CN109231508B - 一种工业用水的缓释剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业用水的缓释剂，包括以下成分及质量含量为：活性炭18‑22份、水8‑10份、黄原胶14‑18份、丙烯酸盐28‑32份、沸石粉12‑14份、阻垢剂5.5‑12.8份。本发明能够使得在净化工业用水时的净水剂缓慢释放，控制净水剂的释放速度；并能够阻止水垢的产生。

Description

一种工业用水的缓释剂

技术领域

本发明属于工业净水缓释剂技术领域，特别是涉及一种工业用水的缓释剂。

背景技术

随着工业化的发展，工业产品极大丰富。但是在工业生产中需要使用大量的水，然而我国总体来说水资源匮乏，尤其是在华北地区，重工业较多，水资源分布严重不均。

为了节约水资源，实现可持续发展，可以使工业用水重复利用，将已经使用过的工业用水净化处理后，再次循环利用。现有技术中为了净化工业废水，常采用的净水剂有以下几种：

中国专利申请201410038398.8公开了一种复合型净水剂，该净水剂包括活性炭、硅藻土、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺以及聚乙二醇。其制备方法为：①将硅藻土和活性炭混合；②加入去离子水，搅拌均匀；③将聚丙烯酰胺和聚乙二醇混合搅拌均匀后，加入活性炭和硅藻土的混合物的水溶液中；④将聚合氯化铝溶解在去离子水中，再缓慢加入到③中，搅拌，得复合型净水剂半成品；⑤除去所述复合型净水剂半成品中的水，得所述复合型净水剂。依据本发明所述方法制备的净水剂以硅藻土与活性炭相结合，不仅保留了活性炭对水中有机小分子物质的吸附能力，且由于硅藻土的加入，还可以吸附水中的高分子有机物；聚丙烯酰胺和聚合氯化铝能够快速絮凝颗粒状的混浊物，达到净水的作用。

中国专利申请201310593947.3公开了一种净水剂，包括锌盐、木鱼石粉、托玛琳粉、负离子粉，其重量百分含量为锌盐为25%，木鱼石粉为25%，托玛琳粉为25%，负离子粉为25%，将上述成分混合与烧结碳结合形成滤芯。该净水剂有杀菌抑菌和吸附及物理过滤的作用，不但能够净水，还能克服现有净水方法产生氯化有机物等副产物，可能对人体产生伤害，是一种净水效果好，对人体无害的净水剂。

虽然现有技术中的上述净水剂都能起到净水的作用，但是在水中释放过快，很容易随着净化后的水一起排出，不能控制净水剂的释放速度，而且不能够防止或者减缓水垢的产生。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种工业用水的缓释剂，以解决现有技术中的净水剂的释放速度无法合理控制的技术问题，能够使净水剂根据净化的水的需要缓慢释放，并且能够防止或者减缓水垢的产生。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种工业用水的缓释剂，包括的成分及质量含量为：活性炭18-22份、水8-10份、黄原胶14-18份、丙烯酸盐28-32份、沸石粉12-14份、阻垢剂5.5-12.8份。

可选的，所述的阻垢剂为聚磷酸盐阻垢剂，优选为聚磷酸有三聚磷酸钠和六偏磷酸钠等。聚磷酸盐阻垢剂在水中生成长链阴离子容易吸附在微小的碳酸钙晶粒上，同是这种阴离子易于和CO32-置换，从而防止了碳酸钙的析出。

可选的，所述缓释剂的成分均放置在高分子化合物制成的囊状体内。

可选的，所述的高分子化合物为聚酰胺、聚脲、聚酯、纤维素、胶类。

可选的，所述的缓释剂中还包括氢阳型离子交换树脂0.5-1.6份，其呈粉末状。

可选的，所述的囊状体的粒径d为3.5-48.5mm。

可选的，所述的囊状体的壁厚h1为0.5-4.5mm。

可选的，所述的囊状体的粒径d和壁厚h1满足d·h1大于等于1.8小于等于215.5。当d·h1小于1.8时，所述囊状体对缓释剂的释放过快，很容易随着净化后的水一起排出，不能控制对工业用水的净化速度；当d·h1大于215.5时，囊状体对缓释剂的释放过慢，不能达到对工业用水净化的目的。

