水处理用的絮凝剂制造技术

一种由硅酸溶液构成的水处理用絮凝剂，加有一种在水中能生成三价铁离子的物质使硅酸溶液的胶凝时间延长，于是该絮凝剂在长期贮存后仍能维持高的聚集能力。在加入这种生成铁离子的物质之前可以使硅酸溶液聚合，从而得到一种聚集能力高得多的絮凝剂。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术论及一种絮凝剂，可用于包括废水在内的各种水的化学处理。在包括废水在内的各种水的化学处理中，常常使用各种絮凝剂来聚集和沉淀水中的悬浮物及其它杂质。在上述的聚集和沉淀过程中，除主絮凝剂外，还常常使用聚集助剂。活性硅酸即是这类广泛使用的聚集助剂中的一种。但是上述的活性硅酸的一个重要缺点是在长期贮存中不能维持其聚集能力。换言之，通常用在硅酸中加酸的方式制备的活性硅酸，在短时间内即变成胶凝状，而胶凝了的硅酸不再能用作絮凝剂。因此，活性硅酸仅在制备后的大约一天之内能作为聚集助剂使用。这是用活性硅酸作聚集助剂的主要缺点。还已经知道，象硫酸铁和氯化铁这类铁盐可用作絮凝剂。但是，当它们单独使用时，这类铁盐的聚集效力不高。另外，在使用消石灰来调节pH时，它们会形成大量的必需废弃的无用淤渣。本专利技术的目的是提供一种即使是长期贮存也能维持其聚集能力的絮凝剂，它可以单独使用、也可以与其它絮凝剂一起使用。本专利技术的絮凝剂由加有铁盐的硅酸组成。已经发现，加入铁离子能显著延缓硅酸的胶凝时间。本专利技术即基于上述发现，它成功地提供了一种即使是长期贮存也能维持其聚集能力的新的絮凝剂。在制备根据本专利技术的絮凝剂时，可以用市售水玻璃作为硅酸。水玻璃可以溶解在酸性的或碱性的溶液中。无论是酸性的还是碱性的，硅酸溶液中的硅浓度最好是在约0.5%与2%之间。铁盐可以直接加到制得的硅酸溶液中，或是在聚合后加入。在聚合后加入铁盐能使产生的絮凝剂具有较高的聚集能力。象氯化铁这样的三价铁盐适合于加到硅酸溶液中。但是也可以用能在溶液中产生三价铁离子的任何其它的铁盐。本专利技术的絮凝剂是通过将溶于水或其它溶剂中的这类铁盐加到硅酸溶液中而得到的，其中Si/Fe的摩尔比应大致在0.1与15之间。这样得的本专利技术的絮凝剂，如果在20℃左右在玻璃或类似的容器中贮存时，则在5000小时之后仍不胶凝并保持着足够的聚集能力。使用本专利技术的絮凝剂时，可以将其单独地倾注入欲处理的水中。象上述这样单独使用时，最好是在制剂中使用聚合的硅酸。由聚合的硅酸和铁盐组合成的絮凝剂表现出很强的聚集能力。当作为聚集助剂与硫酸铝一起使用时，如同通常的活性二氧化硅的情形，将约0.3毫升/升的本专利技术絮凝剂加到30毫克/升的硫酸铝中，效果很好。如果在欲用本专利技术絮凝剂处理的水中存在有铁或其它金属的盐，则效果还要好。这可以通过在制备絮凝剂时加入其它金属的盐、或是在欲用絮凝剂处理的水中加入铁或其它金属的盐来实现。从下面的最佳实施方案的详细描述中，将会更清楚与全面地了解本专利技术的上述的与其它的目的、特点和优越性。最佳实施方案(例1)用水稀释市售的四级水玻璃，调节其硅浓度为6.6%，将1升这样的水玻璃溶液于搅拌下加到1升1.3N的盐酸中，得到2升pH为2.0、硅浓度为3.3%的硅酸溶液。在9个烧杯中各放入30毫升所得的硅酸酸性溶液，以制备样品1至9。加入2N的盐酸直到pH变为1.0，并加水直到体积为50毫升，制得样品1。样品2至9则是加入各种盐，用2N盐酸调节pH为1.0，加水至体积为50毫升来制得。将样品1至9保持在60℃，测定其胶凝时间。结果见表1。表1 </tables>由上表显然可见，加了氯化铁的硅酸溶液与加其它金属盐的硅酸溶液相比，保持不胶凝的时间要长得多。(例2)用水稀释市售的四级水玻璃，调节其硅浓度为3.2%，取1升这样的水玻璃溶液，在搅拌下加到1升0.9N的硫酸中，得到2升pH为4.0、硅浓度为1.6%的硅酸溶液。在20℃下轻搅2小时，所得的硅酸酸性溶液聚合成特性粘度为0.17×10-2毫升/克的聚合硅酸溶液。在几个烧杯中各放入500毫升聚合硅酸溶液以制备样品10至12。