CN114133011B - 多功能高效除硅剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了多功能高效除硅剂，包含以下质量配比的成分:除硅剂ZNT‑15A：除硅剂ZNT‑15B＝1：1至8：5。还公开了多功能高效除硅剂的其制备方法，包括以下步骤：除硅剂ZNT‑15A的制作方法：将固体复合铝铁盐与硫酸铝盐按照百分含量80‑90％：10‑20％混合均匀，根据比例不同可以配制系列产品；除硅剂ZNT‑15B的制作方法；将除硅剂ZNT‑15A和除硅剂ZNT‑15B按比例配置。
Description
技术领域
本发明涉及一种多功能高效除硅剂。
本发明还涉及一种多功能高效除硅剂的制备方法。
背景技术
常规镁盐除硅，需要调节PH到10.5-11.5，耗费大量碱液，同时增加TDS (总溶解质)，镁盐与硅所形成的颗粒物细小还需要辅助投加混凝剂和絮凝剂，即使如此出水硅含量依旧超标无法满足后续膜处理，造成膜的污堵；对于一些特殊废水还需要额外进行除硬、除磷、除氰等操作，增加设备投资、运行成本和能耗。
发明内容
本发明解决的技术问题在于克服现有技术中无法把硅去除到较低的水平的问题，提供一种多功能高效除硅剂及其制备方法，该除硅剂兼顾去除硬度，悬浮物、磷、氰化物等污染物，一剂多用，实现真正的多功能。
本发明提供如下技术方案：
1.多功能高效除硅剂，包含以下百分含量的成分：
根据水质中的胶体硅和活性硅的不同，先加注ZNT-15A除去中水中的胶体硅，然后加注ZNT-15B除去中水的活性硅。优选的除硅剂ZNT-15A：除硅剂 ZNT-15B＝6:4。
进一步的，所述除硅剂ZNT-15A包含以下百分含量的成分：
复合铝铁盐[AL2(OH)nCL6-N2K(SO4)K]X[Fe2(OH)nCL6-N-2K(SO4)K]m 80-90％；
硫酸铝盐[AL2(SO4)3] 10-20％。
m为聚合酸铁盐的分子数在2-10之间。
进一步的，所述除硅剂ZNT-15A选用以下百分含量的成分：复合铝铁盐 84％、硫酸铝盐16％。
进一步的，所述除硅剂ZNT-15B包含以下百分含量的成分：
进一步的，所述水溶性聚合物为丙烯酰胺与丙烯酸的共聚物，分子量为8 万。
多功能高效除硅剂的其制备方法，包括以下步骤：
S1、除硅剂ZNT-15A的制作方法：将固体复合铝铁盐与硫酸铝盐按照百分含量80-90％：10-20％混合均匀，根据比例不同可以配制系列产品；
S2、除硅剂ZNT-15B的制作方法：
S21、将凹凸棒原土研磨粉碎，筛分之粒径200目以下；
S22、将筛分后的凹凸棒土与去离子水混合搅拌1-2小时，静置0.5-1小时；
S23、过滤后取固体，干燥去水分；
S24、将干燥后的凹凸棒土中加入不同比例的三氧化二铝和氢氧化钠，在240-250℃活化32-48小时，活化过程中同时通氩气；
S25、活化完成后，冷却至80℃加入聚合物搅拌2-3小时后冷却即得产品；
S3、根据水质中的胶体硅和活性硅的不同，先加注ZNT-15A除去中水中的胶体硅，然后加注ZNT-15B除去中水的活性硅，ZNT-15A：ZNT-15B的质量比为1：1至8：5之间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够较大幅度去除水中的硅污染物，减轻后续膜等系统的运行压力，同时能够兼顾去除悬浮物、硬度、磷、氰化物等，无需调节PH至强碱性，较传统的药剂用量少，产生的固废少。
具体实施方式
下面将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。
实施例1
原水样为RO浓水，硅含量118.3ppmz,总硬296mgCaCO3/L，钙硬 252mgCaCO3/L电导率33600us/cm,取500毫升RO浓水，加入ZNT-15A 800ppm, 快速搅拌混合均匀反应5-10分钟；投加ZNT-15B 400ppm快速搅拌混合均匀 5-10分钟；投加1-2ppm阴离子PAM(聚丙烯酰胺)慢速搅拌混合1-2分钟，静置30分钟取上清液，测得硅含量为9.7ppm,钙硬164mgCaCO3/L,总硬 198mgCaCO3/L，电导率33900us/cm。
实施例2
原水样为高盐水，硅含量148.52ppm,总硬153mgCaCO3/L，钙硬 103mgCaCO3/L电导率14700us/cm，取500毫升高盐水，加入ZNT-15A 600ppm，快速搅拌混合均匀反应5-10分钟；投加ZNT-15B 400ppm快速搅拌混合均匀 5-10分钟；投加1-2ppm阴离子PAM(聚丙烯酰胺)慢速搅拌混合1-2分钟，静置30分钟取上清液，测得硅含量为5.7ppm，钙硬42mgCaCO3/L,总硬68mgCaCO3/L，电导率14740us/cm。
实施例3
原水样为高盐水，硅含量76ppm总硬70.4mgCaCO3/L，钙硬68mgCaCO3/L电导率10200us/cm，取500毫升高盐水，加入ZNT-15A 600ppm，快速搅拌混合均匀反应5-10分钟；投加ZNT-15B 400ppm快速搅拌混合均匀5-10分钟；投加1-2ppm阴离子PAM(聚丙烯酰胺)慢速搅拌混合1-2分钟，静置30分钟取上清液，测得硅含量为3ppm，钙硬29mgCaCO3/L,总硬61mgCaCO3/L，电导率10450us/cm。
