的絮凝剂是提高水处理效果的重要技术途径。
目前，水处理中使用的高分子絮凝剂主要有无机聚合物和有机聚合物两大类。无机类主要有聚铝、聚铁等絮凝剂；有机类主要有天然高分子改性产物和合成高分子絮凝剂等。阳离子聚丙烯酰胺与无机絮凝剂相比，具有适应条件宽、用量小、效率高等优点。因此，开发性能更加优良的聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂具有十分重要的意义。
高分子絮凝剂的絮凝作用不仅与电荷中和作用有关，还与其长分子链的架桥作用密切相关。因此，聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的相对分子质量越大、分子链越长，其架桥能力越强，絮凝效果越好。阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法分为两大类：一是聚丙烯酰胺的阳离子改性，二是丙烯酰胺单体与阳离子单体共聚。第一种方法制备的阳离子聚丙烯酰胺含有过多的残余单体，无法用于给水处理；通常采用第二种方法制备阳离子型聚丙烯酰胺。共聚单体、共聚合反应体系和聚合工艺条件是影响阳离子聚丙烯酰胺絮凝性能的主要因素。
虽然絮凝沉降法是目前普遍采用的一种既经济又简便的水处理方法，但是絮凝处理效果不能较好的满足日益严格的水处理标准，与其他固液分离技术相结合的絮凝剂研究受到广泛关注。
磁分离是近年来发展的一种水处理技术，通过外加磁场的作用使具备磁性的物质实现固液分离。充分利用磁分离技术和絮凝沉降的优点，制备磁性絮凝剂用于水处理，可以实现快速固液分离，获得良好的固液分离效果，提高出水水质，降低絮体含水量。
（三） 发明内容
本发明需要解决的问题是针对现有技术，提供一种超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂及其制备方法。所述方法为提高絮凝处理效率，弥补重力沉降的不足，满足不断提高的出水水质要求。将Fe3O4磁流体与胶原蛋白结合，采用适当共聚方法使之与丙烯酰胺、阳离子单体共聚，制备超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂，将磁性赋予超高分子量阳离子絮凝剂，利用磁场、长分子链架桥、阳离子电荷中和等作用增强絮凝处理的固液分离效果，提高絮凝处理出水水质，降低絮体含水率，减少絮凝污泥量。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂，其特殊之处在于：结合Fe3O4磁流体的胶原蛋白与丙烯酰胺、阳离子单体，经复合引发剂引发共聚，制备黏均分子量在1×107以上的磁性阳离子絮凝剂。
一种超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)磁性胶原蛋白单体制备
在胶原蛋白水解液中加入胶原蛋白质量20-50%表面活性剂，在30-60℃温度下，搅拌分散，冷却至室温后加入胶原蛋白质量30-60%的Fe3O4磁流体，超声分散，然后在快速搅拌状态下缓慢加入胶原蛋白质量10-30倍的异丙醇，再超声分散，加入戊二醛水溶液，所述戊二醛质量是胶原蛋白质量的50-150%，快速搅拌，制得Fe3O4磁流体与胶原蛋白水解产物的复合物悬浮液，悬浮液经磁分离后，获得的固体用异丙醇洗涤数次，在20-50℃温度下干燥后备用；
(2)共聚单体混合
按摩尔比10:1-6称取一定量的丙烯酰胺和阳离子单体，称取丙烯酰胺质量15%-40%的磁性胶原蛋白水解物，加入反应器中，加入适量去离子水调节单体质量浓度10%-30%，搅拌溶解；加入适量氨水将反应体系pH值调节至6-9；
(3)复合引发剂引发聚合反应
将适量的还原剂甲醛合次亚硫酸氢钠、辅助还原剂四亚甲基二胺、助剂尿素、络合剂乙二胺四乙酸、非离子表面活性剂span-20、辅助引发剂偶氮二异丁腈加入到反应器中，搅拌；调整反应体系温度至5-15℃；向反应器中通入氮气；加入适量氧化剂过硫酸铵，混合均匀；密闭、绝热反应至反应体系降温至室温；
(4)聚合产物后处理
