申请日2004.10.20
公开(公告)日2006.04.26
IPC分类号C02F1/50; C02F1/52
摘要
水处理复合药剂，它涉及一种水处理除污染药剂。本发明由高锰酸盐、硅酸盐聚合物、辅剂组成。本发明的除污染药剂本身含有天然的消毒剂，可以充分的利用其高价强氧化性破坏病毒及细菌，消毒副产物的产生远小于氯消毒所产生的消毒副产物，而且该药剂在强化混凝、强化过滤去除浊度、色度、藻类、嗅味、去除水中的微量有机污染物和致突变活性物质、降低卤仿前质和卤仿生成量、取代预氯化、降低混凝剂的用量方面具有优异的表现。
权利要求书
1、水处理复合药剂，其特征在于它由高锰酸盐、硅酸盐聚合物、辅剂组 成，它们的重量百分比为：高锰酸盐0.1～50%、硅酸盐聚合物0.1～35%，辅 剂15～80%。
2、根据权利要求1所述的水处理复合药剂，其特征在于所述高锰酸盐为 高锰酸钾或高锰酸钠。
3、根据权利要求1所述的水处理复合药剂，其特征在于所述辅剂为硫酸 铁、氧化钙、氢氧化钙、磷酸盐、过氧化物、次氯酸盐、氯酸盐、特殊粘土、 硫酸铝、聚合硫酸铝中的一种或几种的混合物。
4、根据权利要求3所述的水处理复合药剂，其特征在于所述特殊粘土为 活化后的蒙脱石、彭润土、凹凸棒、沸石和硅藻土中的一种或几种的混合物。
说明书
水处理复合药剂
技术领域：
本发明涉及一种水处理除污染药剂。
背景技术：
目前中国七大重点流域地表水有机污染普遍日益严重，污染物的种类日 益增多，水源污染对现有水质净化技术提出挑战。数据显示，现有净化技术 不能保证饮用水质的安全性。在混凝沉淀工艺环节，水中胶体颗粒难以脱稳， 混凝剂的投加量大大增加，有机污染物难以从水中去除，水处理成本大幅度 上升。在过滤工艺环节，水中有机物的增加，致使滤池中的滤料表面受到有 机物的污染，表面性质发生变化，部分或全部失去了对胶体杂质的吸附和截 留作用，过滤作为工艺中的关键屏障作用极大减弱。浊度、有机污染物在过 滤过程中没有得到有效截留。在消毒工艺环节，由于前述处理工艺未能有效 去除有机污染物，因而产生更多消毒副产物。在水污染较为严重的条件下， 单独使用混凝剂有时不足以对有机物的去除产生良好的作用，这时需要使用 多种药剂联合作用强化工艺，其中包括：采用臭氧、预氯化、高锰酸钾、二 氧化氯等具有氧化性质的物质进行预氧化，这些预氧化工艺不仅能够去除有 机物，还可以通过破坏有机物对胶体颗粒的影响来达到强化混凝、过滤的目 的。同时投加多种药剂需要两套或两套以上系统，运行操作管理较为复杂， 设备费用也较高。以臭氧预氧化除微污染为例，对于一个中等规模水厂(10 万吨/日)，投资达数百万至上千万元。研究也表明，一些氧化剂如臭氧、氯等 在去除有机物同时，也会产生一些副产物。能否研究出一种经济、高效、安 全，集强化混凝、过滤与除污染于一体的新型除污染复合药剂，使其具有投 加控制方面需要一套系统，操作运行管理方面方便简单的优点，这对当今中 国受污染水的处理具有积极意义。CN1103628A中公开了一种“高锰酸盐复合 药剂饮用水除污染技术”，由于高锰酸盐复合药剂和混凝剂需要分别投加，具 有浪费设备、控制复杂、效果不好、分子量不大等诸多的缺点。
发明内容：
