[發明專利]自絮凝分離媒介質物和方法

無效

• 申請號: 96193315.1
• 申請日: 1996-02-15
• 公開（公告）號: CN1181747A
• 公開（公告）日: 1998-05-13
• 發明（設計）人: R·S·里伯
• 申請（專利權）人: 環境保護股份有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 白益華

發明的領域

本發明涉及分離媒介物，(如用于從廢水中分離或過濾固體的重力沉降分離劑和助濾劑)以及涉及從廢水中分離或過濾固體的方法。

發明的背景????

從前，含未濾去固體顆粒的大量液體如廢液未經過濾分離即被排入環境中。現在的聯邦法規和州法規均限制向環境排放這類液體和廢液。美國專利No.4,465,605是使用由生物產生的二氧化硅如谷糠灰從廢液中濾出固體，它有良好的過濾效果。美國專利No.5,362,407則是使用重力沉降澄清劑或分離劑使得固體顆粒從液體(如油或油和水)中重力沉降分離。

含大量有害金屬的廢水以前是未經處理即被排放到環境中。現在的聯邦法規和州法規均限制了廢水中有害金屬的濃度，此限制非常嚴格，通常是基于分析檢測的限度。廢水中大多數金屬的濃度在百萬分之10至4000。根據一些現在的法規，廢水中所有有害金屬的濃度必須小于百萬分之300，而且有一些有害金屬的濃度還必須小于十億分之1。有害物質包括鎘、鉻、銅、鉛、錳、硒等。另外，人們希望除去所有的金屬并將其螯合在除去的固體(濾餅)中，其中有一些現在被認為是無害的，如鋅。美國專利Nos.5,106,510和5,207,910就是結合采用重金屬的過濾和固定。

歐洲專利申請(PCT)(公開日：1993年12月29日，公開號No.0575329)采用一種助濾劑即過濾媒介物以及一種過濾廢液的方法，它有良好的過濾效果，良好的流過濾餅的流量，所得的含被濾出固體的濾餅的熱值為每磅助濾劑至少5000英熱量單位(Btu)；這使其能夠作為用于工業用鍋爐、窯爐的燃料。該文獻記述了可燃的過濾用顆粒如橡膠顆粒，其粒度對于其單獨使用或與高至約70％的硅質過濾用顆粒一起使用時的情況對過濾有待除去的顆粒是適合的。

促凝劑/絮凝劑應用于水過濾和澄清的場合。促凝作用和絮凝作用基本上是一種電氣物理現象，通過使用帶有異性電荷的試劑把帶有同種靜電荷的顆粒吸引在一起。因此，帶有電荷的污染顆粒和絮凝劑吸引在一起，結合成較大較重的顆粒即聚集體。由于較大較重的顆粒一般最容易從廢水中沉淀出來并分離(如通過重力沉降分離或過濾)，因此這種分離絮凝技術常用于水處理。

已經使用天然的和合成的促凝劑/絮凝劑。通常使用的合成絮凝劑是有機基的高分子量聚丙烯酰胺、聚胺、胺季銨等。這些聚合物溶于水，可以制得具有特定的電荷極性和電荷量。聚合物通常以干燥、乳狀液和液體形式出售。聚合物水處理絮凝劑工業是一項巨大的工業，有許多大大小小的公司制造和銷售這些產品。在天然的促凝劑/絮凝劑中，有天然的粘土類聚合物(來自Cetco公司(American?Colloid公司的分公司)、Biomin公司和Southern?Clay公司)、天然明礬、鐵、硫酸鹽、氯化鐵、氯化鈣和膨脹性粘土。這些促凝劑/絮凝劑可以是陽離子的、陰離子的或非離子的，單獨加入到有待過濾或者澄清處理的廢水中。

當促凝劑/絮凝劑單獨加入廢水時，由于其復雜和麻煩的物料處理特性而很難使用。于燥形式的合成聚合物必須在使用前加水沖稀兩次。第一次加水很必要的，因為這些顆粒必須一一潤濕，否則它們會在完全分散之前已互相聚集，形成無效的廢物。這一聚集過程無法逆轉，一旦當該過程發生，這些聚集體就必須棄去，這是其本身的問題，而該聚集過程又開始。

液體和乳狀液狀態的聚合物能在很大程度上解決了這一問題，但也有其自身的問題。它們顯著地增加了所用有機聚合物的成本。而且，液體和乳狀液產品不能制成濃縮的干燥產品，因此，相對于濃縮干燥產品能進行的反應來說，液體/乳狀液聚合物所用的重量要大得多。

在這兩種情況中，聚合物溶液既滑又粘，是一種一旦漏出會嚴重危害安全的粘性物質。當過量使用時，它們會產生涉及污染物顆粒的有害結果，即在廢水裝置中產生粘稠的絮凝塊。如果大大過量使用，過量的聚合物會達到設備表面上產生麻煩，尤其是過量聚合物在濾網和濾布上，會將其堵塞而妨礙過濾操作。

雖然聚合物絮凝能相當有效地把小顆粒聚集成較大的易處理的或易過濾的顆粒，但還存在著另外的問題。聚合物形成的絮凝物是膠狀的、易變形的塊，難以處理。如果攪動過分，這些絮凝物會減小成較小很難除去的顆粒，絮凝物即使形狀很大，但因仍然容易變形而難以過濾。因此，絮凝作用是生成大的易于過濾的聚集體，但是也生成易變形的難以過濾的聚集體。

另外，在許多廢水處理操作中，聚合物只是加入的一種化學制劑。在處理方案中通常還用沉淀劑、氧化劑和其它制劑。在許多情況下，還需要助濾劑，以解決由于絮凝物易變形性質而導致的問題。