CN101085686A

CN101085686A - 高效净水剂

Info

Publication number: CN101085686A
Application number: CN 200610035850
Authority: CN
Inventors: 周文圣; 周文忠; 张东华; 尹礎; 周文峰
Original assignee: GUANGZHOU GELONG ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: GUANGZHOU GELONG ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2006-06-08
Filing date: 2006-06-08
Publication date: 2007-12-12

Abstract

本发明提供一种高效净水剂的制备方法。该净水剂是在制备聚合硫酸铁的过程中，先将水玻璃活化，再与硫酸铁共聚，并用氯离子改性。制备方法如下：在反应釜中加入水玻璃(M＝3.3，SiO₂％＝26)5～6份，水20～13份，充分搅匀，再快速加入工业浓硫酸2份，在40～50℃下反应0.5小时，再加入90％的硫酸亚铁42～45份，氯化钠1～2份，硫酸铝3～5份，工业浓硫酸4～5份，缓缓滴加27.5％的双氧水13～14份，控制温度不高于60℃，反应2小时，将磷酸钠1～2份溶于10～7份水中并加入到反应釜中，继续反应0.5小时，放料熟化24小时即得产品。本发明制备的净水剂具有显著的去浊、脱色、除臭、脱油、除菌、去除COD和BOD的能力。

Description

高效净水剂

技术领域

一种具有显著去浊、脱色、除臭、除菌、去除COD和BOD能力的改性聚合硫酸铁净水剂的制备技术，属于环保水处理药剂制备技术领域。

背景技术

在给水处理及废水处理所用到的各项技术中，混凝技术占有十分重要的地位，它直接影响到处理效果的好坏和处理成本的高低。从19世纪60年代美国科学家发现硫酸铝的净水作用以来，无机净水剂由简单低分子发展到聚合高分子，由单组分型发展到复合型，净水性能得到很大的提高。目前市场上使用最广泛、性能最全面、絮凝效果最优秀的混凝剂有聚合氯化铝和聚合硫酸铁。不过，尽管如此，它们都还具有一些令人遗憾的缺点。比如，聚合氯化铝的使用可能带来铝污染，而且，它对低温低浊水的处理效果较差；聚合硫酸铁处理低温低浊水效果要比聚合氯化铝好，但还是达不到令人满意的程度，对于某些高浊水，其处理成本可能比较高。

除了聚合氯化铝和聚合硫酸铁以外，还有改性聚合氯化铝、聚磷硫酸铁、双酸铝铁等产品，这些产品在传统聚合氯化铝或聚合硫酸铁分子中引入一种或儿种其它金属离子或酸根离子，使得产品的性能得到一定程度的提高。活性硅酸与聚合氯化铝或聚合硫酸铁进行复配，可以产生优异的净水效果。

发明内容

本发明提供一种性能优良、成本低廉、使用方便、无毒副作用的高效净水剂的制备方法。聚合硫酸铁作为净水剂，综合性能比较好，特别是对低浊度废水的处理，是其它净水剂(比如聚合氯化铝等)无法比拟的。对聚合硫酸铁作进一步的改性，可以制备出更高品质、更低成本的产品。本发明在聚合硫酸铁分子中插入氯离子、磷酸根离子和硅酸根离子，引入铝离子以形成多核体系，使活性硅酸与聚合硫酸铁复配、共聚，进而形成多核的长分子链结构，该结构形式的净水剂由于聚合大、碱化度高，因而具有十分优异的净水效果。

本发明的配方及制备工艺如下：

表1 高效净水剂基本配方

序号	项目	规格	重量百分比(％)	备注
序号	项目	规格	重量百分比(％)	备注	1	硫酸亚铁	工业品，90％	42～45％	FeSO₄·7H₂O
2	氯化钠	工业品，98％	1～2％		1	硫酸亚铁	工业品，90％	42～45％	FeSO₄·7H₂O
2	氯化钠	工业品，98％	1～2％		3	磷酸钠	工业品，98％	1～2％
4	硫酸铝	工业品，98％	3～5％		3	磷酸钠	工业品，98％	1～2％
4	硫酸铝	工业品，98％	3～5％		5	水玻璃	M＝3.2，SiO₂％＝26	5～6％
6	双氧水	H₂O₂％＝27.5	13～14％		5	水玻璃	M＝3.2，SiO₂％＝26	5～6％
6	双氧水	H₂O₂％＝27.5	13～14％		7	浓硫酸	工业品，98％	5～6％
8	水		30～20％	自来水	7	浓硫酸	工业品，98％	5～6％

制备工艺如下：在带有冷却装置的反应釜中加入水玻璃和2/3计量重的水，搅拌混匀，再快速加入适量工业浓硫酸使溶液pH＝0.5～1.5，于40～50℃下反应0.5小时，再依次加入硫酸亚铁、氯化钠、硫酸铝和剩余的浓硫酸，缓缓滴加双氧水，在不高于60℃的温度下反应2小时。磷酸钠溶于剩余的水中，加到反应釜中，继续反应0.5小时，室温下热化24小时即得产品。

