專利名稱：吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種聚硅酸鹽絮凝劑的制備方法，尤其涉及一種富含活性催化劑的聚
硅酸鹽絮凝劑的制備方法。
背景技術：
化學藥劑絮凝沉淀是水處理技術中普遍使用的方法。目前，絮凝劑存在的主要問 題是投藥量大，造成藥劑的大量浪費，形成的礬花不均勻，導致很多細小的礬花難以沉降， 影響出水水質，沉降速度不均一，影響處理效率。
發明內容
本發明的目的是提供一種新的制備方法制備出一種具有吸附和助凝作用的高效
絮凝劑以彌補上述不足。 本發明的技術方案是 吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑的制備方法，其步驟如下首先將4-8重量份的硅酸 鈉加入到55-65重量份的水中制成硅酸鈉溶液；其次在攪拌的條件下將所述硅酸鈉溶液 加入到18-24重量份的質量濃度98%的濃硫酸或質量濃度37%的濃鹽酸中，得到ffl值 為3. 5-6. 5聚合硅酸溶液；然后向所述聚合硅酸溶液中一并加入12-18重量份的無機鹽和 0. 6-1. 5重量份的活性炭，最后經攪拌、靜止熟化后即得到吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑。
所述無機鹽為硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵、氯化鋁、氯化鐵、聚合氯化鋁、聚合硫酸 鐵鹽、或兩者或多者的任意比例混合物。
所述活性炭顆粒的直徑為5um-3mm。 該絮凝劑呈液態，當藥劑投加到水中時可以迅速的和水中的污染物質融合，并圍 繞個體活性炭為核心，在活性炭的強大的吸附能力下，迅速形成大小相近的礬花，同時活性 炭具有極好的沉降性能，提高了礬花的沉降性能，從而提高了處理效率和出水水質。采用的 無機鹽包括硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵、氯化鋁、氯化鐵、PAC、聚合硫酸鐵鹽其中之一或兩 種、兩種以上任意比例的混合物，其中無機鹽的含量與聚硅酸粒子的關系為其Si0/—:硅 酸鹽離子=1 : i-i : 5 ;活性炭的百分比含量為0.2%-1%，粒徑范圍為5咖-3咖；控制硅 酸的pH值為3. 5-6. 5。
本發明的優點如下 1、該絮凝劑溶解迅速，在反應器中可以與水快速成分的混合，提高了反應的效率。
2、在攪拌作用下，活性炭均勻的分布在水中，可以形成以活性炭為核心的礬花，縮 短了礬花的形成時間。 3、活性炭具有很強的吸附能力，有利于促進礬花的生長增大，并且形成的礬花密 實不易破碎。 4、砜花大小均一，有利于砜花的沉降，避免了常規絮凝劑小砜花不沉降或沉降時 間長的缺點。
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5、由于活性炭的比重較大，因此可以帶動礬花的沉降，縮短了反應時間，大大提高 了反應效率。 6、活性炭對原水中顏色的去除也有很好的效果，拓寬了該絮凝劑的應用領域。
7、該絮凝劑適應范圍廣，尤其適宜于低溫低濁水的處理。
8、該技術投加設備使用簡單、方便，投資小、見效快。
具體實施方式
實施例1 首先將4重量份的硅酸鈉加入到55重量份的水中制成硅酸鈉溶液；其次在攪拌的 條件下將所述硅酸鈉溶液加入到18重量份的質量濃度98 %的濃硫酸或質量濃度37 %的濃 鹽酸中，得到ra值為3. 5-6. 5聚合硅酸溶液；然后向所述聚合硅酸溶液中一并加入12重量 份的硫酸鋁和0. 6重量份的活性炭顆粒，活性炭顆粒的直徑為5um，最后經攪拌、靜止熟化 后即得到吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑。
實施例2 首先將6重量份的硅酸鈉加入到60重量份的水中制成硅酸鈉溶液；其次在攪拌的 條件下將所述硅酸鈉溶液加入到21重量份的質量濃度98%的濃硫酸或質量濃度37%的濃 鹽酸中，得到ra值為3. 5-6. 5聚合硅酸溶液；然后向所述聚合硅酸溶液中一并加入15重量 份的硫酸鋁和1重量份的活性炭顆粒，活性炭顆粒的直徑為lmm，最后經攪拌、靜止熟化后 即得到吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑。
