申请日1987.11.20
公开(公告)日1988.09.21
IPC分类号C02F1/52; B01D21/01
摘要
一种水处理方法和絮凝剂，向待处理水中加入高聚合的硅酸和象铝这类可溶于水并能在水中生成氢氧化物的金属的金属盐，可通过聚合水玻璃制备高聚合的硅酸、在投入水中之前，若由高聚合的硅酸和可溶于水的金属盐组成的絮凝剂是水溶液，则应将絮凝剂的pH值控制在小于2或高于11的范围，本处理方法十分有效，特别适用于处理低温水，它能以低廉的成本取得好的聚集效果。
権利要求書
1、一种水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：向待处理的水中加入聚合硅酸和可溶于水的、并能在水中生成金属氢氧化物的金属盐，所述聚合硅酸的特性粘度不小于单一硅酸特性粘度的约两倍;搅拌上述混合液，由此使水中的杂质聚集并沉降。
2、如权利要求1所述的水处理方法，其特征在于，所述聚合硅酸的特性粘度不小于单一硅酸特征粘度的约两倍，所述金属的选择范围是：铝、铁、锌、铜、镁、锰、铅、钴、钙和锡。
3、如权利要求1所述的水处理方法，其特征在于，当所述金属是铝时，硅与加到待处理水中铝的摩尔比在2.5～15范围内。
4、如权利要求1所述的水处理方法，其特征在于，当所述金属是铁时，硅与加到待处理水中的铁的摩尔比在2.5～15范围内。
5、如权利要求1所述的水处理方法，其特征在于，当所述金属是锌时，硅与加到待处理水中的锌的摩尔比在1～14范围内。
6、如权利要求1所述的水处理方法，其特征在于，当所述金属是铜时，硅与加到待处理水中铜的摩尔比在2～18范围内。
7、如权利要求1所述的水处理方法，其特征在于，当所述金属是镁时，硅与加到待处理水中镁的摩尔比在2～10范围内。
8、一种水处理絮凝剂，其特征在于，这种絮凝剂是含有聚合硅酸和可溶于水的金属盐的水溶液，所述聚合硅酸的特性粘度不小于单一硅酸特性粘度的约两倍，所述金属盐中的金属是能在水中生成氢氧化物的金属，所述絮凝剂水溶液的pH值不大于2或小于11。
9、如权利要求8中所述的水处理絮凝剂，其特征在于，这种絮凝剂是一种水溶液，所述聚合硅酸的特性粘度不小于单一硅酸特性粘度的约两倍，所述金属的选择范围是：铝、铁、铜、镁、锰、铅、钴、钙和锡。
10、如权利要求9所述的水处理絮凝剂，其特征在于，这种絮凝剂是一种水溶液，所述聚合硅酸是通过聚合水玻璃制备的。
说明书
本发明涉及一种水化学处理方法和絮凝剂，可用于不同的供水和废水处理。
在水的净化和废水处理中，要使用各种絮凝剂去除杂质和以悬浮态出现的分散物质。例如：采用硫酸铝、三氯化铁和其它无机低分子絮凝剂，聚合氯化铝(PAC)和其它无机聚合絮凝剂，聚丙烯酰胺和其它有机聚合絮凝剂。
尽管人们普遍采用价格较低的硫酸铝，然而它并不是高效絮凝剂，因为它的聚集速度低，形成的絮状物小，尤其当处理低温水时，聚集作用进行得不充分，除此而外，硫酸铝能大大降低碱度，必须与大量碱性化学药品或其它助凝剂一起使用。
三氯化铁溶液具有一些聚集上的优点，如：它能形成大的絮状物，与不同的重金属形成有效的共沉淀作用。但是，三氯化铁具有腐蚀性，而且它的稳定性也不高，此外，它还必须与熟石灰一起使用，而熟石灰本身又会产生大量污泥，焙烧这些污泥将会造成环境的“二次污染”。
聚合氯化铝(PAC)〔Al2(OH)nCl6-n〕取代硫酸铝而被广泛采用，因为即使在低水温时，它也能实现充分聚集，而且絮状物的形成速度也比较快，但是由于聚合氯化铝的生产过程包括许多复杂的、难以控制的条件，很难获得聚集能力相同的产品。而且聚合氯化铝的价格也比硫酸铝高得多。
聚丙烯酰胺和其它有机聚合絮凝剂能以较高的速度形成较大的絮状物。但是它们有一个严重的缺点，即：处理后的水并不总是无害的。
综上所述，本发明的目的是：提供一种即无害又便宜的水处理方 法和絮凝剂，它能快速形成大的絮凝物，并且能在较宽的温度和pH值范围内实现絮凝。
在本发明的水处理方法中，采用高聚合的硅酸作为絮凝剂，与少量的金属盐一起使用，在以往的水处理方法中，用硫酸铝等等作絮凝剂，用活化的二氧化硅(activated silica)作助凝剂，在这种情况下，未达到高度聚合的硅酸是按与硫酸铝中的铝的最大摩尔比约为1.1的情况下来使用的。
本发明者发现当高聚合的硅酸与少量的金属离子一起使用时，显示出极强的形成絮状物的能力，基于以上发现，发明者研制出一种新的、用聚合硅酸作为主要絮凝剂的水处理方法。
聚合硅酸能通过聚合市售的“水玻璃”(硅酸钠)制备，聚合硅酸的特性粘度大约为单一硅酸的特性粘度(0.104)的两倍多，此外，聚合反应最好在酸性溶液或碱性溶液中进行。
与聚合的硅酸共存的金属离子，是那些现在通常被用作絮凝剂的铝和铁离子。还可用如铜、锌、锰和钙等金属离子，这些金属的离子可在水中形成氢氧化物，在用硫酸和硝酸之类的酸溶解上述金属后才能使用，当要预先制备的用作絮凝剂的溶液中即有聚合硅酸又有金属离子时，最好使酸性的金属盐与聚合后的硅酸在酸性溶液中混合，用碱性的金属盐与聚合后的硅酸在碱性溶液中混合。
用本发明的方法和絮凝剂可对水中的杂质有很高的聚集效率，本发明采用的方法和絮凝剂是：采用由低廉的水玻璃制成的聚合硅酸和具有能在水中形成氢氧化物的金属离子的各种金属来处理水，这种方法和絮凝剂的优点是：在低温水中，有极强的聚集能力;与常规的水处理方法相比，可节省相当可观的水处理费用。
下面将通过对本发明最佳实施例的详述，使本领域普通专业人员更加清楚和充分理解以上所述本发明的目的、特征和优点。