一种用于工业水预处理的混凝剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于工业水预处理的混凝剂，包括煤质颗粒活性炭与聚合硅酸铝铁，二者的质量体积比为2∶1—12∶1；所述煤质颗粒活性炭的粒径为0.35～0.45mm，表观密度为0.35～0.42的煤质活性炭；所述聚合硅酸铝铁为氧化型聚合硅酸铝铁；所述氧化型聚合硅酸铝铁中硅、铝、铁摩尔比为1∶1.5∶2。与常规混凝药剂比较，该混凝剂使得出水水质得到大幅改善，完全满足后续水处理设备进水水质的要求，较好地解决了常规铝盐、铁盐等混凝剂在水处理应用时存在的混凝剂水解速度慢、水解中间产物多、絮凝体颗粒密度小、出水金属离子含量高等引起的混凝效果较差的问题。
【专利说明】-种用于工业水预处理的混凝剂
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工业水预处理【技术领域】，特别是一种用于工业水预处理的混凝剂。
【背景技术】
[0002] 工业用水通常包括工艺用水、锅炉用水、洗涤用水以及冷却用水等，但是主要以锅 炉用水及冷却用水居多。锅炉用水的水质要求根据锅炉的工作压力和温度的不同而不同， 无论何种锅炉用水，它对水的硬度拥有较严格的限制，凡能导致锅炉、给水系统及其他热力 设备腐蚀、结垢及引起汽水共腾现象，使离子交换树脂中毒的杂质如溶解氧、可溶性二氧化 硅、铁以及余氯等都应大部或全部除去。
[0003] 工业冷却用水量平均约占工业用水总量的67%，其中又以石油、化工和钢铁工业为 最高。作为冷却用水的水质虽然没有像工艺用水、锅炉用水那样对各种指标有严格的限制。 为了保证生产稳定、不损坏设备，能长周期运转，对冷却用水的水质要求还是挺高的。冷却 用水的水质要求主要有： 1、 水温要尽可能低一些； 2、 水的浑浊度要低； 3、 水质不易结垢； 4、 水质对金属设备不易产生腐蚀； 5、 水质不易滋生菌藻。
[0004] 现有技术中也有一些专利旨在提供用于水处理的混凝剂，例如申请号为 201310569471.X，发明名称为一种污水处理剂的专利，其成分中含有硫酸铝和磷酸铝即为 无机混凝剂。出水用于生活饮用水时，铝盐会使自来水中引入过量的铝离子，产生二次污染 (饮用水铝控制值为〇. 05?0. 2mg/L)。国内外对铝的生物学作用研究证实，人体摄入过多 的铝可干扰钙磷代谢、引起继发性甲状腺功能亢进、紫质症及Altheimer's病，即早老性痴 呆等。据报道无机铝盐用于净化水后，水中铝残留量在〇. 6?36mg/L，大大超过了国际卫 生组织的建议值。这对长期饮用自来水的人类来说，是值得重视的问题。另外现有的污水 处理剂使用效果不好，例如申请号为201110355978. 6，发明名称为污水处理剂的专利，其成 分中含有聚合三氯化铁，而聚合三氯化铁在其发明中的作用是作为无机混凝剂使用的，但 是聚合三氯化铁作为无机混凝剂使用时，其效果并不好，混凝剂沉降性能差，絮凝反应时间 长，容易引起后续系统混凝剂的胶体污染。
[0005]
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种用于工业水预 处理的混凝剂，该混凝剂使得出水水质得到大幅改善，完全满足后续水处理设备进水水质 的要求，较好地解决了常规铝盐、铁盐等混凝剂在水处理应用时存在的混凝剂水解速度慢、 水解中间产物多、絮凝体颗粒密度小、出水金属离子含量高等引起的混凝效果较差的问题。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是： 一种用于工业水预处理的混凝剂，包括煤质颗粒活性炭与聚合硅酸铝铁，二者的质量 体积（m/v)比为 2:1-12:1。
[0008] 本发明所述煤质颗粒活性炭的粒径为0. 35?0. 45mm，表观密度为0. 35?0. 42的煤 质活性炭。
[0009] 本发明所述聚合硅酸铝铁为氧化型聚合硅酸铝铁。
[0010] 本发明所述氧化型聚合硅酸铝铁中硅、铝、铁摩尔比为1 :1. 5 :2。
[0011] 本发明所述氧化型聚合硅酸铝铁的制备方法为： 第一步，制备氧化型聚合硅酸：取Si02质量百分比含量大于等于29. 2%的工业水玻璃 溶液，将其稀释至Si02浓度为12%的溶液，采用共聚法制成活性硅酸，即固定二氧化硅含 量，在快速搅拌的条件下，用质量百分比为36%盐酸调节其pH值至3. 5以下，并加入经稀释 的该水玻璃溶液，在20°C?30°C下放置5?10小时使之熟化、聚合，制得淡蓝色胶状，即为 氧化型聚合硅酸； 第二步，制备氧化型聚合硅酸铝铁：在室温下，取第一步中制得的氧化型聚合硅酸，在 快速搅拌的条件下，依次加入硫酸铝和硫酸铁，并采用质量百分比为40%的NaOH调节其pH 值至7,制得氧化型聚合硅酸铝铁。
[0012] 本发明所述煤质颗粒活性炭与聚合硅酸铝铁，二者的质量体积比为2:1。
[0013] 本发明所述煤质颗粒活性炭与聚合硅酸铝铁，二者的质量体积比为8:1。
[0014] 本发明所述煤质颗粒活性炭与聚合硅酸铝铁，二者的质量体积比为12:1。