實施例3 首先將8重量份的硅酸鈉加入到65重量份的水中制成硅酸鈉溶液；其次在攪拌的 條件下將所述硅酸鈉溶液加入到24重量份的質量濃度98 %的濃硫酸或質量濃度37 %的濃 鹽酸中，得到ra值為6.5聚合硅酸溶液；然后向所述聚合硅酸溶液中一并加入18重量份的 硫酸鋁和1. 5重量份的活性炭顆粒，活性炭顆粒的直徑為3mm，最后經攪拌、靜止熟化后即
得到吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑。
實施例4 首先將6重量份的硅酸鈉加入到60重量份的水中制成硅酸鈉溶液；其次在攪拌的 條件下將所述硅酸鈉溶液加入到21重量份的質量濃度98%的濃硫酸或質量濃度37%的濃 鹽酸中，得到ra值為3. 5-6. 5聚合硅酸溶液；然后向所述聚合硅酸溶液中一并加入15重量 份的硫酸鐵和1重量份的活性炭顆粒，活性炭顆粒的直徑為lmm，最后經攪拌、靜止熟化后 即得到吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑。
實施例5 將實施例4中的硫酸鐵替換為硫酸亞鐵，其余同實施例4。
實施例6 將實施例4中的硫酸鐵替換為氯化鋁，其余同實施例4。
實施例7 將實施例4中的硫酸鐵替換為氯化鐵，其余同實施例4。
實施例8 將實施例4中的硫酸鐵替換為聚合氯化鋁，其余同實施例4。
實施例9 將實施例4中的硫酸鐵替換為聚合硫酸鐵鹽，其余同實施例4。
實施例10 將實施例4中的15重量份的硫酸鐵替換為5重量份的硫酸鋁、6重量份的硫酸鐵 和4重量份的硫酸亞鐵，其余同實施例4。
實施例11 將實施例4中的15重量份的硫酸鐵替換為6重量份的硫酸鐵和9重量份的硫酸
亞鐵，其余同實施例4。 實施例12 將實施例4中的15重量份的硫酸鐵替換為3重量份的硫酸亞鐵、4重量份的氯化 鋁、3重量份的氯化鐵、5重量份的聚合氯化鋁，其余同實施例4。
實施例13 制備lkg吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑，硅酸鈉O. 05kg，水0. 595kg，HC10. 2kg，調節
溶液pH為4. 5，加入硫酸鋁0. 15kg，活性炭2g，攪拌反應呈均勻黑色果凍狀時止。 對于北方某城市2萬噸/天的給水處理廠中低溫地濁水的處理，將本實施方式制
備的藥劑溶解于溶藥池中，有效濃度為1 10%，攪拌。通過泵或流量計投加至待處理地表
水中。投量根據源水水質情況控制在0. 25公斤/噸水，反應5分鐘，經混凝沉淀過濾消毒
工藝。投加本藥劑可以節省時間5分鐘，并提高了系統的出水水質。 實施例14 制備lkg吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑，硅酸鈉O. 05kg，水0. 595kg，HC10. 2kg，調節 溶液pH為5. 0，加入硫酸鐵0. 15kg，活性炭5g，攪拌反應呈均勻黑色果凍狀時止。
將本實施方式制備的絮凝劑用于處理濁度為114 156NTU的原水，投量為30mg/ L時出水濁度可達到3NTU以下，而不含活性炭的聚硅酸鹽絮凝劑投量必須在45mg/L時才能 將出水濁度降到3NTU以下，說明本實施方式的絮凝劑比普通聚硅酸鹽絮凝劑節省投藥量。
實施例15 制備lkg吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑，硅酸鈉O. 05kg，水0. 595kg，HC10. 2kg，調節 溶液pH為5. 0，加入硫酸鐵和硫酸鋁各0. 075kg，活性炭5g，攪拌反應呈均勻黑色果凍狀時 止。 將本實施方式制備的絮凝劑用于處理含有大量藻類的湖泊水(原水呈淺綠色，濁 度為35NTU)，投量為25mg/L時出水濁度可達到1NTU以下，而不含活性炭的聚硅酸鹽絮凝劑 投量必須在35mg/L時才能將出水濁度降到1NTU以下，說明本實施方式的絮凝劑比普通聚 硅酸鹽絮凝劑更適于處理含藻水。
