申請日2015.07.29

　　公開(公告)日2015.10.28

　　IPC分類號C02F1/28; C02F1/52

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種用于初期雨水處理的固體緩釋混凝劑材料及其制備方法，包括：1)將鋁鹽打碎研磨至10μm以下;2)將塊狀的切片石蠟打碎到mm等級;3)稱取鋁鹽粉末，硅藻土/粘土，石蠟碎片，活性炭粉末，在攪拌器中攪拌混合均勻;4)將攪拌好的樣品放入模具中，移至烘箱烘干;5)冷卻成型，取出模具即得成品。本發(fā)明很好的將市面上現(xiàn)有的混凝劑與自制的緩釋劑結(jié)合。有效地節(jié)約了材料資源，不僅增加了緩釋功能，更是在混凝的基礎(chǔ)上加大了吸附，過濾的功效。該緩釋材料鋁離子釋放速度緩慢，并能夠使得初期雨水經(jīng)處理后懸浮物SS去除率在80%以上，本發(fā)明適用于在初期雨水流速較大的水中使用。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種用于初期雨水處理的固體緩釋混凝劑材料，其特征在于，該緩釋混 凝劑材料包括下述質(zhì)量份數(shù)的原料：

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于初期雨水處理的固體緩釋混凝劑材料，其特 征在于，所述鋁鹽為硫酸鋁粉末或聚合氯化鋁粉末，所述粉末細度在10μm以 下。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于初期雨水處理的固體緩釋混凝劑材料，其特 征在于，所述吸附劑為活性炭粉末或活性氧化鋁，其中活性炭粉末粒度為300 目。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于初期雨水處理的固體緩釋混凝劑材料，其特 征在于，所述石蠟碎片，采用切片石蠟，用打碎機打碎至1mm以下細小碎片。

　　5.一種用于初期雨水處理的固體緩釋混凝劑材料制備方法，其特征在于， 包括下述步驟：

　　1)將鋁鹽用研磨粉碎機，全部打碎研磨至10μm以下;

　　2)將塊狀的切片石蠟用打碎機或者用小刀打碎到毫米等級;

　　3)稱取10份鋁鹽粉末，2-3份硅藻土或粘土，2.5-3.5份石蠟碎片，1-1.5 份300目活性炭粉末，在攪拌器中攪拌30-60min/混合均勻;攪拌器的轉(zhuǎn)速設(shè) 置在150r/min—300r/min之間;

　　4)將攪拌好的樣品放入模具中，移至烘箱中90-150℃，烘3-24小時;

　　5)冷卻成型，取出模具即得成品。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于初期雨水處理的固體緩釋混凝劑材料制備方 法，其特征在于，所述烘箱的溫度100℃-120℃之間。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于初期雨水處理的固體緩釋混凝劑材料制備方 法，其特征在于，所述烘干時間在8-18小時之間。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于初期雨水處理的固體緩釋混凝劑材料制備方 法，其特征在于，所述緩釋混凝劑材料中鋁離子的釋放量小于0.0029mg/L·min。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于初期雨水處理的固體緩釋混凝劑材料制備方 法，其特征在于，所述沉淀池懸浮物SS去除率在80以上%。

　　說明書

　　一種用于初期雨水處理的固體緩釋混凝劑材料及其制備方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及初期雨水處理裝置用塊狀固體緩釋劑，尤其涉及一種使初期雨 水中的懸浮物顆粒造粒成長并最終實現(xiàn)固液分離的塊狀固體緩釋混凝劑材料及 其制備方法。

　　技術(shù)背景

　　在水處理的領(lǐng)域中，固液分離法是常見的技術(shù)手段。實現(xiàn)固液分離的方法 很多，例如：沉淀、膜分離等。在眾多的方法中最常用的沉淀過程實現(xiàn)固液分 離的技術(shù)核心在于形成粒徑大、密度高的絮凝體。

　　投加混凝劑后通過混合過程使混凝劑均勻分散于原水中，并完成水中膠體 顆粒的脫穩(wěn)，進而在絮凝階段依靠同向絮凝作用促進水中粒子凝聚成長，是常 規(guī)的水工藝處理手法。由于雨水的較大流動性的特點以及初期雨水自身的渾濁 度并不是特別的高，再加上混凝劑的更換問題，因此，常規(guī)的混凝工藝并不適 用于初期雨水裝置。

　　緩釋劑主要分為物理型和化學(xué)型兩大類，目前在農(nóng)藥及醫(yī)藥方面有著廣泛 的應(yīng)用。物理型緩釋劑靠高分子材料與試劑的物理作用達到對試劑有效成分的 控制起到緩釋作用，主要通過天然或合成的高分子材料將試劑有效成果包覆或 者包埋，形成試劑與環(huán)境間的阻礙，這樣就避免了易向環(huán)境散失的試劑與環(huán)境 直接接觸，試劑流失量大大降低。試劑有效成分通過滲透擴散和高分子材料的 降解或破損緩慢釋放到環(huán)境當(dāng)中。

　　硫酸鋁/PAC作為一種常用的絮凝劑被廣泛應(yīng)用于給水廠的混凝沉淀環(huán)節(jié)。 在水中加入硫酸鋁后，可以生成膠狀的，能吸附和沉淀出細菌、膠體和其他懸 浮物的氫氧化鋁絮片，在飲用水中可控制顏色和味道。是一種理想的水處理絮 凝劑。