上述聚合产物经造粒、烘干、粉碎、筛分制得20-100目的白色超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂。
本发明的超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的制备方法，步骤（1）中，戊二醛水溶液的浓度为25%-40%。
本发明的超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的制备方法，步骤（2）中，阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，丙烯酸二甲氨基乙酯，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的中的一种。
本发明的超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的制备方法，步骤（3）中，将共聚单体加入到反应器中，加入适量去离子水，单体溶解后，用氨水调整反应体系的pH值，然后加入适量的还原剂甲醛合次亚硫酸氢钠、辅助还原剂四亚甲基二胺、助剂尿素、络合剂乙二胺四乙酸、非离子表面活性剂span-20、辅助引发剂偶氮二异丁腈，搅拌溶解。
本发明的超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的制备方法，步骤（3）中，主引发剂为过硫酸铵和甲醛合次亚硫酸氢钠组成氧化还原引发剂，摩尔比为1:1，用量为单体总质量的0.01%-0.08%；辅助引发剂偶氮二异丁腈用量为单体总质量的0.06%-0.12%；非离子表面活性剂span-20在反应体系中质量浓度为0.08%-0.10%；辅助还原剂四亚甲基二胺在反应体系中质量浓度为0.4%-0.8%；助剂尿素在反应体系中质量浓度为0.08%-0.12%；络合剂乙二胺四乙酸在反应体系中质量浓度为0.06%-0.12%；用适量氨水调整反应体系pH值至6-9。
本发明的超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的制备方法，步骤（1）中，在胶原蛋白水解液中加入表面活性剂后，搅拌分散时间为30-60分钟，冷却至室温后加入Fe3O4磁流体后，超声分散时间为5-15分钟，然后在快速搅拌状态下缓慢加入异丙醇后，再超声分散时间为5-15分钟，加入戊二醛水溶液，快速搅拌时间为60-90分钟；
步骤（3）中，将适量的还原剂甲醛合次亚硫酸氢钠、辅助还原剂四亚甲基二胺、助剂尿素、络合剂乙二胺四乙酸、非离子表面活性剂span-20、辅助引发剂偶氮二异丁腈加入到反应器后，搅拌10-30分钟，向反应器中通入氮气时间为20-40分钟。
本发明的有益效果：本发明首先将Fe3O4磁流体与水解胶原蛋白结合制备磁性胶原蛋白水解物，再经复合氧化还原引发剂引发与阳离子单体共聚，制备超高分子量磁性阳离子絮凝剂。本发明的特点在于在复合氧化还原引发剂引发下，磁性胶原蛋白水解物与阳离子单体共聚制备黏均分子量大于1×107的阳离子磁性絮凝剂，具有良好电荷中和、架桥、卷扫等性能的同时，具有较强的磁性，通过磁分离方式弥补重力沉降作用单一的不足，加强絮凝固液分离效果，提高絮凝处理出水水质，降低絮体含水率，减少絮凝污泥量。而通过现有技术制备的阳离子磁性絮凝剂分子量一般在1×106—7×106以下，絮凝剂的电荷中和、架桥、卷扫、磁性等性能一般，本发明超高分子量磁性阳离子絮凝剂的上述性能较现有磁性阳离子絮凝剂的高出30%以上。
本发明具有以下优点：
(1)通过复合氧化还原引发剂引发单体共聚制备超高分子量磁性阳离子絮凝剂。
(2)将磁性赋予絮凝剂，利用磁场作用增强絮凝处理的固液分离效果。
(3)超高分子量阳离子絮凝剂具有良好电荷中和、架桥、卷扫等性能。
（四） 具体实施方式
实施例1
本实施例的超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的制备方法，包括：