用7.2N的硫酸调节pH至1.5，加水至体积为800毫升，得样品10。溶解47.6克的硫酸铝，用7.2N硫酸调节pH至1.5，加水至体积为800毫升，得样品11。溶解38.6克的氯化铁，用7.2N硫酸调节pH至1.5，加水至体积为800毫升，得样品12。样品10至12的胶凝时间是在20℃的保存条件下测得的。结果见表2。表2 </tables>在制备后5000小时，将样品12倒入加有高岭土的水中进行瓶式混凝试验。试验条件如下未处理之水的浊度＝110度，絮凝剂(样品12)的倾注比率＝1.0毫升/升，水温＝12.5℃，快速搅拌＝每分钟120转、2分钟，中速搅拌＝每分钟60转、3分钟，慢速搅拌＝每分钟30转、2分钟。在18秒后出现直径1.5-2.0毫米的絮凝物。在瓶式混凝试验完成之后将溶液放置5分钟，上层清液的浊度为0.1度。由上述实验显然可见，含有以氯化铁形式存在的三价铁离子的聚合硅酸溶液，已证实能在长达5000小时以上的时间内保持很高的聚集能力而不胶凝。(例3)用水稀释市售的四级水玻璃，调节其硅浓度为6.6%，取300毫升这种溶液，在搅拌下加到300毫升1.3N的盐酸中，制得600毫升pH为2.0、硅浓度为3.3%的硅酸溶液。在溶解100克氯化铁之后，将水加到溶液中直至体积为800毫升。在8个烧杯中各放入40毫升制得的含铁离子的硅酸溶液，以便制备样品13至20。在象例1那样溶解了不同种类的金属盐之后，用2N的盐酸调节至pH为1.0，加水至体积为50毫升，制得样品13至20。将样品13至20在60℃保存，测定其胶凝时间。结果见表3。表3 </tables>表3与表1相比较表明，铁离子与其它金属离子一起使用可以象它们单独使用时一样有效地延缓硅酸的胶凝。对样品13至20作了瓶式混凝试验。试验条件如下未处理之水的浊度＝110度，絮凝剂倾注比率＝1.0毫升/升，水温＝12.5℃，快速搅拌＝每分钟120转、2分钟，中速搅拌＝每分钟60转，3分钟，慢速搅拌＝每分钟30转，2分钟。结果见表4。表4 由以上显然可见，由含有铁离子的硅酸溶液组成的絮凝剂在其它金属离子存在时也显示出很高的聚集能力。如前所述，本专利技术的絮凝剂与通常所用的活性硅酸相比，能在长得多的时间里维持极好的聚集能力而不胶凝。即使在贮存长时间后，其效力仍不降低。它们即可以作为水处理的主絮凝剂，也可以作为聚集助剂使用。应该明白，虽然本专利技术的最佳实施方案在这里描叙得相当详细，内行们仍可作某些修改、变动和调整，因此，所有对它的修改、变动和调整都应归入附录的权利要求的范围内。权利要求1.一种由硅酸溶液构成的水处理用絮凝剂，其中加入一种能在溶液中生成三价铁离子的物质使硅酸溶液的胶凝时间延长。2.权利要求1的一种水处理用絮凝剂，其中的能生成三价铁离子的物质为氯化铁。3.权利要求1的一种水处理用絮凝剂，其中的硅酸溶液是在加入能生成三价铁离子的物质之前就聚合了的聚合硅酸溶液。4.权利要求1的一种水处理用絮凝剂，其中的硅酸溶液除有能生成三价铁离子的物质外，还加有一种或多种其它的金属盐。全文摘要一种由硅酸溶液构成的水处理用絮凝剂，加有一种在水中能生成三价铁离子的物质使硅酸溶液的胶凝时间延长，于是该絮凝剂在长期贮存后仍能维持高的聚集能力。在加入这种生成铁离子的物质之前可以使硅酸溶液聚合，从而得到一种聚集能力高得多的絮凝剂。文档编号B01D21/01GK1050686SQ8810264公开日1991年4月17日 申请日期1988年5月10日 优先权日1988年5月10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由硅酸溶液构成的水处理用絮凝剂，其中加入一种能在溶液中生成三价铁离子的物质使硅酸溶液的胶凝时间延长。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木富，长谷川孝雄，鬼卓也，江原康浩，桥本克，
申请(专利权)人：水道机工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]