本发明的目的是提供一种经济、高效、安全，集强化混凝、过滤与除污 染于一体的水处理复合药剂。本发明的药剂由高锰酸盐、硅酸盐聚合物、辅 剂组成，它们的重量百分比为：高锰酸盐0.1～50%、硅酸盐聚合物0.1～35%， 辅剂15～80%。由于复合药剂中含有高锰酸盐和由硅酸盐在一定条件下聚合 成的无机高分子物质，因而充分发挥了新型除污染药剂中各种成分间的良好的 氧化、催化、电中和、吸附卷扫等协同作用。高锰酸盐(+7价)具有氧化破坏有 机物，生成二氧化锰吸附胶体杂质和有机物及起到催化氧化作用，达到强化混凝、 强化过滤的效果;同时聚硅酸铁发挥其高价阳离子电中和作用和本身硅酸聚合物 的高分子的吸附卷扫作用，其分子量可达105～106道尔顿，聚硅酸铁混凝剂与目 前正在使用的无机混凝剂(硫酸铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁等) 和有机高分子絮凝剂(聚丙烯酰胺等)相比由于其分子量大无毒、价格低、混凝 效果优异等优势，非常有希望成为新一代的无机高分分子混凝剂。本发明的除污染 药剂本身含有天然的消毒剂，可以充分的利用其高价强氧化性破坏病毒及细菌， 消毒附产物的产生远小于氯消毒所产生的消毒副产物，而且该药剂在强化混凝、 强化过滤去除浊度、色度、藻类、嗅味、去除水中的微量有机污染物和致突变活 性物质、降低卤仿前质和卤仿生成量、取代预氯化、降低混凝剂的用量方面具有 优异的表现。例如：该水处理除污染复合药剂在黄河流域四类水体的处理实 验中，投加量以铁计5～8mg/l时，仅在混凝沉淀工艺中CODMn就能去 除70～80%，亚硝酸盐氮全部去除对黄河下游湖泊水库水体藻类的去除 率可达90～95%，色度去除率可达80%。对CODCr浓度为120～130mg/l 的工业废水，投加量以铁计5～8mg/l时，仅在混凝沉淀工艺中就去除 CODCr70～80%左右，基本达到工业废水排放标准和回用标准。
具体实施方式：
具体实施方式一：本实施方式的水处理复合药剂由高锰酸盐、硅酸盐聚 合物、辅剂组成，它们的重量百分比为：高锰酸盐0.1～50%、硅酸盐聚合物 0.1～35%，辅剂15～80%。所述高锰酸盐为高锰酸钾或高锰酸钠;所述硅酸盐 聚合物可以和其它物质形成高聚铁硅、高聚铝硅或高聚铁铝硅等化合物;所 述辅剂根据实际水质可以为硫酸铁、氧化钙、氢氧化钙、磷酸盐、过氧化物、 次氯酸盐、氯酸盐、特殊粘土、硫酸铝、聚合硫酸铝中的一种或几种的混合 物。所述特殊粘土为活化后的蒙脱石、彭润土、凹凸棒、沸石和硅藻土中的一种 或几种的混合物。本实施方式药剂的投加位置在混凝工艺的前端或者是在过滤 工艺的前端，或者在混凝工艺的前端与在过滤工艺前端同时投加，投加形式 为以液体形式投加，或者以固体形式投加，投加药剂量为0～100mg/L的有效 药剂量。
具体实施方式二：本实施方式的水处理复合药剂由高锰酸盐、硅酸盐聚合 物、辅剂组成，它们的重量百分比为：高锰酸盐0.1～50%、硅酸盐聚合物0.1～ 35%，辅剂15～80%。
具体实施方式三：本实施方式以地表水体3类为例，将除污染药剂配制成 质量浓度为0.1～2%，控制投加量为3～20mg/L，高锰酸盐20%、硅酸盐聚合 物15%，辅剂65%，将其投加到混凝前的水体中，滤后出水浊度去除率提高 30～50%，有机污染物去除率提高30～50%，药剂投加量较常规药剂投加量 节约10～15%，卤仿前质和卤仿生成量大幅度降低。
具体实施方式四：本实施方式以地表水体4类为例，将药剂配制成浓度为 0.1～2%，控制投加量为10～60mg/L，其中高锰酸盐10%、硅酸盐聚合物20%， 辅剂70%。将上述药剂投加到混凝前的水体中，滤后出水浊度去除率提高40～ 50%，有机污染物去除率提高30～50%，药剂投加量较常规药剂投加量节约 30～40%，卤仿前质和卤仿生成量大幅度降低。