(1)磁性胶原蛋白单体制备：在上述胶原蛋白水解液中，加入胶原蛋白质量20%表面活性剂，在30℃温度下，搅拌分散30分钟。冷却至室温后加入胶原蛋白质量30%的Fe3O4磁流体，超声分散5分钟，然后在快速搅拌状态下缓慢加入胶原蛋白质量10倍的异丙醇，再超声分散5分钟。加入胶原蛋白质量2倍的质量浓度为25%的戊二醛水溶液，快速搅拌60分钟，制得Fe3O4磁流体与胶原蛋白水解产物的复合物悬浮液。悬浮液经磁分离后，获得的固体用异丙醇洗涤数次，在20℃温度下干燥后备用。
(2)共聚单体混合：按摩尔比10:1称取一定量的丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵，称取丙烯酰胺质量15%的磁性胶原蛋白水解物，加入反应器中，加入适量去离子水调节单体质量浓度10%，搅拌溶解；加入适量氨水将反应体系pH值调节至9。
(3)复合引发剂引发聚合反应：将单体总质量0.01%的甲醛合次亚硫酸氢钠、在反应体系中质量浓度为0.4%的四亚甲基二胺、反应体系中质量浓度为0.08%的尿素、在反应体系中质量浓度为0.06%的乙二胺四乙酸、反应体系中质量浓度为0.08%的span-20、单体总质量0.06%的偶氮二异丁腈加入到反应器中，搅拌10分钟；调整反应体系温度至5℃；向反应器中通入氮气20分钟；加入与甲醛合次亚硫酸氢钠等摩尔量的过硫酸铵；密闭、绝热反应至反应体系降温至室温。
(4)聚合产物后处理：经造粒、烘干、粉碎、筛分制得20-100目的白色超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂，分子量为1.8×107。
实施例2
本实施例的超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的制备方法，包括：
(1)磁性胶原蛋白单体制备：在上述胶原蛋白水解液中，加入胶原蛋白质量50%表面活性剂，在60℃温度下，搅拌分散60分钟。冷却至室温后加入胶原蛋白质量60%的Fe3O4磁流体，超声分散15分钟，然后在快速搅拌状态下缓慢加入胶原蛋白质量30倍的异丙醇，再超声分散15分钟。加入胶原蛋白质量6倍的质量浓度为25%的戊二醛水溶液，快速搅拌90分钟，制得Fe3O4磁流体与胶原蛋白水解产物的复合物悬浮液。悬浮液经磁分离后，获得的固体用异丙醇洗涤数次，在50℃温度下干燥后备用。
(2)共聚单体混合：按摩尔比10:6称取一定量的丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，称取丙烯酰胺质量40%的磁性胶原蛋白水解物，加入反应器中，加入适量去离子水调节单体质量浓度30%，搅拌溶解；加入适量氨水将反应体系pH值调节至6。
(3)复合引发剂引发聚合反应：将单体总质量0.08%的甲醛合次亚硫酸氢钠、在反应体系中质量浓度为0.8%的四亚甲基二胺、反应体系中质量浓度为0.12%的尿素、在反应体系中质量浓度为0.12%的乙二胺四乙酸、反应体系中质量浓度为0.10%的span-20、单体总质量0.12%的偶氮二异丁腈加入到反应器中，搅拌30分钟；调整反应体系温度至15℃；向反应器中通入氮气40分钟；加入与甲醛合次亚硫酸氢钠等摩尔量的过硫酸铵；密闭、绝热反应至反应体系降温至室温。
(4)聚合产物后处理：经造粒、烘干、粉碎、筛分制得80目的白色超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂，分子量为1.4×107。
实施例3
本实施例的超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的制备方法，包括：
(1)磁性胶原蛋白单体制备：在上述胶原蛋白水解液中，加入胶原蛋白质量35%表面活性剂，在45℃温度下，搅拌分散45分钟。冷却至室温后加入胶原蛋白质量45%的Fe3O4磁流体，超声分散10分钟，然后在快速搅拌状态下缓慢加入胶原蛋白质量20倍的异丙醇，再超声分散10分钟。加入胶原蛋白质量4倍的质量浓度为25%的戊二醛水溶液，快速搅拌75分钟，制得Fe3O4磁流体与胶原蛋白水解产物的复合物悬浮液。悬浮液经磁分离后，获得的固体用异丙醇洗涤数次，在35℃温度下干燥后备用。
(2)共聚单体混合：按摩尔比10:3称取一定量的丙烯酰胺和丙烯酸二甲氨基乙酯，称取丙烯酰胺质量30%的磁性胶原蛋白水解物，加入反应器中，加入适量去离子水调节单体质量浓度20%，搅拌溶解；加入适量氨水将反应体系pH值调节至7。