可选的，所述的囊状体的壁上设置有多个凹坑，所述的凹坑处的壁厚h2为0.12-2.45mm。囊状体上凹坑的数目N为3-150个。

可选的，所述囊状体上凹坑的数目N与粒径d、壁厚h1之间满足以下关系：

N·h2=δ·（d/h1）；

其中，δ为平衡系数，取值范围为0.005-185.7。

可选的，所述的囊状体为半透膜材质。

可选的，所述的缓释剂中还包括交联剂1-3份；所述的交联剂为。

可选的，所述的活性炭呈粉末状，比表面积M为450-1750m²/g。

可选的，所述的缓释剂中还包括高聚膜9-11份。

可选的，所述的囊状体中还放置有净水剂，净水剂与缓释剂的质量比τ为10.5-45.7。

可选的，所述活性炭粉末的比表面积M、净水剂与缓释剂的质量比τ、凹坑处的壁厚h2、囊状体的壁厚h1之间满足以下关系：

h1=λ·（M/τ）+h2；

其中，λ为囊状体的壁厚的调节因子，取值范围为0.015-0.235。

为了更好的生产上述缓释剂，本发明还公开了一种工业用水的缓释剂的生产装置，包括：

基座，所述基座的内部设有第一电机和第一转轴，第一转轴通过轴承与基座活动连接，所述第一转轴的中部外侧固定连接有第一传输齿轮，所述第一电机上固定连接有齿轮，第一传输齿轮与第一电机上的齿轮啮合连接；

搅拌仓，所述搅拌仓的底端周向固定连接有支撑柱，支撑柱的底端与基座固定连接，所述搅拌仓的底端一侧固定连接有出料管，所述搅拌仓的内部设有旋转柱；

所述旋转柱的内部设有第三电机、第三转轴和传动轴，第三转轴的两端均通过轴承与旋转柱活动连接，所述第三转轴的底端外侧固定连接有第三传输齿轮，所述第三电机上固定连接有齿轮，第三传输齿轮与第三电机上的齿轮啮合连接，所述第三转轴的中部外侧固定连接有第一伞齿轮，所述传动轴的一端固定连接有第二伞齿轮，第二伞齿轮与第一伞齿轮啮合连接，所述传动轴的另一端贯穿旋转柱并固定连接有搅拌叶。

控料装置，所述控料装置的内部设有第二电机、第二转轴和进料通道，第二转轴的两端均与控料装置活动连接，所述第二转轴的上端外侧固定连接有偏心轮。

所述进料通道内设有挡板，所述挡板的一侧固定连接有连杆，所述连杆的一侧与偏心轮贴合连接，所述控料装置内开设有凹槽，所述凹槽内设有固定杆，所述固定杆的一端固定连接有限位块，所述固定杆的另贯穿一端凹槽并与挡板固定连接，所述固定杆的中部外侧套接有回力弹簧，回力弹簧的一端与凹槽固定连接，回力弹簧的另一端与限位块固定连接。

真空料仓，所述真空料仓的一侧通过连通管固定连接有真空泵。

可选的，所述第二转轴的下端外侧固定连接有第二传输齿轮，所述第二电机上固定连接有齿轮，第二传输齿轮与第二电机上的齿轮啮合连接。

可选的，所述搅拌仓与基座固定连接，所述第一转轴的顶端贯穿搅拌仓并与旋转柱固定连接。

可选的，所述真空料仓固定连接在控料装置的顶端，所述真空料仓的底端开设有开口，所述开口与进料通道相连通；

所述搅拌仓固定连接在控料装置的底端，所述搅拌仓与进料通道相连通。

可选的，所述搅拌仓为椭圆形，所述搅拌叶有多个，多个搅拌叶呈螺旋状分布。

可选的，所述挡板的底部两端均通过导轨与控料装置活动连接，所述挡板与进料通道密封连接。

（三）有益效果

本发明的工业用水的缓释剂，具备以下有益效果和有点：

（1）本发明的工业用水的缓释剂，采用活性炭、黄原胶、沸石粉等，使净水剂缓慢释放，控制净水剂的释放速度；并且在控制净水剂释放速度的同时，还能起到净化水质的作用。

（2）本发明的工业用水的缓释剂，采用囊状体放置缓释剂和净水剂，通过囊状体缓慢释放净水剂，达到控制净水剂释放速度的作用。

（3）本发明的工业用水的缓释剂，在囊状体的壁上设置凹坑，并设置凹坑处囊状体的壁厚，以进一步控制净水剂和缓释剂的释放速度。

（4）本发明的工业用水的缓释剂，通过设置囊状体上凹坑的数目N与粒径d、壁厚h1之间的关系，使净水剂缓慢释放，控制净水剂的释放速度。

（5）本发明的工业用水的缓释剂，通过设置活性炭粉末的比表面积M、净水剂与缓释剂的质量比τ、凹坑处的壁厚h2、囊状体的壁厚h1之间的关系，使净水剂缓慢释放，控制净水剂的释放速度。

