一种用于工业水预处理的混凝剂制造技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业水预处理
，特别是一种用于工业水预处理的混凝剂。
技术介绍
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。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。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，专利技术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0.05～0.2mg/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0.6～36mg/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，专利技术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专利技术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。 
技术实现思路
本专利技术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。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：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。本专利技术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。本专利技术所述聚合硅酸铝铁为氧化型聚合硅酸铝铁。本专利技术所述氧化型聚合硅酸铝铁中硅、铝、铁摩尔比为 1：1.5：2。本专利技术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SiO2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SiO2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℃～30℃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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。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。具体实施方式为使本专利技术的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本专利技术实施例对本专利技术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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术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。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。实施例2本专利技术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。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。实施例3本专利技术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。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。本专利技术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。本专利技术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。如下表，用聚合硅酸铝铁（PSAF）、聚合氯化铝（PAC）、硫酸铝（Al2(SO4)3）对工业水预处理絮凝进行实验的结果： 优选地，本专利技术所述聚合硅酸铝铁为氧化型聚合硅酸铝铁，并且所述氧化型聚合硅酸铝铁中硅、铝、铁摩尔比为1：1.5：2。氧化型氧化型聚合硅酸铝铁具有更高的聚合度且具有良好的氧化性能，从而使得聚合硅酸铝铁中铁离子基本上以三价形式存在，省略掉了二价铁氧化成三价铁的反应过程，从而缩短了絮凝反应时间，并且能更有效地发挥电中和、压缩胶体双电层结构、降低其电位，同时氧化物质高效、快速地氧化水中的有机物，破坏了水中溶解性有机物对胶体颗粒表面形成的保护层，大幅增强本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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0.35～0.45mm，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，所述氧化型聚合硅酸铝铁中硅、铝、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SiO2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SiO2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...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴彦，
申请(专利权)人：苏州富奇诺水治理设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32