(3)复合引发剂引发聚合反应：将单体总质量0.04%的甲醛合次亚硫酸氢钠、在反应体系中质量浓度为0.6%的四亚甲基二胺、反应体系中质量浓度为0.10%的尿素、在反应体系中质量浓度为0.09%的乙二胺四乙酸、反应体系中质量浓度为0.09%的span-20、单体总质量0.09%的偶氮二异丁腈加入到反应器中，搅拌20分钟；调整反应体系温度至9℃；向反应器中通入氮气30分钟；加入与甲醛合次亚硫酸氢钠等摩尔量的过硫酸铵；密闭、绝热反应至反应体系降温至室温。
(4)聚合产物后处理：经造粒、烘干、粉碎、筛分制得100目的白色超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂，分子量为1.6×107。
实施例4
本实施例的超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的制备方法，包括：
(1)磁性胶原蛋白单体制备：在上述胶原蛋白水解液中，加入胶原蛋白质量28%表面活性剂，在55℃温度下，搅拌分散35分钟。冷却至室温后加入胶原蛋白质量40%的Fe3O4磁流体，超声分散10分钟，然后在快速搅拌状态下缓慢加入胶原蛋白质量20倍的异丙醇，再超声分散10分钟。加入胶原蛋白质量3倍的质量浓度为30%的戊二醛水溶液，快速搅拌70分钟，制得Fe3O4磁流体与胶原蛋白水解产物的复合物悬浮液。悬浮液经磁分离后，获得的固体用异丙醇洗涤数次，在40℃温度下干燥后备用。
(2)共聚单体混合：按摩尔比10:2称取一定量的丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，称取丙烯酰胺质量25%的磁性胶原蛋白水解物，加入反应器中，加入适量去离子水调节单体质量浓度15%，搅拌溶解；加入适量氨水将反应体系pH值调节至8。
(3)复合引发剂引发聚合反应：将单体总质量0.06%的甲醛合次亚硫酸氢钠、在反应体系中质量浓度为0.5%的四亚甲基二胺、反应体系中质量浓度为0.09%的尿素、在反应体系中质量浓度为0.10%的乙二胺四乙酸、反应体系中质量浓度为0.85%的span-20、单体总质量0.10%的偶氮二异丁腈加入到反应器中，搅拌30分钟；调整反应体系温度至12℃；向反应器中通入氮气40分钟；加入与甲醛合次亚硫酸氢钠等摩尔量的过硫酸铵；密闭、绝热反应至反应体系降温至室温。
(4)聚合产物后处理：经造粒、烘干、粉碎、筛分制得50目的白色超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂，分子量为2×107。
实施例5
本实施例的超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的制备方法，包括：
(1)磁性胶原蛋白单体制备：在上述胶原蛋白水解液中，加入胶原蛋白质量37%表面活性剂，在45℃温度下，搅拌分散50分钟。冷却至室温后加入胶原蛋白质量37%的Fe3O4磁流体，超声分散5-15分钟，然后在快速搅拌状态下缓慢加入胶原蛋白质量25倍的异丙醇，再超声分散5-15分钟。加入胶原蛋白质量4倍的质量浓度为30%的戊二醛水溶液，快速搅拌80分钟，制得Fe3O4磁流体与胶原蛋白水解产物的复合物悬浮液。悬浮液经磁分离后，获得的固体用异丙醇洗涤数次，在40℃温度下干燥后备用。
(2)共聚单体混合：按摩尔比10:5称取一定量的丙烯酰胺和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，称取丙烯酰胺质量35%的磁性胶原蛋白水解物，加入反应器中，加入适量去离子水调节单体质量浓度25%，搅拌溶解；加入适量氨水将反应体系pH值调节至8。
(3)复合引发剂引发聚合反应：将单体总质量0.02%的甲醛合次亚硫酸氢钠、在反应体系中质量浓度为0.7%的四亚甲基二胺、反应体系中质量浓度为0.11%的尿素、在反应体系中质量浓度为0.08%的乙二胺四乙酸、反应体系中质量浓度为0.95%的span-20、单体总质量0.07%的偶氮二异丁腈加入到反应器中，搅拌27分钟；调整反应体系温度至7℃；向反应器中通入氮气34分钟；加入与甲醛合次亚硫酸氢钠等摩尔量的过硫酸铵；密闭、绝热反应至反应体系降温至室温。
