CN1600702A - 海水絮凝剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种海水絮凝剂及其制备方法，属于环境工程技术领域。海水絮凝剂含有：聚硅酸以SiO2计为20～40g/l；AlCl3为10～400g/l。海水絮凝剂的制备方法，是将含SiO2重量百分比浓度为3～5％的硅酸钠溶液，在搅拌条件下加入到15～20％的浓盐酸中，控制终点pH＝4.1～4.5时，静置4～20分钟，然后加入三氯化铝，搅拌溶解、陈化制得聚合硅铝絮凝剂。本发明的海水絮凝剂对海水的浊度、COD去除率高，具有安全、优质、高效、廉价的特点。海水絮凝剂制备工艺条件简单，聚合反应的副反应少，合成原料来源广泛，设备投资低，易实现工业化生产。

Description

海水絮凝剂及其制备方法
技术领域
本发明属于环境工程技术领域，尤其是涉及一种海水絮凝剂及其制备方法。
背景技术
絮凝剂是应用最广泛的3种水处理药剂之一，在解决水资源短缺和水污染治理等领域发挥着重要作用。以水处理为例，首先，絮凝能有效脱除80％-95％的悬浮物质和65％-95％的胶体物质，对降低水中COD值有重要作用；再者，絮凝对除去水中的细菌、病毒效果稳定，通过絮凝净化，一般能把水中90％以上的微生物与病毒一并转入污泥，使处理水的进一步消毒、杀菌变得比较容易；此外，日益受到重视的水体富营养化、废水脱色等问题，采用无机絮凝剂比生物法除磷、脱色效果好。
目前国内外对海水混凝技术的研究不但少，而且只处于对絮凝剂的筛选阶段。对海水体系中絮凝剂的研究开发几乎是空白，至今还没有专门针对海水特性的絮凝剂研究的报道。并且使用现有针对淡水的絮凝剂处理海水的效果往往不尽如人意，处理后海水浊度和色度的去处率不高，并且所形成的絮体细小沉降困难，甚至个别絮凝剂还会使海水浊度增加。
发明内容
本发明所解决的问题在于，克服前述的技术存在的问题，而提供了一种海水絮凝剂及其制备方法。
为解决普遍的淡水资源短缺问题，尤其是沿海地区缺水的局面，应优先考虑海水淡化和海水直接利用，海水淡化的成本至今居高不下，使大规模进行海水淡化不太现实。而海水直接利用，尤其是海水作为生活杂用水有投资少，节约淡水效果明显的特点。所以海水的直接利用是缓解沿海地区供水紧张局面的首要方法。而海水直接利用要解决的关键技术是海水净化技术，尤其是混凝技术。
本发明专门针对海水的混凝特性和混凝机理，开发合成了一系列新型无机高分子海水絮凝剂。
本发明海水絮凝剂采用如下技术方案来实现：
海水絮凝剂，为无机絮凝剂，絮凝剂含有：聚硅酸(以SiO2计)为20-40g/L；
AlCl3为10-400g/L；碱化度为0。
本发明海水絮凝剂还可以采用如下技术措施来进一步实现：
所述的海水絮凝剂，该絮凝剂含有：聚硅酸(以SiO2计)为25-30g/L；AlCl3为150-250g/L。
所述的海水絮凝剂，该絮凝剂含有：聚硅酸(以SiO2计)为20-40g/L；AlCl3为10-400g/L；FeCl3为10-400g/L。
所述的海水絮凝剂，该絮凝剂含有：聚硅酸(以SiO2计)为20-40g/L；AlCl3为150-250g/L；FeCl3为150-250g/L。
本发明海水絮凝剂的制备方法采用如下技术方案来实现：
海水絮凝剂的制备方法，是将含SiO2重量百分比浓度为3-5％的硅酸钠溶液，在搅拌条件下加入到15-20％的浓盐酸中，控制终点PH＝4.1-4.5时，静置4-20分钟，然后加入三氯化铝，搅拌溶解、陈化制得聚合硅铝絮凝剂。
本发明海水絮凝剂的制备方法还可以采用如下技术措施来进一步实现：
所述的海水絮凝剂的制备方法，是在25～35℃条件下，将硅酸钠固体，用蒸馏水配制成含SiO2重量百分比浓度为3-5％的硅酸钠溶液，在搅拌条件下加入到15-20％的浓盐酸中，反应时间为10-30分钟，控制终点PH＝4.1-4.5时，静置4-20分钟，然后加入三氯化铝，搅拌溶解、陈化20-40分钟制得聚合硅铝絮凝剂。
所述的海水絮凝剂的制备方法，其将含SiO2重量百分比浓度为3-5％的硅酸钠溶液，在搅拌条件下加入到15～20％的浓盐酸中，控制终点PH＝4.1～4.5时，静置4-20分钟，然后加入三氯化铝和三氯化铁，搅拌溶解、陈化制得聚合硅铝铁絮凝剂。
所述的海水絮凝剂的制备方法，是在25-35℃条件下，将硅酸钠固体，用蒸馏水配制成含SiO2重量百分比浓度为3-5％的硅酸钠溶液，在搅拌条件下加入到15-20％的浓盐酸中，反应时间为10-30分钟，控制终点PH＝4.1-4.5时，静置4-20分钟，然后先加入三氯化铝，再加入三氯化铁，搅拌溶解、陈化20-40分钟制得聚合硅铝铁絮凝剂。
本发明与现有技术相比，具有显著的优点和有益效果：用此药剂处理过的海水絮体形成速度快、体积大、静置时沉速迅速；海水的浊度、COD去除率高；并且药剂的使用剂量远较传统絮凝剂少，处理一般浊度海水通常只需加入5ppm左右的絮凝剂就能达到很好的处理效果。并且药剂的合成工艺简单、药剂成本与传统絮凝剂相当；药剂处理后的海水对人畜没有任何伤害。因此，使用该絮凝剂处理海水具有安全、优质、高效、廉价的特点。
采用本海水絮凝剂处理高浊度海水，尤其是使用复合无机高分子絮凝剂，由于絮凝剂中多种离子组分的相互作用，对海水中的胶体物质起到了很好的中和、吸附作用，用其处理海水，海水浊度的去处率在80％以上，并且处理过的海水浊度均在10以下。
海水絮凝剂合成时工艺条件简单容易实现，聚合反应的副反应少，所合成的产品为液态，具有使用方便的特点。并且合成原料来源广泛，设备投资低，易实现工业化生产。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、发明内容、特征及其功效，详细说明如下：
实施例1
高效海水絮凝剂，其絮凝剂溶液含有以下组分：聚硅酸(以SiO2计)为28 g/L；AlCl3为200g/L。
实施例2
高效海水絮凝剂，其絮凝剂溶液含有以下组分：聚硅酸(以SiO2计)为28g/L；AlCl3为200g/L；FeCl3为200g/L。
实施例3
实施例1的海水絮凝剂的制备方法，是在30℃条件下，将硅酸钠固体，用蒸馏水配制成含SiO2重量百分比浓度为4％的硅酸钠溶液，在搅拌条件下加入到16％的浓盐酸中，反应时间为25分钟，控制终点PH＝4.2时，静置15分钟，然后加入三氯化铝，搅拌溶解、陈化30分钟制得聚合硅铝絮凝剂。
实施例4
实施例2的海水絮凝剂的制备方法，是在30℃条件下，将硅酸钠固体，用蒸馏水配制成含SiO2重量百分比浓度为4％的硅酸钠溶液，在搅拌条件下加入到16％的浓盐酸中，反应时间为25分钟，控制终点PH＝4.2时，静置15分钟，然后先加入三氯化铝，再加入三氯化铁，搅拌溶解、陈化30分钟制得聚合硅铝絮凝剂。