[0015] 本发明采用上述技术方案后，具有如下技术效果： 与常规混凝药剂比较，该混凝剂使得出水水质得到大幅改善，完全满足后续水处理设 备进水水质的要求，较好地解决了常规铝盐、铁盐等混凝剂在水处理应用时存在的混凝剂 水解速度慢、水解中间产物多、絮凝体颗粒密度小、出水金属离子含量高等引起的混凝效果 较差的问题。
[0016] 在工业用水预处理时，加入剂量较低、除浊性能好、形成的絮凝体密度较大、沉降 较快，混凝处理出水浊度、金属离子均较低，尤其是能有效地氧化水中的有机物。
【具体实施方式】
[0017] 为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明的技 术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全 部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前 提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018] 实施例1 本发明所述的一种用于工业水预处理的混凝剂，包括煤质颗粒活性炭与聚合硅酸铝 铁，二者的质量体积比为2:1。
[0019] 以上所述煤质颗粒活性炭的粒径为0. 35?0. 45mm，表观密度为0. 35?0. 42的煤质 活性炭。
[0020] 实施例2 本发明所述的一种用于工业水预处理的混凝剂，包括煤质颗粒活性炭与聚合硅酸铝 铁，二者的质量体积比为8:1。
[0021] 以上所述煤质颗粒活性炭的粒径为0. 35?0. 45mm，表观密度为0. 35?0. 42的煤质 活性炭。
[0022] 实施例3 本发明所述的一种用于工业水预处理的混凝剂，包括煤质颗粒活性炭与聚合硅酸铝 铁，二者的质量体积比为12:1。
[0023] 以上所述煤质颗粒活性炭的粒径为0.35?0.45mm，表观密度为0.35?0.42的煤质 活性炭。
[0024] 本发明中采用煤质颗粒活性炭，是因为其强度高、孔隙发达、比表面积大，尤其微 孔容积大而独具优点。煤质活性炭对各种水中的有机质、游离氯以及空气中有害气体有极 强的吸附能力，是城市饮用水深度净化的优良吸附剂，并应用于脱除空气中细菌及毒害气 体。煤质活性炭具有发达的孔隙结构、良好的化学稳定性和机械强度，是一种优良的广谱碳 质吸附材料。
[0025] 本发明中选用聚合硅酸铝铁（PSAF)，是因为其与聚合氯化铝（PAC)、硫酸铝对工 业水絮凝进行试验对比后，其絮凝性能优于其他的两种絮凝剂，生成的絮体颗粒比PAC大 而快，且有很好的除浊性能。主要是因为PSAF絮凝剂与胶体颗粒的表面发生的电中和吸附 脱稳和架桥粘附多重复合作用所致。
[0026] 如下表，用聚合硅酸铝铁（PSAF)、聚合氯化铝（PAC)、硫酸铝（A12(S04)3)对工业水 预处理絮凝进行实验的结果：
【权利要求】
1. 一种用于工业水预处理的混凝剂，其特征在于，包括煤质颗粒活性炭与聚合硅酸铝 铁，二者的质量体积比为2:1 -12:1。
2. 如权利要求1所述的一种用于工业水预处理的混凝剂，其特征在于，所述煤质颗粒 活性炭的粒径为〇. 35?0. 45mm，表观密度为0. 35?0. 42的煤质活性炭。
3. 如权利要求1所述的一种用于工业水预处理的混凝剂，其特征在于，所述聚合硅酸 铝铁为氧化型聚合硅酸铝铁。
4. 如权利要求3所述的一种用于工业水预处理的混凝剂，其特征在于，所述氧化型聚 合娃酸错铁中娃、错、铁摩尔比为1:1. 5:2。
5. 如权利要求3所述的一种用于工业水预处理的混凝剂，其特征在于，所述氧化型聚 合硅酸铝铁的制备方法为： 第一步，制备氧化型聚合硅酸：取Si02质量百分比含量大于等于29. 2%的工业水玻璃 溶液，将其稀释至Si02浓度为12%的溶液，采用共聚法制成活性硅酸，即固定二氧化硅含 量，在快速搅拌的条件下，用质量百分比为36%盐酸调节其pH值至3. 5以下，并加入经稀释 的该水玻璃溶液，在20°C?30°C下放置5?10小时使之熟化、聚合，制得淡蓝色胶状，即为 氧化型聚合硅酸； 第二步，制备氧化型聚合硅酸铝铁：在室温下，取第一步中制得的氧化型聚合硅酸，在 快速搅拌的条件下，依次加入硫酸铝和硫酸铁，并采用质量百分比为40%的NaOH调节其pH 值至7,制得氧化型聚合硅酸铝铁。
6. 如权利要求1所述的一种用于工业水预处理的混凝剂，其特征在于，所述煤质颗粒 活性炭与聚合硅酸铝铁，二者的质量体积比为2:1。
7. 如权利要求1所述的一种用于工业水预处理的混凝剂，其特征在于，所述煤质颗粒 活性炭与聚合硅酸铝铁，二者的质量体积比为8:1。
8. 如权利要求1所述的一种用于工业水预处理的混凝剂，其特征在于，所述煤质颗粒 活性炭与聚合硅酸铝铁，二者的质量体积比为12:1。
【文档编号】C02F1/72GK104355376SQ201410555459
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】吴彦 申请人:苏州富奇诺水治理设备有限公司