CN1413917A - 水质处理剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种水质处理剂，是由硅酸钠溶液与六偏磷酸钠溶液配制而成，其重量配比为1.0∶0.0～3.0。硅酸钠溶液中Na2O为10％、SiO2为15～25％、H2O为余量；而六偏磷酸钠则为含15～20％的水溶液。使用方法是将水质处理剂配制成两种浓度：A配比为1.0∶0.0～0.3；而B的配比为1.0∶0.0～3.0；使用前3天用A，用量为1.0～1.3K/t；第4天起用B，用量为10～60ppm。最佳配比A为1.0∶0.1～0.3；B为1.0∶1.0～2.0。该水质处理剂主要对生活用水、采暖系统、工业循环冷却水系统、中央空调系统及海水循环系统用水进行处理，其防锈、防垢、防藻效果十分明显。本发明产品是目前唯一用于生活用水的水质处理剂。
Description
技术领域：
本发明涉及水处理所用防垢剂的技术，同时还涉及其防锈、防藻生长的功能，特别是水处理剂中使用磷酸盐、硅酸盐为其主要组分。
背景技术：
我国是水资源匮乏的国家，全国有360多个城市缺水，人均淡水占有量只有世界人口平均量的1/4。所以今后相当长时期，保护水资源和将现有的水加以充分利用是我国国民经济发展道路上的重大课题。城市生活污水的治理和再利用在技术上已取得突破进展，在许多地方进入试用阶段。水处理剂不外是絮凝、阻垢、缓蚀等作用。絮凝剂大都使用铝盐，最多的还是聚合氯化铝。这些均属阳离子金属型，最好同时使用阴离子型的絮凝剂(亦称絮凝助剂)，以活化硅酸为主，活化硅酸是用硅酸钠用稀酸中和制成。而阻垢剂多用聚磷盐，然而其缺点容易水解，并与钙离子生成不溶盐而成为另一种垢。而较好的磷酸盐为有机磷，但结构较为复杂使其成本提高。而缓蚀剂是近数十年来发展起来的新型防腐化学品，其品种较多，但能用于生活用水，特别是用于饮用水则极少。以上现有技术引用文献为：
1、(日)川琦市水质研究所《水质管理指标》中国环境科学出版社1988年版
2、叶玉文《水处理化学品》化学工业出版社2002年1月版
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供简单、价廉的水处理化学品，能有效地消除水质中的有害物质，并且有优异的防锈、防腐、防藻功能。
本发明的水处理剂由两组分组成：硅酸盐和多聚磷酸盐配制而成。
所述硅酸盐为硅酸钠，分子式为mNa2O.nSiO2.pH2O其中 Na2O： 10％
SiO2： 15-25％
H2O： 余量
为无色或浅色透明的液体，密度(20℃)1.310-1.470g/cm3，可以用Na2CO3与SiO2混合后在1250-1350℃熔融反应，熔融物经水淬冷、沉降、浓缩、加水搅拌，沉降10-25天过滤而成，也可取硅酸钠加水搅拌30min后沉降10-15天，经过滤面成。
所述多聚磷酸盐为六偏磷酸钠(NaPO3)6，为15-20％浓度水溶液。
本发明的硅酸钠以mNa2O.nSiO2.pH2O分子式达，其结构式为，存在着硅醇基，溶于水后就可以产生由一种分子和离子组成的带负电荷的聚合体，称为胶态负离子，这种胶态负离子，对金属表面具有较强的吸附作用，并产生均匀而坚韧的约1μm厚的保护膜，膜层一旦形成，就会隔绝金属与腐蚀环境的接触，抑制水中腐蚀组分对金属的腐蚀。所以本发明使用的硅酸钠是一种缓蚀剂。另外胶态负离子由于对结垢有畸变作用、吸附作用，所以能抑制结垢的产生，有明显防垢效果。
而六偏磷酸钠溶液为透明液体，是用六偏磷酸钠加入部分水并加热溶解，然后加入剩余量水经冷却而成。六偏磷酸钠在水中能与金属离子螯合生成可溶性螯合物，从而阻止再与其他阴离子生成难溶盐(即垢)，因而还可以消除红锈水，对防锈、防垢都有相当效果。另外，溶水后即产生不导电物质，以防止电化学腐蚀。
本发明的这种水处理剂可以是硅酸钠水溶液单独使用，能起到缓蚀、防结垢作用，也可与六偏磷酸钠水溶液混用，加强阻垢作用，两者互补增效，以达到缓蚀、防锈、防垢目的，实验证明这两组分都有防藻功能，即地表水、海水在循环使用中藻类不在有此药物的容器、机器和管道中生长。
本发明的水处理剂中硅酸盐溶液与六偏磷酸钠溶液之比例为1.0∶0.0-3.0；实践中证明1.0∶0.1-3较好；尤以1.0∶0.1-2.0为最佳。在应用中发现水处理最初加药剂量要大一些，等运转正常量就可以小得多。例如硅酸钠溶液处理水头三天用量比为0.1％，三天后仅为10-20ppm。六偏磷钠溶液也是头三天为150-200ppm，以后正常运转仅为10-30ppm。因此使用时水质处理剂要配制成两种浓度(重量比)，即硅酸盐水溶液∶六偏磷酸钠水溶液
A为 1.0∶0.0-0.3
B为 1.0∶0.0-3.0
使用时前3天用A，每吨水用1.0-1.3kg；以第4天开始使用B，每吨水用量为10-60ppm的量(即0.010-0.060kg)。以如下配比为好：
