凝块剂制造技术

一种凝块剂，系将贝化石粉末混合于以石膏和硅酸化合物为主体的凝聚剂中而组成，再添加于悬浮液中使用。其中，凝聚剂与贝化石粉末的混合比为３∶１。凝聚剂起凝结核Ａ的作用，贝化石粉末作为载体Ｂ吸附悬浮液中的粒子，被捕集于凝结核Ａ上。载体Ｂ为有效地利用凝结核Ａ的Ｃａ↑［２＋］凝聚位点的粒子，能吸附大量的悬浮粒子，悬浮粒子又被凝结核Ａ捕集，形成大的絮凝体后急速沉淀。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于各种废水、污泥、腐泥的凝聚、脱水、净化处理的凝块剂。由于产业集中于某些特定的地区，而产业的大规模化，使产业的废水排放量增加；人口集中于都市又导致生活废水增大；另外，由于下水道整治落后等原因，河川、湖泊、海洋等的水质污染不断加剧，水道原水、工业用水的污染产生了严重的事态。关于废水的处理，有人尝试使用新的处理设备，但是，要完全掌握须处理的物质操作的单元是困难的，废水的水质和排放量极其复杂多样，难以稳定。按操作的单元工序对废水处理装置作一分类，可分为；1)物理处理方法(筛选、沉砂、沉淀、过滤、浮选等)，2)化学处理方法(中和、氧化和还原、凝聚处理等)，3)生物化学处理方法(活性污泥法、滴滤池法、甲烷发酵法)等。作为操作单元的物理处理法，简言之，是对固体和液体作物理分离的方法，沉降分离为废水处理方法中的分离操作的主流，也是物理处理方法中最为简单的方法。沉降分离方法有自然沉淀法和凝聚沉淀法。凝聚沉淀的方法是，对在自然沉淀中无法以最经济的时间沉淀的水中的微粒子投加凝聚剂，然后搅拌，使生成絮凝体后再互相结合，成为大粒的凝块，增加其沉淀性能。凝聚剂可以使用各种水溶性的无机物和有机物。无机物一般为低分子的盐，在中性附近的铝盐及铁盐的作用为一种低度聚合物的作用。占有机物主体的为水溶性高分子物质。水的凝聚沉淀处理的过程大致分类一下，可由下述的三个过程组成。1)凝聚剂凝聚悬浮物质，生成微小的絮凝体的凝聚过程；2)在凝聚过程中生成的微小的絮凝体互相碰撞、接触，渐次形成较大的絮凝体的絮凝体形成过程；3)使在絮凝体形成过程中生成的较大的絮凝体和澄清水分离的沉降分离过程。上述三个过程的处理通常是分别在各个装置中进行的，所以，由水的凝聚沉淀处理来分离浓缩悬浮液中的固体粒子群须化很长的时间。将上述三个过程在一个装置中进行的装置有快速凝聚沉淀装置，作为其中之一的泥浆循环型装置，是将已生成的高浓度泥浆循环至凝聚及絮凝体形成部分，具有促使微小的絮凝体形成较大的絮凝体，并使其成长为可沉降分离的大絮凝体的功能。快速凝聚沉淀装置的沉降分离速度，因其原水的水质而异，但通常为2-3m/小时，其滞留时间为50-70分钟的范围(商品大辞典，东洋经济新报社昭51，p512-516)。尽管沉降分离构成了废水处理中的分离操作的主流部分，但是，其快速分离方法却通过凝聚沉淀处理的功能的改善而实行，而且，其沉降分离的速度有限，不能认为仅仅改善凝聚剂的凝聚功能，就可以使大粒的絮凝体得以快速地形成。本专利技术的目的是，提供一种使固、液容易分离、可实现处理水的清洁化的凝块剂。本专利技术的另一目的是，提供一种不须调节pH值、在短时间内即可完成粒子的凝聚沉降的凝块剂。本专利技术的其它目的是，提供一种凝块剂，该凝块剂可不经微小的絮凝体形成的凝聚过程，直接形成大絮凝体，使粒子沉降。本专利技术的另外的目的是，提供一种凝块剂，该凝块剂使用特定的凝聚剂，在其上捕集某种成分作为载体，有效地利用载体所具有的凝聚部位(点)(site)，极大地提高悬浮液中的固体粒子群的凝聚效果。本专利技术可广泛地适用于如碎石、砂砾排水的处理、红土流失的防止、腐泥的处理、隧道工程的废水处理、活性污泥的脱水、生活废水的凝聚、脱水、一般的工业废水的凝聚、脱水处理等。本专利技术的凝块剂为凝结核和载体的混合物。1.凝结核A在本专利技术中，用于凝结核的凝聚剂是含二水石膏、无水石膏和硅的白色粉末，其X射线衍射的分析结果，可检出CaSO4(可溶性无水石膏)和CaSO2·2H2O(二水石膏)，定性分析(EPMA)检测出的成分元素的组成比如表1所示。