（6）本发明的工业用水的缓释剂，通过添加氢阳型离子交换树脂，防止水中的钙镁等离子形成沉淀，阻止水垢的产生；同时，丙烯酸盐提高氢阳型离子交换树脂对钙镁等离子的吸附作用，提高阻垢能力。

（7）本发明的工业用水的缓释剂，通过添加聚磷酸盐阻垢剂，在水中生成长链阴离子容易吸附在微小的碳酸钙晶粒上，同是这种阴离子易于和CO32-置换，从而防止了碳酸钙的析出。

附图说明

图1为本发明的缓释剂的组分及含量表。

图2为本发明的缓释剂的生产装置结构示意图。

图3为本发明的缓释剂的生产装置控料装置结构的剖面示意图。

图4为本发明的缓释剂的生产装置第二转轴结构示意图。

图5为本发明的缓释剂的生产装置基座结构的剖面示意图。

图6为本发明的缓释剂的生产装置旋转柱结构的剖面示意图。

图中：基座1、第一电机11、第一转轴12、第一传输齿轮13、搅拌仓2、支撑柱21、出料管22、控料装置3、第二电机31、第二转轴32、第二传输齿轮33、偏心轮34、真空料仓4、真空泵41、连通管42、旋转柱5、第三电机51、第三转轴52、第三传输齿轮53、第一伞齿轮54、传动轴55、搅拌叶56、第二伞齿轮57、进料通道6、挡板61、连杆62、凹槽63、固定杆64、限位块65、回力弹簧66。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

实施例一：

如图1所示，一种工业用水的缓释剂，包括的成分及质量含量为：活性炭18-22份、水8-10份、黄原胶14-18份、丙烯酸盐28-32份、沸石粉12-14份、氢阳型离子交换树脂0.5-1.6份份、阻垢剂5.5-12.8份。

所述的阻垢剂为聚磷酸盐阻垢剂，优选为聚磷酸有三聚磷酸钠和六偏磷酸钠等。聚磷酸盐阻垢剂在水中生成长链阴离子容易吸附在微小的碳酸钙晶粒上，同是这种阴离子易于和CO32-置换，从而防止了碳酸钙的析出。

所述缓释剂的成分均放置在高分子化合物制成的囊状体内。所述的高分子化合物为聚酰胺、聚脲、聚酯、纤维素、胶类。所述的囊状体的粒径d为3.5-48.5mm。所述的囊状体的壁厚h1为0.5-4.5mm。

所述的囊状体的粒径d和壁厚h1满足d·h1大于等于1.8小于等于215.5。当d·h1小于1.8时，所述囊状体对缓释剂的释放过快，很容易随着净化后的水一起排出，不能控制对工业用水的净化速度；当d·h1大于215.5时，囊状体对缓释剂的释放过慢，不能达到对工业用水净化的目的。

所述的囊状体的壁上设置有多个凹坑，所述的凹坑处的壁厚h2为0.12-2.45mm。囊状体上凹坑的数目N为3-150个。

所述囊状体上凹坑的数目N与粒径d、壁厚h1之间满足以下关系：

N·h2=δ·（d/h1）；

其中，δ为平衡系数，取值范围为0.005-185.7。

所述的囊状体为半透膜材质。

所述的缓释剂中还包括交联剂1-3份。

所述的活性炭呈粉末状，比表面积M为450-1750m²/g。

所述的缓释剂中还包括高聚膜9-11份。

所述的囊状体中还放置有净水剂，净水剂与缓释剂的质量比τ为10.5-45.7。

可选的，所述活性炭粉末的比表面积M、净水剂与缓释剂的质量比τ、凹坑处的壁厚h2、囊状体的壁厚h1之间满足以下关系：

h1=λ·（M/τ）+h2；

其中，λ为囊状体的壁厚的调节因子，取值范围为0.015-0.235。

为了更好地生产缓释剂，如图2-6所示，本发明还公开了一种工业用水的缓释剂的生产装置，包括：

基座1，基座1的内部设有第一电机11和第一转轴12，第一转轴12通过轴承与基座1活动连接，第一转轴12的中部外侧固定连接有第一传输齿轮13，第一电机11上固定连接有齿轮，第一传输齿轮13与第一电机11上的齿轮啮合连接；