Claims (8)

1、一种海水絮凝剂，为无机絮凝剂，其特征是絮凝剂含有：
聚硅酸  SiO2＝20～40g/L
AlCl3   10～400g/L
2、根据权利要求1所述的海水絮凝剂，其特征是絮凝剂含有：
聚硅酸  SiO2＝25～30g/L
AlCl3   150～250g/L
3、根据权利要求1所述的海水絮凝剂，其特征是絮凝剂含有：
聚硅酸  SiO2＝20～40g/L
AlCl3   10～400g/L
FeCl3   10～400g/L
4、根据权利要求3所述的海水絮凝剂，其特征是絮凝剂含有：
聚硅酸  SiO2＝20～40g/L
AlCl3   150～250g/L
FeCl3   150～250g/L
5、根据权利要求1所述的海水絮凝剂的制备方法，其特征是：将含SiO2重量百分比浓度为3～5％的硅酸钠溶液，在搅拌条件下加入到15～20％的浓盐酸中，控制终点PH＝4.1～4.5时，静置4-20分钟，然后加入三氯化铝，搅拌溶解、陈化制得聚合硅铝絮凝剂。
6、根据权利要求5所述的海水絮凝剂的制备方法，其特征是：在25～35℃条件下，将硅酸钠固体，用蒸馏水配制成含SiO2重量百分比浓度为3～5％的硅酸钠溶液，在搅拌条件下加入到15～20％的浓盐酸中，反应时间为10-30分钟，控制终点PH＝4.1～4.5时，静置4-20分钟，然后加入三氯化铝，搅拌溶解、陈化20-40分钟制得聚合硅铝絮凝剂。
7、根据权利要求3所述的海水絮凝剂的制备方法，其特征是：将含SiO2重量百分比浓度为3～5％的硅酸钠溶液，在搅拌条件下加入到15～20％的浓盐酸中，控制终点PH＝4.1～4.5时，静置4-20分钟，然后加入三氯化铝和三氯化铁，搅拌溶解、陈化制得聚合硅铝絮凝剂。
8、根据权利要求7所述的海水絮凝剂的制备方法，其特征是：在25～35℃条件下，将硅酸钠固体，用蒸馏水配制成含SiO2重量百分比浓度为3～5％的硅酸钠溶液，在搅拌条件下加入到15～20％的浓盐酸中，反应时间为10-30分钟，控制终点PH＝4.1～4.5时，静置4-20分钟，然后先加入三氯化铝，再加入三氯化铁，搅拌溶解、陈化20-40分钟制得聚合硅铝铁絮凝剂。
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