A为1.0∶0.1-0.3
B为1.0∶1.0-2.0
使用时前3天用A，每吨水用1.1-1.3kg；第4天开始用B，每吨水用量为20-40ppm(即0.02-0.04kg)
本发明的水质处理剂多年来在近百家宾馆、大厦、企业等单位对其生活用水、采暖系统、工业循环冷却水系统、中央空调系统及海水循环系统的用水进行处理，证明不仅防锈(防腐)、防垢、防藻效果好，还具有节水、节能，降低消耗、延长设备和管道的使用寿命等优点。
与现有技术相比，本发明的水处理剂组方合理，使用中有效、方便，特别本发明的水质处理剂目前是唯一的用于生活用水的水质处理剂，无毒无害，而且成本低，处理一吨水只需几角钱，经济效益显著。
具体实施方式
实例1
一.SP水质处理剂的配制
(1).硅酸钠溶液(SP-205)的配制，根据设计产物中各组分含量为：
SiO2 20％
Na2O 10％
H2O 70％
将Na2CO3与硅石粉(SiO2)按比例混合均匀于1250～1350℃下熔融反应，熔融物经水淬冷后再于转锅内蒸汽加热，经沉降、浓缩后成半成品，而后按比例加水搅拌60分钟，沉降20～25天，过滤除去固体杂质而成。
(2).六偏磷酸钠溶液(SP-206)的配制：根据设计的六偏磷酸钠溶液中六偏磷酸钠为18％、纯水为82％，按比例将六偏磷酸钠加入1/2～2/3水，加热使其溶解，再加余量水搅拌使其冷却而成。
将上述(1)和(2)混合配成如下两种溶液(处理剂)
A：(1)∶(2)为1.0∶0.2
B：(1)∶(2)为1.0∶1.0
其中A作为水处理开始前三天用的处理剂，B作为3天候正常运转时的处理剂。
二.水处理剂的应用：
(1)大连某高层大厦中央空调冷却循环用水，未处理前由于金属管及配件水垢较重且经受腐蚀，水呈红色。先用上述A1.2Kg/t处理3天，第4天用上述B处理，量为0.02～0.04Kg/t(即20～40ppm)，水始终呈无色透明，且年末检修无垢。
(2)某30层大厦的自来水为二次加压水，用户反映每日晨开启水嘴都是发红的混浊水；贮水罐存垢且腐蚀严重。应用本发明水处理剂后，水清、无色，管道与贮罐均无垢，减轻腐蚀。
(3)某厂用地下水为冷却循环水。半年发现水流量逐渐减少，检修时发现金属管道内腐蚀严重，且结有各种形状垢块，通水受阻。应用本发明水处理剂后，新管无垢、无腐蚀，流量正常。
(4)某厂用海水充作冷却水。年末检修设备锈蚀严重且生有海藻。更换设备和管路，使用本发明水处理剂，腐蚀明显减轻，流水阻力下降且无海藻生成。
(5)根据产品检测，本发明水处理剂的防腐率为97～100％，防垢率为80～99％。
实例2：
一.SP水处理剂配制：硅酸钠溶液(1)、六偏磷酸钠溶液(2)配制如实例1。产品配制为 A：(1)∶(2)为1.0∶0.15
B：(1)∶(2)为1.0∶2.0
二.水处理剂的应用：船舶动力柴油机壳体冷却用海水，开机时用A1.15Kg/t，三天后用B0.03Kg/t，，运行数月后检修该处无垢无腐蚀。
实例3
用硅酸钠溶液配制水处理剂及应用：根据设计硅酸钠溶液中含SiO220％，Na2O 10％、H2O 70％。将硅酸钠经沉淀，加水搅拌30分钟，再沉淀15天，过滤后而成。其密度(20℃)为1.318-1.342，铁含量小于0.1％，水不溶物小于0.5％，经测试防腐率达100％，防垢率达95-99％。在数座星级酒店处理生活饮用水，不仅无腐蚀、无结垢、无红水且符合国家关于生活饮用水、水处理剂卫生安全评价标准(GB/T17218)。
Claims (5)
1.一种水质处理剂，其特征在于是组合型防锈、防垢、防藻的水处理剂，由硅酸钠水溶液与六偏磷酸钠水溶液配制而成，其所占重量配比为：
硅酸钠水溶液∶六偏磷酸钠水溶液＝1.0∶0.0～3.0
所述硅酸钠水溶液分子式为：Na2O·SiO2·H2O，其中Na2O 10％、SiO2 15～25％，水为余量；
所述的六偏磷酸钠溶液为含15～20％六偏磷酸钠的水溶液。
2.根据权利要求1所述的水质处理剂，其特征在于：其中仅用硅酸钠水溶液与六偏磷酸钠溶液之重量配比为1.0∶0.1～2.0
3.根据权利要求1所述的水质处理剂，其特征在于其中硅酸钠溶液。
4.一种水质处理剂的使用方法，其特征在于将水质处理剂配制成二种浓度：硅酸钠水溶液∶六偏磷酸钠水溶液
A为1.0∶0.0～0.3
B为1.0∶0.0～3.0
使用时前3天用A，每吨水使用1.0～1.3Kg；从第4天开始使用B，使用量是每吨水为10～60ppm的量。
5.根据权利要求4所述的水质处理剂的使用方法，其特征在于水质处理剂配制成两种浓度：硅酸钠水溶液∶六偏磷酸钠水溶液
A为1.0∶0.1～0.3
B为1.0∶1.0～2.0
使用时前3天用A，，每吨水使用1.1～1.3Kg；从第4天开始使用B，使用量是每吨水为20～40ppm的量。
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