實施例16 制備lkg吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑，硅酸鈉O. 05kg，水0. 595kg，HC10. 2kg，調節 溶液pH為4. 5，加入氯化鋁0. 15kg，活性炭2g，攪拌反應呈均勻黑色果凍狀時止。
將本實施方式制備的絮凝劑用于處理生活污水(原水CODcr為320mg/L，濁度為 75NTU)，投量為60mg/L時出水濁度可達到3NTU， CODcr去除率為63%，并且產生的砜花顆 粒較大，容易沉降；而不含活性炭的聚硅酸鹽絮凝劑投量必須在75mg/L時才能將出水濁度 降到3NTU以下，CODcr去除率為42% ，產生的砜花顆粒細小，不易沉降。
實施例17 制備lkg吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑，硅酸鈉O. 05kg，水0. 595kg，HC10. 2kg，調節 溶液pH為4. 5，加入氯化鋁和硫酸鐵各0. 075kg，活性炭2g，攪拌反應呈均勻黑色果凍狀時止。 將本實施方式制備的絮凝劑用于處理含油廢水(原水石油含量為2. 6mg/L)，投量 為40mg/L時，石油去除率為30% ;而不含活性炭的聚硅酸鹽絮凝劑在投量40mg/L時，石油 去除率為22%。
權利要求
吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑的制備方法，其特征是其步驟如下首先將4-8重量份的硅酸鈉加入到55-65重量份的水中制成硅酸鈉溶液；其次在攪拌的條件下將所述硅酸鈉溶液加入到18-24重量份的質量濃度98％的濃硫酸或質量濃度37％的濃鹽酸中，得到PH值為3.5-6.5聚合硅酸溶液；然后向所述聚合硅酸溶液中一并加入12-18重量份的無機鹽和0.6-1.5重量份的活性炭，最后經攪拌、靜止熟化后即得到吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑。
2. 根據權利要求1所述的吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑的制備方法，其特征是所述無機 鹽為硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵、氯化鋁、氯化鐵、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵鹽、或兩者或多者 的任意比例混合物。
3. 根據權利要求1所述的吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑的制備方法，其特征是所述活性 炭顆粒的直徑為5咖-3mm。
全文摘要
本發明提供了吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑的制備方法，其特征是其步驟如下首先將4-8重量份的硅酸鈉加入到55-65重量份的水中制成硅酸鈉溶液；其次在攪拌的條件下將所述硅酸鈉溶液加入到18-24重量份的質量濃度98％的濃硫酸或質量濃度37％的濃鹽酸中，得到pH值為3.5-6.5聚合硅酸溶液；然后向所述聚合硅酸溶液中一并加入12-18重量份的無機鹽和0.6-1.5重量份的活性炭，最后經攪拌、靜止熟化后即得到吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑。本發明制備的吸附助凝式聚硅酸鹽絮凝劑應用范圍廣，使用條件緩和，反應速度快、去除效果徹底，該絮凝劑具有很強的吸附能力，形成的礬花大而密實，沉降效果好且用量少，卷掃作用明顯，脫色成果顯著，成本低等優點。
文檔編號C02F1/52GK101712477SQ20091023333
公開日2010年5月26日 申請日期2009年10月27日 優先權日2009年10月27日
發明者劉希邈, 張麗, 李昌科, 范志偉 申請人:南通立源水業科技發展有限公司;上海立源水處理技術有限責任公司