[发明专利]表面反应的碳酸钙与疏水性吸附剂组合用于水处理

说明书

本发明涉及组合使用表面反应的天然碳酸钙与疏水性吸附剂来 减少水中的有机组分的量的方法。

有许多可用来除去细颗粒固体、微生物和溶解的无机和有机物质 的水提纯技术。对方法的选择取决于待处理的水的量、处理方法的成 本和期望的处理过的水的质量标准。

水处理中特别担忧的是有机污染物。由于多种有机污染物有毒或 至少表现出有毒的风险，应该从废水中尽可能彻底地除去它们。高表 面活性剂水平成为废水管理中重要的问题，因为表面活性剂会损坏废 水处理装置使用的和环境中微生物。使用消泡剂是昂贵的，并且可能 再次对微生物和其他植物群和动物群产生有害的影响。此外，甚至在 装置的闭路环路中使用的工业工艺水中，高水平有机化合物的存在可 能产生有害的影响。所述有机污染物还可能吸附在机械构件的表面， 从而损害机械性能。在表面活性剂水平太高的情况下，例如工艺水具 有强发泡趋势，也会损害工艺性能。

目前，有几种减少废水或工艺水中的有机污染物的量的方法，例 如絮凝、吸附在特定的吸附剂例如活性炭上，或通过暴露于UV光而氧 化。

絮凝法广泛应用于水，例如工业废水或饮用水，的净化过程中。 絮凝指其中以絮凝体或“薄片”形式从溶液中去除溶解的化合物和/ 或胶体颗粒的方法。该术语也用于指使细颗粒物团聚在一起成为絮凝 体的过程。随后絮凝体可以浮动至液体顶部、沉降至液体底部或可以 容易地从液体中过滤出来。

絮凝剂或絮凝试剂是用于促进絮凝的化学品。絮凝剂用于水处理 过程中以改进小颗粒的沉降或过滤性。许多絮凝剂是多价阳离子，例 如铝、铁、钙或镁。这些带正电荷的分子与带负电荷的颗粒和分子相 互作用，以降低团聚的势垒。此外，这些化学品中的许多种在适当的 pH和其它条件下与水反应，生成不溶性氢氧化物，所述氢氧化物通过 沉淀而连接在一起，从而形成长链或网状物，物理地捕集小颗粒，成 为更大的絮凝体。

常用的絮凝剂或混凝剂是硫酸铝，其与水反应生成氢氧化铝的絮 凝体。用铝化合物混凝可能在成品水中留下铝的残余物。铝在高浓度 下对人可能是有毒的。

另一种铝-基混凝剂是聚合氯化铝(PAC)。在聚合氯化铝(PAC)的溶 液中，铝离子形成聚合物，所述聚合物由通过氧原子桥连的离子簇组 成。PAC用于例如处理含有有机物质(例如树叶)和/或无机物质(例如 导致褐色变色的铁和锰化合物)的褐色饮用水。然而，PAC通常不足以 有效从水中去除褐色变色。

氯化铁(III)是另一种常用的混凝剂。铁(III)混凝剂在比硫 酸铝大的pH范围内发挥作用，但是对多种来源水不是有效的。用铁化 合物混凝通常在成品水中留下铁的残余物。这可能向水提供轻微的味 道，和可能在瓷器设备上导致褐色的污点。另外，氯化铁(III)在水 处理系统中存在腐蚀的风险。

关于废水处理领域，技术人员知道GB1518357，其涉及用于使被有 机物质高度污染的工业和/或农业废水净化的方法，所述方法包括使废 水与足够的含钙的碱化剂混合以将pH升至高于9，之后用二氧化碳使 水饱和，通过使处理过的水与混凝剂混合而使所得沉淀物混凝，并使 混凝的沉淀物与水分开。

技术人员也知道EP0410877，其涉及用于受污染的水的化学和生物 净化的组合物，所述组合物用于散布于待净化的水中，和特征在于它 包含至少两种粒状形式的下列物质：-富含低浓度元素的多孔碳酸钙， -含碱土金属的硅酸铝水合物。这两种物质含在吸附态的特定细菌中， 用于含碳链的有机物质的生物降解。

此外，在这个领域中，JP63229111的摘要公开了将粒度为 0.05-0.001mm的碳酸钙或粉碎的木炭的微颗粒粉末用作水净化的絮 凝剂。

FR2666080公开了用于水净化处理的基于铝盐的无机组合物，特征 在于它为由铝盐和碳酸钙的混合物组成的粉末形式。

JP4131198的摘要公开了一种废水净化方法，其中将废水暴露于作 为尺寸为0.5-10微米的粒子分散的空气。作为粒子分散的空气充分搅 拌废水以促进絮凝。将含有从风化的花岗岩中提取的矿物等的液体注 入酸性介质中以获得100-3000ppm的初级处理水。使中和的二级处理 水在压力下浮动并进行搅拌以去除污泥，和通过包含矿物(例如碳酸钙) 颗粒和粒状活性炭的设备过滤三级处理水。