实施例4
原水样为高盐水，硅含量131ppm,总硬139.6mgCaCO3/L，钙硬 114.8mgCaCO3/L电导率12400us/cm，取500毫升高盐水，加入ZNT-15A 600ppm，快速搅拌混合均匀反应5-10分钟；投加ZNT-15B 400ppm快速搅拌混合均匀5-10分钟；投加1-2ppm阴离子PAM(聚丙烯酰胺)慢速搅拌混合1-2 分钟，静置30分钟取上清液，测得硅含量为2.2ppm,钙硬60mgCaCO3/L,总硬60mgCaCO3/L，电导率12410us/cm。
实施例5
原水样为某煤化工现场采集的高盐水，在现场做除硅的评价实验，硅含量176.84ppmz,总硬154mgCaCO3/L，钙硬117.96mgCaCO3/L电导率 16520us/cm，取500毫升高盐水，加入ZNT-15A 600ppm,快速搅拌混合均匀反应5-10分钟；投加ZNT-15B 400ppm快速搅拌混合均匀5-10分钟；投加1-2ppm 阴离子PAM(聚丙烯酰胺)慢速搅拌混合1-2分钟，静置30分钟取上清液，测得硅含量为5.16ppm,钙硬54.98mgCaCO3/L，总硬65mgCaCO3/L，电导率16820us/cm。
实施例6
原水样为高盐水，硅含量88ppm总硬98mgCaCO3/L，钙硬80mgCaCO3/L电导率13200us/cm，取500毫升高盐水，加入ZNT-15A 400ppm，快速搅拌混合均匀反应5-10分钟；投加ZNT-15B 400ppm快速搅拌混合均匀5-10分钟；投加1-2ppm阴离子PAM(聚丙烯酰胺)慢速搅拌混合1-2分钟，静置30分钟取上清液，测得硅含量为18ppm，钙硬35mgCaCO3/L,总硬88mgCaCO3/L，电导率 13000us/cm。
实施例7
原水样为高盐水，硅含量99ppm总硬100.4mgCaCO3/L，钙硬75mgCaCO3/L 电导率11130us/cm，取500毫升高盐水，加入ZNT-15A 800ppm，快速搅拌混合均匀反应5-10分钟；投加ZNT-15B 500ppm快速搅拌混合均匀5-10分钟；投加1-2ppm阴离子PAM(聚丙烯酰胺)慢速搅拌混合1-2分钟，静置30分钟取上清液，测得硅含量为20ppm，钙硬21mgCaCO3/L,总硬25mgCaCO3/L，电导率10650us/cm。
本发明通过投加多功能除硅剂ZN-15A和ZNT-15B，除硅剂ZNT-15A能去除水中的胶体硅，除硅剂ZNT-15B能去除水中的活性硅。达到真正意义上的去除硅，同时能够兼顾去除悬浮物、磷、硬度、氰化物。首先利用ZNT-15A 超强的电荷螯合竞争吸附能够牢牢的抓捕住水体当中的硅，包括离子态和胶体状态的硅，附带可以吸附磷、硬度和氰化物；然后通过ZNT-15B的进一步强化抓捕功能，使得污染因子被牢牢锁住，不会被再次释放到水体当中；最后通过投加阴离子PAM完成泥水分离，达到去除污染物净化水质的目的。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.多功能高效除硅剂的制备方法，其特征在于：
多功能高效除硅剂，包含以下质量配比的成分：
除硅剂ZNT-15A：除硅剂ZNT-15B=1：1至8：5；
根据水质中的胶体硅和活性硅的不同，先加注ZNT-15A除去中水中的胶体硅，然后加注ZNT-15B除去中水的活性硅；
所述除硅剂ZNT-15A包含以下百分含量的成分：
复合铝铁盐 80-90%；
硫酸铝盐 10-20%；
所述除硅剂ZNT-15B包含以下百分含量的成分：
三氧化二铝 5%-10%；
水溶性聚合物 2%-5%；
氢氧化钠 5%-15%；
凹凸棒土 70-80%；
制备方法包括以下步骤：
S1、除硅剂ZNT-15A的制作方法：将固体复合铝铁盐与硫酸铝盐按照百分含量80-90%：10-20%混合均匀，根据比例不同可以配制系列产品；
S2、除硅剂ZNT-15B的制作方法：
S21、将凹凸棒原土研磨粉碎，筛分之粒径200目以下；
S22、将筛分后的凹凸棒土与去离子水混合搅拌1-2小时，静置0.5-1小时；
S23、过滤后取固体，干燥去水分；
S24、将干燥后的凹凸棒土中加入不同比例的三氧化二铝和氢氧化钠，在240-250℃活化32-48小时，活化过程中同时通氩气；
S25、活化完成后，冷却至80℃加入聚合物搅拌2-3小时后冷却即得产品；
S3、根据水质中的胶体硅和活性硅的不同，先加注ZNT-15A除去中水中的胶体硅，然后加注ZNT-15B除去中水的活性硅，ZNT-15A：ZNT-15B的质量比为1：1至8：5之间。
2.根据权利要求1所述的多功能高效除硅剂的制备方法，其特征在于：除硅剂ZNT-15A：除硅剂ZNT-15B=6:4。
3.根据权利要求1所述的多功能高效除硅剂的制备方法，其特征在于：所述除硅剂ZNT-15A选用以下百分含量的成分：复合铝铁盐84%、硫酸铝盐16%。
4.根据权利要求1所述的多功能高效除硅剂的制备方法，其特征在于：所述水溶性聚合物为丙烯酰胺与丙烯酸的共聚物，分子量为8万。
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