專利名稱:復(fù)合聚硅酸鋁凈水劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種污水凈化處理劑,具體地說是一種復(fù)合聚硅酸鋁凈水劑。
近年來隨著工業(yè)的發(fā)展,環(huán)境的污染狀況越來越嚴(yán)重,沒有污染的適應(yīng)人類生存的空間越來越小,地球上每時每刻都有人因受環(huán)境污染而得病死亡,每時每刻都有動植物物種在地球上消失,每時每刻都可能發(fā)生使人類毀滅的疾病或災(zāi)害,因而科學(xué)家們斷言,最終使人類滅亡的是人類自己。為了保衛(wèi)我們的生存環(huán)境,消除污染已經(jīng)對人類的生存構(gòu)成的危害,各個國家以至從整個世界的人們開始向環(huán)境污染宣戰(zhàn),各個國家的政府除了宣傳教育人民提高環(huán)境保護(hù)的意識外,同時也制定了環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī),并投入大量的人力物力開展對治理污染的研究和防護(hù)大力鼓勵科技工作者為治理環(huán)境污染貢獻(xiàn)自己的聰明才智。
工業(yè)污染主要包括廢水、廢氣和廢渣,廢水的治理相對于廢氣、廢渣的治理而言尤為重要,尤其是對那些水自源缺乏的國家地區(qū),工業(yè)民用廢水如造紙、印染、冶金、選礦、制革、電度以及生活廢水等等,大量地排入河流、湖泊,滲入地下對人類賴以生存的水資源造成了嚴(yán)重的污染。
綜合上述原因治理廢水,防止水資源污染的問題已是頭等首要問題,目前治理廢水的方法很多,第一是節(jié)約用水減少廢水的生成和排放,第二是廢水的再生利用,這對那些廢水排放量大的企業(yè)更為重要。廢水的凈化再生利用常用的方法是化學(xué)法,即向廢水中添加凈水劑使水中的懸浮物、色素以及其他雜質(zhì)凝聚沉淀分離,得到可以重新使用的工業(yè)用水。目前,在現(xiàn)有技術(shù)中處理工業(yè)民用污水所使用的凈水劑主要有無機(jī)凈水劑和有機(jī)凈水劑兩大類,無機(jī)凈水劑的使用經(jīng)歷了硫酸鋁、聚合鋁、聚合鐵、活性硅酸等幾個階段,以上幾個具有代表性的凈水劑在對污水的處理中存在的不足分別是1、用硫酸鋁作凈水劑,凈水劑的投入量大、生產(chǎn)成本高、低溫適應(yīng)性差、凈化處理過的水中鋁的含量高。聚合鋁(PAC)雖然較硫酸鋁在成本上、低溫適應(yīng)性上和水中鋁的殘留量上都有所改進(jìn),但仍存在工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大、產(chǎn)品性能不穩(wěn)定等。由于聚合鋁(PAC)具有較強(qiáng)的腐蝕性,生產(chǎn)設(shè)備不能使用普通的碳鋼和不銹鋼制造,即使使用價格昂貴的鈦鋼,反應(yīng)釜和其他輔助設(shè)備的使用壽命也達(dá)不到6年,有些生產(chǎn)廠家采用耐腐蝕的搪瓷內(nèi)襯的反應(yīng)釜,但仍解決不了高溫強(qiáng)腐蝕而產(chǎn)生的跑冒滴漏問題。除了上述的生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高等問題外,在污水處理上還存在有脫色性能差、沉降速率慢、要和其他凈水劑配合使用等不足,因而不具有廣泛推廣使用的價值。
為了尋找聚合鋁(PAC)凈水劑的替代產(chǎn)品,人們又開發(fā)了聚合鐵(PFS)凈水劑,PFS的優(yōu)點(diǎn)是水解速度快、脫色、除重金屬效果好。但也存在有一定的不足1對源水的PH值要求不能<7,對于PH<7的源水PFS的水解速度明顯地降低,甚至長時間不水解,所以污水處理效果不穩(wěn)定,再者由水溶液中殘留鐵離子,所以使水始終帶有鐵銹的顏色,另一種不足是在使用PFS處理含有有物的廢水時,鐵離子很容易和有機(jī)物生成難分離的絡(luò)合物,造成水質(zhì)的二次污染。PFS的生產(chǎn)同樣存在工藝復(fù)雜、成本高的不足。
另一種無機(jī)物凈水劑是活性硅酸,其優(yōu)點(diǎn)是無毒害、投藥少、價格便宜、處理后水中的殘留量和水質(zhì)的濁度較其他凈水劑低,但其存在的不足是不能單獨(dú)使用只能和其他凈水劑配合使用,而且需要現(xiàn)配現(xiàn)用,可操作性差,否則容易生成硅凝膠而失去凈化能力。