表1 </tables>从表1可认定，该凝聚剂含有作为结晶性的主成分的无水石膏和二水石膏，其它含有如硅酸钠等的非结晶成分，该非结晶成分溶解于水中时，则生成水玻璃。作为适合该条件的凝聚剂，有某种粉煤灰，例如，地域振兴事业团株式会社制的污泥处理用的疏水性凝聚剂(商品名Watermate)。在本专利技术中，将该凝聚剂用作凝结核A。2.载体B在本专利技术中适用的载体B通常是被称为贝化石的微粉末。贝化石是采掘古代的贝化石层而得到的贝类化石块，其主要成分为碳酸钙，其它含有微量的氧化镁(MgO)及三氧化二铁(Fe2O3)等各种成分，它与通常的贝壳不同。再经细微粉碎后该贝化石粉末呈多孔质，表面积大，吸附力强，可达到同样容积的活性炭的1/5的吸附力。另外，作为主成分的碳酸钙易溶出至水中，溶出的量约为方解石的10倍。特别是，对于含有二氧化碳(CO2)气体的水显示了更大的溶解量。作为实际上使用的载体的原料的贝类化石块，是采掘贝化石层得到的化石块，该贝化石层系在新生代第三纪中期(约1200万年前)由密集埋没的海生贝类，特别是，密集埋没的如双壳纲、腹足纲等及海生生物的骨骼、遗骸等堆积而成，由于地下的高压高温，凝固为粒状或网片状，随着地壳的变动和隆起，现出于地面。将采掘的贝化石块进行微粉碎，水洗除去含于贝化石中的硅成分。根据所得的贝化石粉末的定性分析(EPMA)的分析结果，其成分元素的组成比如表2所示。表2 载体B并不一定限于贝化石粉。使用麦饭石也可得到同样的效果。麦饭石和贝化石，其化学组成在钙含量上虽有很大的差别，但是，麦饭石的特征是，(a)具多孔性，(b)吸附力强，(c)可溶出矿物质，(d)可调整水质，(e)使溶氧量提高。由此，麦饭石可能具有作为载体的共同的特点。如果确实这样的话，某些陶瓷也完全有可能用作载体。3.凝结核A和载体B的组成比凝结核A使用凝聚剂，载体B使用贝化石粉末时，其二者的较好的混合比例为A∶B＝3∶1。因此，其成分元素的组成之比如表3所示。表3 </tables>该实施例中的凝结核A和载体B的较好的混合比的设定是根据如下所述的实施例的试验的结果。附图说明图1所示为用凝聚剂、贝化石所得的冲绳红土的沉降特性图。图2所示为用凝聚剂和贝化石的混合物所得的冲绳红土的沉降特性图。图3所示为根据本专利技术的凝块剂形成絮凝体的机理的示意图。以下，说明本专利技术的凝块剂的实施形态图1所示为凝结核A使用凝聚剂(以下称为A)，载体B使用贝化石粉末(以下称为B)时对悬浮液的凝聚沉降效果所作的测定。悬浮液系将2g的冲绳红土投加于100ml的水中而成，在该悬浮液中，分别加入A、B0.02g和0.2g，测得悬浮液中的粒子的沉降速度。图中，▲表0g时，即表示既不加A，也不加B时，即，悬浮粒子的自然沉降速度。由图1可见，A加得越多，可得到的快速凝聚沉降效果越大，但是，可以看到，B的投加几乎没有凝聚沉降作用。图2表示，将A的投加量保持一定(0.02g)，使B的投加量变化(0.02-0.4g)，将A和B同时加入于悬浮液中时的粒子的沉降速度。如从图2可见，投加A的同时也投加B，比起仅投加A的场合来，可明显地提高沉降速度。然而，并不可因此就认为，B的投加量越大，则沉降速度越是加快。可以看到在该试验中，当A的投加量为0.02g时，投加B0.02g，此时，与投加B0.2g的情况比较起来，可以得到几乎相同程度的沉降速度，但提高B的投加量的精度，将反应容量设定为5倍进行测试，其结果，有效的混合比例为A∶B＝3∶1。凝聚沉淀的试验(实验1)100ml的水中加入冲绳红土C(以下称为C)2g，使之悬浮，对该悬浮液按表2的组合投加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凝块剂，系由凝结核和载体的混合物组成，可使悬浮粒子凝聚沉降，其特征在于，凝结核为具有捕集悬浮粒子和载体的凝聚位点的凝聚剂；载体为被捕集于凝结核，在凝聚位点上吸附悬浮粒子的粉末状物，凝结核吸附载体的凝聚位点数多于凝结核吸附悬浮粒子的凝 聚位点数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：玉浦裕，桐生孝志，
申请(专利权)人：株式会社地域振兴事业团，玉浦裕，
类型：发明
国别省市：JP[日本]