(4)聚合产物后处理：经造粒、烘干、粉碎、筛分制得20-100目的白色超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂，分子量为1.6×107。
实施例6
本实施例的超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的制备方法，包括：
(1)磁性胶原蛋白单体制备：在上述胶原蛋白水解液中，加入胶原蛋白质量50%表面活性剂，在45℃温度下，搅拌分散0.5分钟。冷却至室温后加入胶原蛋白质量30%的Fe3O4磁流体，超声分散1分钟，然后在快速搅拌状态下加入胶原蛋白质量15倍的异丙醇，再超声分散1分钟。加入胶原蛋白质量3倍的质量浓度为40%的戊二醛水溶液，快速搅拌1分钟，制得Fe3O4磁流体与胶原蛋白水解产物的复合物悬浮液。悬浮液经磁分离后，获得的固体用异丙醇洗涤数次，在50℃温度下干燥后备用。
(2)共聚单体混合：按摩尔比10:2.5称取一定量的丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵，称取丙烯酰胺质量20%的磁性胶原蛋白水解物，加入反应器中，加入适量去离子水调节单体质量浓度15%，搅拌溶解；加入适量氨水将反应体系pH值调节至9。
(3)复合引发剂引发聚合反应：将单体总质量0.08%的甲醛合次亚硫酸氢钠、在反应体系中质量浓度为0.8%的四亚甲基二胺、反应体系中质量浓度为0.12%的尿素、在反应体系中质量浓度为0.12%的乙二胺四乙酸、反应体系中质量浓度为0.10%的span-20、单体总质量0.12%的偶氮二异丁腈加入到反应器中，搅拌1分钟；调整反应体系温度至15℃；向反应器中通入氮气2分钟；加入与甲醛合次亚硫酸氢钠等摩尔量的过硫酸铵；密闭、绝热反应至反应体系降温至室温。
(4)聚合产物后处理：经造粒、烘干、粉碎、筛分制得80目的白色超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂，分子量为5×107。其电荷中和、架桥、卷扫、磁性等性能较现有分子量为1×106—7×106的磁性阳离子絮凝剂高出50%。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。
本发明中所述改性阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，丙烯酸二甲氨基乙酯，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，对于采用其他阳离子单体、或者上述阳离子单体中两种以上同时参与共聚，在不脱离本发明构思的前提下，制备超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂，应视为属于本发明的保护范围。
胶原蛋白水解产物分子中含有-NH2、-COOH、-OH等功能基团，易于与Fe3O4磁流体结合、与丙烯酰胺接枝共聚改性，制备条件温和，操作简单。
将磁性赋予超高分子量聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂，利用磁场作用增强絮凝处理的固液分离效果。提高絮凝处理出水水质，降低絮体含水率，减少絮凝污泥量。
Claims (7)
1.一种超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂，其特征在于：结合Fe3O4磁流体的胶原蛋白与丙烯酰胺、阳离子单体，经复合引发剂引发共聚，制备黏均分子量在1×107以上的磁性阳离子絮凝剂。
2.一种超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)磁性胶原蛋白单体制备