就目前的有機(jī)凈水劑而言,有使用報導(dǎo)的只有聚丙烯酰胺(PAM),但其在使用中存在的不足是由丙烯酰胺單體具有劇毒性和自然降解性差,不能應(yīng)用于飲用水的處理,其次是生產(chǎn)工藝復(fù)雜和生產(chǎn)成本高也限制了該種凈水劑推廣使用范圍。
本發(fā)明的目的是提供一種活性復(fù)合聚硅酸鋁凈水劑的制備方法,該種凈水劑即能保留多價金屬的電中和及凝聚性能,又利用活性硅酸在水處理過程中的聚凝掃絡(luò)作用,在化學(xué)穩(wěn)定性、COD去除率及脫色效果均比現(xiàn)有的其他凈水劑好,而且生產(chǎn)工藝簡單,生成本低、無三廢產(chǎn)生,可直接用于凈化飲用水。
本發(fā)明的目的是按以下方式實現(xiàn)的。采用可溶性無機(jī)鋁鹽、硅酸鹽及多價金屬鹽復(fù)合反應(yīng)制成。
本發(fā)明的復(fù)合聚硅酸鋁凈水劑,其配方是由可溶性鋁鹽、可溶性硅酸鹽、可溶性金屬氯化物、可溶性金屬氧化物組成,配方中各成份的重量百分組成分別為可溶性鋁鹽5-15%、硅酸鹽1-15%、金屬氯化物20-45%、可溶性硫酸鹽10-25%、金屬氧化物0.1-0.5%,余量為水。
可溶性鋁鹽為硫酸鋁或氯化鋁的一種或兩種的混合物,最好是硫酸鋁,可溶性鋁鹽的百分含量按AL2O3的含量計算。
可溶性硅酸鹽為硅酸鉀或硅酸鈉的一種或兩種的混合物,其模數(shù)應(yīng)控制在1.0-3.4,最好的是硅酸鈉,模數(shù)為3.0,可溶性硅酸鹽的百分含量按SiO2的實際含量計算。
可溶性金屬氯化物可以是氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鋅、氯化銅的一種或兩種以上的混合物,最好是氯化鐵和氯化鎂的混合物,可溶性金屬氯化物的百分含量按CL-實際含量計算。。
可溶性硫酸鹽可以是硫酸鋅、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鎂、硫酸銅的硫酸化合物,最好是硫酸鐵,可溶性硫酸鹽的百分含量按SO4=的實際含量計算。
可溶性金屬氧化物可以是氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵一種或兩種以上的混合物,最好是氫氧化鎂。
凈水劑中的CL-與SO4=的摩爾比應(yīng)控制在1∶2-5之間最好控制在1∶3.5。
制備方法是向帶加熱攪拌器的反應(yīng)釜中加入潔凈水200-300公斤,加熱至60-70℃,加入350-400公斤的硫酸鋁,攪拌溶解,降溫至30-35℃,將模數(shù)為3.0的硅酸鈉50-60公斤用水稀釋至300公斤后加入反應(yīng)釜中,再加入氯化鐵80-100公斤攪拌溶解,加入氫氧化鎂2公斤,將釜溫升至60-80℃,繼續(xù)攪拌30分鐘,用硫酸調(diào)節(jié)PH值在1-2之間,即可放料包裝為成品。
實施例一(按1000公斤配料)向帶加熱攪拌器的反應(yīng)釜中加入潔凈水200-300公斤,加熱至60℃,加入350公斤的硫酸鋁,攪拌溶解,降溫至35℃,將模數(shù)為3.0的硅酸鈉50-60公斤用水稀釋至300公斤后加入反應(yīng)釜中,再加入氯化鐵100公斤攪拌溶解,加入氫氧化鎂2公斤,升溫至80℃,再攪拌30分鐘,用硫酸調(diào)節(jié)PH值=1,即可放料包裝為成品。
實施例二向帶加熱攪拌器的反應(yīng)釜中加入潔凈水300公斤,加熱至60℃,加入400公斤的硫酸鋁,攪拌溶解,降溫至35℃,將模數(shù)為3.0的硅酸鈉50-60公斤用水稀釋至300公斤后加入反應(yīng)釜中,再將60公斤氯化鐵100公斤、氫氧化鎂2公斤加入釜中攪拌溶解,將釜溫升至80℃,繼續(xù)攪拌30分鐘,用硫酸調(diào)節(jié)PH值=1,即可放料包裝為成品。
實施例三向帶加熱攪拌器的反應(yīng)釜中加入潔凈水250公斤,加熱至70℃,加入350公斤的硫酸鋁攪拌溶解,降溫至30℃,將模數(shù)為3.0的硅酸鈉55公斤用水稀釋至300公斤后加入反應(yīng)釜中,再將55公斤氯化鐵,80公斤的氯化鎂,氫氧化鎂2公斤加入釜中攪拌溶解,再將釜溫升至80℃,繼續(xù)攪拌30分鐘,用硫酸調(diào)節(jié)PH值=1,即可放料包裝為成品。