本发明的技术要点在于：1)在制备过程中，水玻璃在酸性条件下聚合成聚多硅酸，同时硅酸根又会插入到聚合硫酸铁分子链中。2)在聚合硫酸铁的制备过程中，引入了铝离子、氯离子和磷酸根离子参与共聚，对聚合硫酸铁进行改性，絮凝效果得到大幅度提高。3)引入铝离子形成多核长子链结构。4)使活性硅酸与聚合硫酸铁复配、共聚，利用二者的协同作用，产生优异的净水效果。5)实施本发明时，表1中序号2至序号4的项目可以只加其中的任意一至两项，也可以全免，但净水效果会相应变差。

本发明制备的净水剂产生的矾花大、絮体密实、沉降速度快、适用pH范围广、无毒副作用、价格便宜、对高低浊度的水质都具有良好的净水效果。

具体实施方式

实施例1

在带有冷却装置的反应釜中加入120kg水玻璃和400kg水，搅拌混匀，再快速加入30kg工业浓硫酸，于40～50℃下反应0.5小时，再依次加入980kg硫酸亚铁、40kg氯化钠、80kg硫酸铝和80kg浓硫酸，缓缓滴加300kg双氧水，在不高于60℃的温度下反应2小时，将40kg磷酸钠溶于220kg水中，继续反应0.5小时，室温下熟化24小时即得产品。

实施例2

在反应釜中加入100kg水玻璃和600kg水，再快速加入30kg工业浓硫酸，于40～50℃下反应0.5小时，再依次加入1040kg硫酸亚铁、40kg氯化钠、80kg硫酸铝和80kg浓硫酸，缓缓滴加320kg双氧水，在不高于60℃的温度下反应2小时，室温下熟化24小时即得产品。

应用例1

用实施例1制备的净水剂处理某洗水厂经生化处理后的总排废水，结果如下表所示。

表2 实施例1净水剂的应用

实验序号	药剂加入量(mg/L)	原水水质		出水水质		去除率(％)
		原水水质		出水水质		去除率(％)		SS(mg/L)	COD	SS(mg/L)	COD(mg/L)	SS(mg/L)	COD
		1	350	116	127	1.8	32.2	SS(mg/L)	COD	SS(mg/L)	COD(mg/L)	SS(mg/L)	COD	98.4	74.6
2	350	1	350	116	127	1.8	32.2	108	113	1.2	22.4	98.9	80.2	98.4	74.6

应用例2

用实施例2制备的净水剂用于某厂自备给水系统，结果如下表所示。

表2 实施例2净水剂的应用

实验序号	药剂加入量(mg/L)	原水浊度(mg/L)	出水浊度(mg/L)	浊度去除率(％)
实验序号	药剂加入量(mg/L)	原水浊度(mg/L)	出水浊度(mg/L)	浊度去除率(％)	1	100	23	0.1	99.6
2	150	56	0.3	99.8	1	100	23	0.1	99.6

Claims

1、一种高效净水剂的制备方法，其特征在于所用原材料及其重量百分比组成为：硫酸亚铁(FeSO₄·7H₂O％＝90)42～45％，氯化钠1～2％，磷酸钠1～2％，硫酸铝3～5％，水玻璃(M＝3.2，SiO₂％＝26)5～6％，双氧水(H₂O₂％＝27.5)13～14％，工业浓硫酸5～6％，水30～20％。

2、如权利要求1如述的净水剂，其特征在于在制备过程中，先将水玻璃和2/3计量重的水混匀，再快速加入适量工业浓硫酸使溶液pH＝0.5～1.5，于40～50℃下反应0.5小时，再依次加入硫酸亚铁、氯化钠、硫酸铝和剩余的工业浓硫酸，缓缓滴加双氧水，在不高于60℃的温度下反应2小时，将磷酸钠溶于剩余的水中并加到反应釜中，继续反应0.5小时，室温下熟化24小时。

3、如权利要求1如述的净水剂，其特征在于在制备过程中，水玻璃在酸性条件下聚合成聚多硅酸，同时硅酸根离子还会参与硫酸铁的聚合。

4、如权利要求1如述的净水剂，其特征在于在聚合硫酸铁的制备过程中，引入了铝离子、氯离子和磷酸根离子参与共聚，对聚合硫酸铁进行改性，絮凝效果得到大幅度提高。

5、如权利要求1如述的净水剂，其特征在于氯化钠、硫酸铝和磷酸钠可以只加其中的任意一至两项，也可以全免，但净水效果会相应变差。

6、如权利要求1如述的净水剂，由于聚多硅酸与聚合硫酸铁具有强烈的协同絮凝作用，以及氯离子对聚合硫酸铁的改性，使得本产品具有显著的去浊、脱色、除臭、脱油、除菌、去除COD和BOD的能力。