[發(fā)明專利]一種由水流速度控制溶解速率的成型絮凝劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310172740.9
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN103265101A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮慧云;李偉;李世良;蔡冬清;吳正巖;吳麗芳;任沖;孫進(jìn);吳敬東
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水處理絮凝劑，尤其涉及直接投加、靠水流速度控制溶解速率的絮凝劑。

背景技術(shù)

化學(xué)藥劑混凝沉淀是水質(zhì)凈化普遍使用的方法。一般地，混凝沉淀的水處理系統(tǒng)都存在絮凝劑定量投加的問題。目前市售的絮凝劑大多為粉末狀，也有包膜制成毫米級顆粒狀的（中國專利2008?1?0022487.8緩釋復(fù)合絮凝劑）。這些干粉或粒狀絮凝劑使用時都帶有投加裝置，即帶有計量計的加藥泵。由于干粉絮凝劑通過加藥泵時與加藥泵或劑量計管壁的摩擦作用，連續(xù)使用可使機(jī)械投加裝置磨損，容易造成投加計量不準(zhǔn)甚至整個裝置損壞。為了避免干粉絮凝劑對加藥泵的磨損，有的水處理系統(tǒng)把絮凝劑溶解成溶液，再用計量泵把絮凝劑溶液泵入待處理的水體。這樣的水處理系統(tǒng)必須增加帶攪拌槳的溶解池。這雖然可延長加藥泵的壽命，但也增加了水處理系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模和投資。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種依靠水流速度控制溶解速率的成型絮凝劑。使用這種絮凝劑可省去加藥泵，或省去溶解池和計量泵，簡化了水處理系統(tǒng)建設(shè)，節(jié)約了投資。這對可移動的水處理系統(tǒng)尤其重要。其關(guān)鍵技術(shù)包括：

該成型絮凝劑是將配制好的絮凝劑原料中加入粘結(jié)劑，絮凝劑原料與粘結(jié)劑的重量比為2-3:1，攪拌均勻后鞣制5-10分鐘即可加入陰模壓制成型。

所述絮凝劑的原料可從鋁鹽中的硫酸鋁、聚合硫酸鋁，氯化鋁、聚合氯化鋁；鐵鹽中的硫酸鐵或硫酸亞鐵，以及聚合氯化鋁鐵中選取；其配制根據(jù)欲處理的水質(zhì)狀況確定，或利用單一組分的絮凝劑原料，或幾種絮凝劑原料復(fù)混，配制復(fù)合絮凝劑原料。

所述粘結(jié)劑為糊化的糯米淀粉，糯米淀粉與水的重量比為1:8-10，糊化溫度80-100℃，糊化時間10-15分鐘。

所述陰模的直徑/高比為10/1,共設(shè)計六塊,即陰模直徑分別為5、6、7、8、9和10厘米，相對應(yīng)的高為0.5、0.6、0.7、0.8、0.9和1.0厘米。

所述陰模壓制的壓力可在0.5-1.0兆帕之間選取，即直徑、高分別為5厘米和0.5厘米時，壓力為0.5兆帕，以此類推；加工成型后為扁圓柱形，共六種尺寸型號，不同尺寸的成型絮凝劑可用于不同流水狀態(tài)的水處理系統(tǒng)。

所述壓制成型的絮凝劑可平裝在尼龍網(wǎng)框中，網(wǎng)框直接插在水處理系統(tǒng)的污水入口處，借用水流的作用使絮凝劑均勻的溶解，達(dá)到均勻投加絮凝劑的目的。

所述網(wǎng)框與水流方向垂直，觀察絮體形成情況調(diào)節(jié)進(jìn)水流速，控制投藥的劑量。

本發(fā)明的原理是利用水處理系統(tǒng)進(jìn)水的水力學(xué)作用使成型絮凝劑溶解，通過調(diào)節(jié)進(jìn)水水流的速度控制投藥的劑量。水流速度越大，絮凝劑溶解越快，投藥劑量越大。

本發(fā)明的特點(diǎn)是利用進(jìn)水自身的作用使絮凝劑溶解而不需外加機(jī)械力的作用，簡化了水處理系統(tǒng)的投藥方式，省去溶解池、攪拌槳和計量泵，不僅節(jié)約了投資，而且節(jié)約了空間。對于一些移動式或安裝空間狹小的水處理系統(tǒng)，具有不可替代的作用。

附圖說明

圖1為在層流中，扁圓柱形絮凝劑與水流（流速和密度）相互作用計算機(jī)模擬圖。

圖2為成型絮凝劑用于富營養(yǎng)化水體除氮除磷的簡易水處理系統(tǒng)示意圖。

圖3為成型絮凝劑在巢湖氮磷藻磁聚移出裝置上的應(yīng)用。

具體實(shí)施案例

實(shí)施例1

按重量比2：1將聚合氯化鋁鐵與糊化的糯米淀粉（糯米淀粉與水的重量比為1:10，糊化溫度90℃，糊化時間15分鐘）攪拌均勻，鞣制8分鐘即可加入陰模壓制成型，陰模直徑為5.0厘米，高為0.5厘米，壓力為0.5兆帕；

取一塊成型絮凝劑，重14g（含水30%），放在截面6厘米×6厘米水槽中，水深6厘米、流速0.2米/秒。每個5分鐘在下游10厘米處取等體積的水溶液。烘干，檢測殘留重量。由于水槽中接自來水，不計自來水殘留，可視殘留物為絮凝劑。測試結(jié)果如表1所示：

表1、成型絮凝劑溶解速率