搅拌仓2，搅拌仓2的底端周向固定连接有支撑柱21，支撑柱21的底端与基座1固定连接，搅拌仓2的底端一侧固定连接有出料管22，搅拌仓2的内部设有旋转柱5；

旋转柱5的内部设有第三电机51、第三转轴52和传动轴55，第三转轴52的两端均通过轴承与旋转柱5活动连接，第三转轴52的底端外侧固定连接有第三传输齿轮53，第三电机51上固定连接有齿轮，第三传输齿轮53与第三电机51上的齿轮啮合连接，第三转轴52的中部外侧固定连接有第一伞齿轮54，传动轴55的一端固定连接有第二伞齿轮57，第二伞齿轮57与第一伞齿轮54啮合连接，传动轴55的另一端贯穿旋转柱5并固定连接有搅拌叶56，旋转柱5，使每个搅拌叶56都能达到旋转的目的，能够使得配料更加均匀的混合，提高了生产质量；

控料装置3，控料装置3的内部设有第二电机31、第二转轴32和进料通道6，第二转轴32的两端均与控料装置3活动连接，第二转轴32的上端外侧固定连接有偏心轮34；

进料通道6内设有挡板61，挡板61的一侧固定连接有连杆62，连杆62的一侧与偏心轮34贴合连接，控料装置3内开设有凹槽63，凹槽63内设有固定杆64，固定杆64的一端固定连接有限位块65，固定杆64的另贯穿一端凹槽63并与挡板61固定连接，固定杆64的中部外侧套接有回力弹簧66，回力弹簧66的一端与凹槽63固定连接，回力弹簧66的另一端与限位块65固定连接，通过设置控料装置3，能够进行间断性的输送配料，保证缓释剂的加工质量；

真空料仓4，真空料仓4的一侧通过连通管42固定连接有真空泵41；

通过这样的设计方法，一方面能够均匀输料，另一方面提高了加工质量，解决了现有的缓释剂生产装置加工质量差的问题。

第二转轴32的下端外侧固定连接有第二传输齿轮33，第二电机31上固定连接有齿轮，第二传输齿轮33与第二电机31上的齿轮啮合连接。搅拌仓2与基座1固定连接，第一转轴12的顶端贯穿搅拌仓2并与旋转柱5固定连接。

真空料仓4固定连接在控料装置3的顶端，真空料仓4的底端开设有开口，开口与进料通道6相连通；搅拌仓2固定连接在控料装置3的底端，搅拌仓2与进料通道6相连通。

搅拌仓2为椭圆形，搅拌叶56有多个，多个搅拌叶56呈螺旋状分布，通过这样设计，能够对原料进行全面的加工处理，提高了装置的加工效率。挡板61的底部两端均通过导轨与控料装置3活动连接，挡板61与进料通道6密封连接。

本发明工作原理：先将原料准备好，然后将原料倒进真空料仓4内，启动第二电机31，第二电机31通过第二传输齿轮33带动偏心轮34旋转，偏心轮34通过连杆62带动挡板61做开合运动，在每次开合时，原料都会进入到搅拌仓2中，启动第一电机11和第三电机51，第一电机11通过第一传输齿轮13带动第一转轴12旋转，第一转轴12通过旋转柱5带动搅拌叶56旋转，第三电机51通过第三传输齿轮53带动第三转轴52旋转，第三转轴52通过第一伞齿轮54带动第二伞齿轮57旋转，第二伞齿轮57通过传动轴55带动搅拌叶56旋转，搅拌叶56对原料进行搅拌加工，其中，搅拌仓2为椭圆形，搅拌叶56有多个，多个搅拌叶56呈螺旋状分布，通过这样设计，能够对原料进行全面的加工处理，提高了装置的加工效率。