在胶原蛋白水解液中加入胶原蛋白质量20-50%表面活性剂，在30-60℃温度下，搅拌分散，冷却至室温后加入胶原蛋白质量30-60%的Fe3O4磁流体，超声分散，然后在快速搅拌状态下缓慢加入胶原蛋白质量10-30倍的异丙醇，再超声分散，加入戊二醛水溶液，所述戊二醛质量是胶原蛋白质量的50-150%，快速搅拌，制得Fe3O4磁流体与胶原蛋白水解产物的复合物悬浮液，悬浮液经磁分离后，获得的固体用异丙醇洗涤数次，在20-50℃温度下干燥后备用；
(2)共聚单体混合
按摩尔比10:1-6称取一定量的丙烯酰胺和阳离子单体，称取丙烯酰胺质量15%-40%的磁性胶原蛋白水解物，加入反应器中，加入适量去离子水调节单体质量浓度10%-30%，搅拌溶解；加入适量氨水将反应体系pH值调节至6-9；
(3)复合引发剂引发聚合反应
将适量的还原剂甲醛合次亚硫酸氢钠、辅助还原剂四亚甲基二胺、助剂尿素、络合剂乙二胺四乙酸、非离子表面活性剂span-20、辅助引发剂偶氮二异丁腈加入到反应器中，搅拌；调整反应体系温度至5-15℃；向反应器中通入氮气；加入适量氧化剂过硫酸铵，混合均匀；密闭、绝热反应至反应体系降温至室温；
(4)聚合产物后处理
上述聚合产物经造粒、烘干、粉碎、筛分制得20-100目的白色超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂。
3.根据权利要求2所述的超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂及其制备方法，其特征在于：步骤（1）中，戊二醛水溶液的浓度为25%-40%。
4.根据权利要求2或3所述的超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂及其制备方法，其特征在于：步骤（2）中，阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，丙烯酸二甲氨基乙酯，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的中的一种。
5.根据权利要求2或3所述的超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂及其制备方法，其特征在于：步骤（3）中，将共聚单体加入到反应器中，加入适量去离子水，单体溶解后，用氨水调整反应体系的pH值，然后加入适量的还原剂甲醛合次亚硫酸氢钠、辅助还原剂四亚甲基二胺、助剂尿素、络合剂乙二胺四乙酸、非离子表面活性剂span-20、辅助引发剂偶氮二异丁腈，搅拌溶解。
6.根据权利要求2或3所述的超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂及其制备方法，其特征在于：步骤（3）中，主引发剂为过硫酸铵和甲醛合次亚硫酸氢钠组成氧化还原引发剂，摩尔比为1:1，用量为单体总质量的0.01%-0.08%；辅助引发剂偶氮二异丁腈用量为单体总质量的0.06%-0.12%；非离子表面活性剂span-20在反应体系中质量浓度为0.08%-0.10%；辅助还原剂四亚甲基二胺在反应体系中质量浓度为0.4%-0.8%；助剂尿素在反应体系中质量浓度为0.08%-0.12%；络合剂乙二胺四乙酸在反应体系中质量浓度为0.06%-0.12%；用适量氨水调整反应体系pH值至6-9。
7.根据权利要求2或3所述的超高分子量磁性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂及其制备方法，其特征在于：步骤（1）中，在胶原蛋白水解液中加入表面活性剂后，搅拌分散时间为30-60分钟，冷却至室温后加入Fe3O4磁流体后，超声分散时间为5-15分钟，然后在快速搅拌状态下缓慢加入异丙醇后，再超声分散时间为5-15分钟，加入戊二醛水溶液，快速搅拌时间为60-90分钟；
步骤（3）中，将适量的还原剂甲醛合次亚硫酸氢钠、辅助还原剂四亚甲基二胺、助剂尿素、络合剂乙二胺四乙酸、非离子表面活性剂span-20、辅助引发剂偶氮二异丁腈加入到反应器后，搅拌10-30分钟，向反应器中通入氮气时间为20-40分钟。
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