本發(fā)明的復(fù)合聚硅酸鋁凈水劑和現(xiàn)有技術(shù)相比,具有配方合理、工藝簡單、生產(chǎn)成本低、化學(xué)穩(wěn)定性好、COD去除率及脫色效果好、無三廢產(chǎn)生和二次污染,可用于造紙、印染、洗煤、選礦、制革、及含油廢水的處理,也可直接用于凈化飲用水等特點(diǎn),因而,具有很好的推廣使用價值。
權(quán)利要求
1.復(fù)合聚硅酸鋁凈水劑,包括可溶性鋁鹽、可溶性硅酸鹽、可溶性金屬氯化物、可溶性金屬氧化物,其特征在于各成份的重量百分組成分別為可溶性鋁鹽5-15%、硅酸鹽1-15%、金屬氯化物20-45%、可溶性硫酸鹽10-25%、金屬氧化物0.1-0.5%,余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚硅酸鋁凈水劑,其特征在于可溶性鋁鹽為硫酸鋁或氯化鋁的一種或兩種的混合物,最好是硫酸鋁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚硅酸鋁凈水劑,其特征在于可溶性硅酸鹽為硅酸鉀或硅酸鈉的一種或兩種的混合物,其模數(shù)應(yīng)控制在1.0-3.4,最好是硅酸鈉,模數(shù)為3.0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚硅酸鋁凈水劑,其特征在于可溶性金屬氯化物可以是氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鋅、氯化銅,最好是氯化鐵與氯化鎂的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚硅酸鋁凈水劑,其特征在于可溶性硫酸鹽可以是硫酸鋅、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鎂、硫酸銅的硫酸化合物,最好是硫酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚硅酸鋁凈水劑,其特征在于可溶性金屬氧化物可以是氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵的一種或兩種以上的混合物,最好是氫氧化鎂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚硅酸鋁凈水劑,其特征在于凈水劑中的CL-與SO4=的摩爾比應(yīng)控制在1∶2-5之間最好控制在1∶3.5。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚硅酸鋁凈水劑,其特征在于制備方法是向帶加熱攪拌器的反應(yīng)釜中加入潔凈水200-300公斤,加熱至60-70℃,加入350-400公斤的硫酸鋁,攪拌溶解,降溫至30-35℃,加入模數(shù)為3.0的硅酸鈉,50-60公斤氯化鐵,80-100公斤的氯化鎂,攪拌溶解,加入氫氧化鎂2公斤,升溫至60-80℃,再攪拌30分鐘,用硫酸調(diào)節(jié)PH值在1-2,即可放料包裝為成品。
全文摘要
本發(fā)明提供一種復(fù)合聚硅酸鋁凈水劑,是由可溶性鋁鹽、可溶性硅酸鹽、可溶性金屬氯化物、可溶性硫酸鹽、可溶性金屬氧化物,各成分的重量百分組成分別為可溶性鋁鹽5—15%、硅酸鹽1—15%、金屬氯化物20—45%、可溶性硫酸鹽10—25%、金屬氧化物0.1—0.5%,余量為水。復(fù)合聚硅酸鋁凈水劑和現(xiàn)有技術(shù)相比,具有配方合理、工藝簡單、生產(chǎn)成本低、化學(xué)穩(wěn)定性好、COD去除率及脫色效果好、無三廢產(chǎn)生和二次污染,可直接用于凈化飲用水等特點(diǎn),因而,具有很好的推廣使用價值。
文檔編號C02F1/52GK1174177SQ9611592
公開日1998年2月25日 申請日期1996年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月21日
發(fā)明者王全永 申請人:王全永