实施例二：

一种工业用水的缓释剂，包括的成分及质量含量为：活性炭18份、水8份、黄原胶14份、丙烯酸盐28份、沸石粉12份、高聚膜9份、交联剂1份。

所述缓释剂的成分均放置在高分子化合物制成的囊状体内。所述的高分子化合物为聚酰胺、聚脲、聚酯、纤维素、胶类。所述的囊状体的粒径d为3.5-48.5mm。所述的囊状体的壁厚h1为0.5-4.5mm。

所述的囊状体的粒径d和壁厚h1满足d·h1大于等于1.8小于等于215.5。当d·h1小于1.8时，所述囊状体对缓释剂的释放过快，很容易随着净化后的水一起排出，不能控制对工业用水的净化速度；当d·h1大于215.5时，囊状体对缓释剂的释放过慢，不能达到对工业用水净化的目的。

所述的囊状体的壁上设置有多个凹坑，所述的凹坑处的壁厚h2为0.12-2.45mm。囊状体上凹坑的数目N为3-150个。

所述囊状体上凹坑的数目N与粒径d、壁厚h1之间满足以下关系：

N·h2=δ·（d/h1）；

其中，δ为平衡系数，取值范围为0.005-185.7。

所述的囊状体为半透膜材质。

所述的缓释剂中还包括交联剂1-3份；所述的交联剂为。

所述的活性炭呈粉末状，比表面积M为450-1750m²/g。

所述的囊状体中还放置有净水剂，净水剂与缓释剂的质量比τ为10.5-45.7。

实施例三：

一种工业用水的缓释剂，包括的成分及质量含量为：活性炭22份、水10份、黄原胶18份、丙烯酸盐32份、沸石粉14份、高聚膜11份、交联剂3份。

所述缓释剂的成分均放置在高分子化合物制成的囊状体内。所述的高分子化合物为聚酰胺、聚脲、聚酯、纤维素、胶类。所述的囊状体的粒径d为3.5-48.5mm。所述的囊状体的壁厚h1为0.5-4.5mm。

所述的囊状体的粒径d和壁厚h1满足d·h1大于等于1.8小于等于215.5。当d·h1小于1.8时，所述囊状体对缓释剂的释放过快，很容易随着净化后的水一起排出，不能控制对工业用水的净化速度；当d·h1大于215.5时，囊状体对缓释剂的释放过慢，不能达到对工业用水净化的目的。

所述的囊状体的壁上设置有多个凹坑，所述的凹坑处的壁厚h2为0.12-2.45mm。囊状体上凹坑的数目N为3-150个。

所述的囊状体为半透膜材质。

所述的缓释剂中的交联剂为过氧化苯甲酰(BPO)。

所述的活性炭呈粉末状，比表面积M为450-1750m²/g。

所述的囊状体中还放置有净水剂，净水剂与缓释剂的质量比τ为10.5-45.7。

所述活性炭粉末的比表面积M、净水剂与缓释剂的质量比τ、凹坑处的壁厚h2、囊状体的壁厚h1之间满足以下关系：

h1=λ·（M/τ）+h2；

其中，λ为囊状体的壁厚的调节因子，取值范围为0.015-0.235。

需要说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种工业用水的缓释剂，其特征在于,包括以下成分及质量含量为：活性炭18-22份、水8-10份、黄原胶14-18份、丙烯酸盐28-32份、沸石粉12-14份、阻垢剂5.5-12.8份；

所述缓释剂的成分均放置在高分子化合物制成的囊状体内；所述的囊状体的粒径d为3.5-48.5mm，所述的囊状体的壁厚h1为0.5-4.5mm，所述的囊状体的粒径d和壁厚h1满足d·h1大于等于1.8 mm·mm小于等于215.5 mm·mm；所述的囊状体的壁上设置有多个凹坑，囊状体上凹坑的数目N与粒径d、壁厚h1之间满足以下关系：

N·h2=δ·（d/h1）；

其中，h2为囊状体壁上凹坑处的壁厚；δ为平衡系数，取值范围为0.005-185.7。

2.根据权利要求1所述的一种工业用水的缓释剂，其特征在于，所述的高分子化合物为聚酰胺、聚脲、聚酯、纤维素、胶类。

3.根据权利要求1所述的一种工业用水的缓释剂，其特征在于，所述的凹坑处的壁厚h2为0.12-2.45mm。

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