　　在現(xiàn)今的水處理中主要的常規(guī)混凝處理工藝就是投加硫酸鋁或是PAC，對 于流動性較大的水來說，材料極端的浪費，每投加一次僅供快速流動的水處理 很短的時間，應(yīng)用于飲用水處理中比較合適，因水廠處理飲用水時在本環(huán)節(jié)流 速較小，可以使混凝劑充分反應(yīng)。但是由于硫酸鋁粉末及晶體/PAC粉末在水中 釋放速率過快，在初期雨水的處理中易造成浪費。因此，為解決硫酸鋁/PAC釋 放速率過快的問題，本研究采用硫酸鋁/PAC與其他試劑混合，在不改變硫酸鋁 /PAC性狀的條件下，進行一定的加熱使整個產(chǎn)品成型的方法制備硫酸鋁緩釋劑。 以減緩硫酸鋁的釋放速率，考慮到初期雨水的特點以及在裝置使用過程中藥品 更換頻率及處理效果的特點，特別將緩釋劑與混凝劑進行結(jié)合，改進現(xiàn)有水處 理工藝的同時提出一種用于初期雨水處理的塊狀固體緩釋劑。為初期雨水的處 理提供一個全新的處理思路，減小雨水中污染物含量。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提供一種用于初期雨水處理的固體緩釋混凝劑材料及其制 備方法，該復(fù)合材料不僅具有用于水處理的混凝性能，同時具備緩釋特性，是 一種可用于初期雨水處理的復(fù)合材料。

　　本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

　　一種用于初期雨水處理的固體緩釋混凝劑材料，該材料包括下述質(zhì)量份數(shù) 的原料：

　　進一步地，所述鋁鹽為硫酸鋁粉末或聚合氯化鋁粉末，所述粉末細度在 10μm以下。

　　進一步地，所述吸附劑為活性炭粉末或活性氧化鋁，其中活性炭粉末粒度 為300目。

　　.進一步地，所述石蠟碎片，采用切片石蠟，用打碎機打碎至細小碎片，1mm 以下細小碎片。

　　相應(yīng)地，本發(fā)明還給出了一種用于初期雨水處理的固體緩釋混凝劑材料制 備方法，包括下述步驟：

　　1)將鋁鹽用研磨粉碎機，全部打碎研磨至10μm以下;

　　2)將塊狀的切片石蠟用打碎機或者用小刀打碎到毫米等級;

　　3)稱取10份鋁鹽粉末，2-3份硅藻土或粘土，2.5-3.5份石蠟碎片，1-1.5 份300目活性炭粉末，在攪拌器中攪拌30-60min/混合均勻;攪拌器的轉(zhuǎn)速設(shè) 置在150r/min—300r/min之間;

　　4)將攪拌好的樣品放入模具中，移至烘箱中90-150℃，烘3-24小時;

　　5)冷卻成型，取出模具即得成品。

　　進一步地，所述烘箱的溫度100℃-120℃之間。

　　進一步地，所述烘干時間在8-18小時之間。

　　進一步地，所述緩釋混凝劑材料的鋁離子的釋放量小于0.0029mg/L·min。

　　進一步地，所述沉淀池懸浮物SS去除率在80%以上。

　　本發(fā)明充分利用石蠟加熱融化的特性，通過加工獲得的石蠟碎片，與其他 組分均勻混合，放入模具中壓實，在烘箱中加熱，冷卻成形后制得具有緩釋性 能的混凝復(fù)合材料。

　　本發(fā)明很好的將市面上現(xiàn)有的混凝劑與自制的緩釋劑結(jié)合。填補了這一領(lǐng) 域的空白，有效的節(jié)約了材料資源，并且在流動的初期雨水的處理中提出了一 種全新的理念以及產(chǎn)品。本發(fā)明在緩釋的基礎(chǔ)上，由于復(fù)合材料中含一定量石 蠟，進而很好保持了硫酸鋁的緩釋性，同時粉末活性炭的加入又能使復(fù)合材料 更好加工成形，且活性炭粉末本身具有吸附效果，進一步增強處理效果。而硅 藻土/粘土的加入起到支架作用的同時也可以進一步提高處理效果。不僅增加了 緩釋功能，更是在混凝的基礎(chǔ)上加大了吸附，過濾的功效。

　　本發(fā)明主要解決的現(xiàn)有的技術(shù)問題：

　　1)現(xiàn)有混凝劑反應(yīng)釋放速度過快，在0.0009m3/min的最慢流量下幾乎在 3分鐘內(nèi)完全釋放完，因此，現(xiàn)有混凝劑不適合應(yīng)用于流速較大的水中。而本發(fā) 明鋁離子釋放速度緩慢，在0.0009m3/min流量條件下，鋁離子釋放速度僅 0.0009---0.0029mg/L，因此，本發(fā)明適合于流速較大初期雨水的處理。

　　2)現(xiàn)有投加的混凝劑全部一次反應(yīng)，很容易造成浪費，且不具有可持續(xù) 利用性。本發(fā)明在降雨時反應(yīng)，雨停后自動停止反應(yīng)，材料依舊成型，可應(yīng)用 于下次降雨過程。避免浪費，利用率極高。

　　本發(fā)明產(chǎn)生的效果優(yōu)勢：

　　1)在所有的有效成分全部釋放完畢后，由于作為骨架成型的石蠟不溶于 水，因此，不會對環(huán)境造成污染，用完后將石蠟取出，熔融成型后還可以用于 下次的制備。實現(xiàn)可循環(huán)利用。且不會污染環(huán)境。

　　2)本發(fā)明在處理雨水中提出了一種全新的思路，由于本產(chǎn)品在雨水流動 時反應(yīng)，停止時自動停止反應(yīng)，節(jié)省了人力操控的麻煩，節(jié)省了資金的投入。