[发明专利]载体混凝新技术

说明书

本发明涉及一种复合型混凝剂的集成生产方法，主要是指用于处理不同特性的水和废水的复合型混凝剂的生产方法。该方法能够生产出针对特定水质和特定用户的专用产品。

随着社会的发展，商品的生产和使用走向了两个极端：1)知识型——专业化程度越来越高；2)傻瓜型——使用越来越方便、操作越来越简单。混凝过程是水处理重要的单元操作，混凝效能的好坏主要取决于三个因素：①混凝剂的电中和能力；②混凝剂水解后所产生的聚合分子形成吸附架桥的联结能力；③微小颗粒碰撞的儿率和如何控制它们进行合理的有效碰撞。前两者由混凝剂的性质决定的，而第③则是由设备的动力学条件所决定的。目前，在水处理领域内，流动的动力相似并没有真正建立起来。很多小试、中试取得良好的实验结果在工程运行中却无法重现，甚至是完全失真。而且，在实际运行过程中，由于湍动涡旋的作用，许多种类的混凝剂都表现出不同程度的返混现象。

所以，如何使混凝剂具有适应恶劣水力条件的功能，是实际应用需要而一直为混凝剂制备研究者所忽略的一个问题。

目前关于混凝过程动力学的研究，实质上是将混凝剂的性质与构筑物提供的流动状况割裂开来考虑的。因而不能为水处理工艺中构筑物的设计及运行提供行之有效的指导和实际操作的控制手段。

在混凝过程中，如果颗粒凝聚长大得过快，则会出现两个问题：

1)矾花强度减弱，在流动过程中遇到强的剪切作用就会使吸附架桥被剪

  断，这种现象称之为过反应现象，应该绝对设法禁止；

2)矾花比面积急剧减少，一些反应不完善的小颗粒与大颗粒碰撞几率急

  剧减小，很难再长大起来，因而很难为沉淀池甚至滤池所截留。但混凝池中矾花颗粒也不能长得过慢。在这种情况下，虽然形成的絮体密实，但会有很多颗粒没有长到沉淀的尺度，因而出水水质也不会好。因此，在絮凝池设计中应控制矾花颗粒的合理长大，但怎样控制矾花颗粒的合理长大，实际上并不具备可操作性。

本发明采用将粉剂混凝剂直接加入待处理水中的方式，为解决这一问题提供了一条崭新的方法。混凝剂以粉剂方式加入，需要高剪切的搅拌条件，本发明由于运用了载体混凝技术，使依本发明生产的粉剂混凝剂所产生的絮体被多次搅碎后，仍能迅速地团聚沉降，而且出水水质更好，不仅完全避免了混凝过程中的返混现象，而且使控制矾花颗粒的合理长大具有可操作性；另一方面，由于预制在粉剂混凝剂中的活性组分具有比溶解态的混凝剂更大更致密的网状结构，从而也保证了矾花颗粒的尺度及其密实程度。具体的混凝机理请参见拙作《铁系无机高分子混凝剂的制备方法及应用研究》(博士论文)。

广义的载体在水处理领域的应用可以粗略地分为三类：①泥砂；②矿物质和③疏水性物质(液态)。①主要是用来增强混凝过程的杂絮凝作用，②和③属于载体浮选和疏水絮凝的范畴，分别是用来增强浮选过程的选择性絮凝和形成油桥。Praveen Anand等人最先将磁载体应用于废水中重金属离子的去除，而后Krumm也对磁载体在废水处理中的应用进行了研究。本发明提出载体混凝的概念，尚未见有资料记载和文献报道。目前，北京福人绿色科技发展中心已经推出针对不同水质的系列化载体产品。

本发明的目的是：提供一种性能优越的复合型混凝剂的工业性集成生产方法。用该方法生产的混凝剂基本符合傻瓜型产品的特点，直接采用粉剂投加的方式，避免了常规混凝剂的返混和工程放大的失真问题，能够适应恶劣的水力条件，并且可以通过调换选择性基团，能够满足不同特性水质的处理要求。

本发明的目的是这样实现的：

1.将选用的载体和/或相应的活性释放助剂与普适的和/或特定的凝集剂按

  适量的配比混合，在室温的条件下共同研磨至粒度40目以下，防潮包

  装即可。

2.直接采用粉剂投加的方式，二至三次搅拌工序。

3.通过技术模块和知识创新的组合集成，可以根据不断变化的市场信息和客

  户需求，选择相适应的技术模块，随时生产出针对特定水质和特定用户的

  专用产品。技术和知识创新的集成和相互关系见说明书附图所示。

本发明的优点和积极效果是：本发明的技术水平处于世界领先地位。

1.依本发明生产的复合型混凝剂粉剂产品，不仅仅是一类产品，而是无数

  个系列的产品(适应各行各业)——实现了选择性基团可调；

2.用该方法生产的混凝剂基本符合傻瓜型产品的特点，直接采用粉剂投加

  的方式，避免了常规混凝剂的返混和工程放大的失真问题，能够适应恶

  劣的水力条件——与工程技术配套。