[发明专利]经表面处理碳酸钙及其在水纯化中和用于污泥和沉积物的脱水的用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于水纯化和/或污泥和/或沉积物的脱水的方法，经表面处理碳酸钙用于水纯化和/或污泥和/或沉积物的脱水的用途，以及经表面处理碳酸钙用于降低水和/或污泥和/或沉积物中聚合物型絮凝助剂的量的用途，并且涉及可通过所述方法获得的包含经表面处理碳酸钙和来源于不同来源的杂质的复合材料。 

背景技术

水污染已在全世界范围内造成严重问题。在此方面，已表明水污染在发展中国家中为死亡和疾病的主要原因，而工业化国家也持续与此类污染问题进行斗争。一般而言，水、污泥和沉积物在受到人为污染物损害并且不支持人类使用(例如充当饮用水)和/或对水生和/或陆生植物群和动物群具有负面影响时被称为是受污染的。 

导致水、污泥和沉积物受到污染的特定污染物或杂质包括多种化学物质、病原体以及物理或感觉变化，例如升高的温度和变色。在此方面，化学污染物可包括有机物质以及无机物质。特别地，许多无机组分也可为天然存在的(钙盐、钠盐、锰盐等)，以致于其浓度常常为确定何为天然的水、污泥或沉积物组分及何为污染物的关键。此类水、污泥或沉积物污染的来源典型地来源于城市废水(也即家庭废水或家庭废水与工业废水的混合物和/或径流雨水)以及工业废水(也即从用于进行任何贸易或工业的建筑物排放的任何废水)。 

在本领域中已提出若干用于受污染水、污泥或沉积物的纯化的方法。例如，一种方法涉及添加絮凝剂以去除污染物或至少降低污染物的量，所述污染物例如是微细固体物、微生物和溶解的无机和有机材 料。絮凝是指其中已溶解化合物和/或胶体粒子以絮凝物或“薄片”形式自溶液中去除的过程。该术语也用于指使得精细微粒结块在一起成为絮凝物的过程。絮凝物可接着浮动至液体顶部、沉降至液体底部或可容易地从液体过滤。 

絮凝剂或者絮凝试剂是用以促进絮凝的化学品。絮凝剂用于水处理方法中以改善小粒子的沉积或可过滤性。许多絮凝剂为多价阳离子如铝、铁、钙或镁。这些带正电离子与带负电粒子和分子相互作用以降低聚集障碍。另外，许多这些化学品在适当的pH值和其它条件下与水反应形成不溶性氢氧化物，所述氢氧化物在沉淀时连接在一起形成长链或网，以物理方式捕获小粒子成为较大絮凝物。 

常用的絮凝剂或凝结剂为硫酸铝或聚合氯化铝(PAC)。硫酸铝与水反应形成氢氧化铝絮凝物。利用铝化合物的凝结可在出厂水中留下铝残余物，其在高浓度下对人类是有毒的。在聚合氯化铝(PAC)的溶液中，铝离子已形成为由通过氧原子桥联的离子簇组成的聚合物。PAC例如用于处理包含引起棕色变色的有机材料(例如叶子)和/或无机材料(例如铁和锰化合物)的棕色饮用水。然而，PAC通常不足以从水中去除所有的棕色变色。 

氯化铁(III)为另一种常用凝结剂。铁(III)凝结剂与硫酸铝相比在较大pH范围内起作用，但在许多水源水的情况下无效。使用铁化合物的凝结典型地在出厂水中留下铁残余物。这可赋予水轻微的味道，且可在陶瓷固定装置上引起棕色污迹。此外，氯化铁(III)在水处理系统中带来腐蚀风险。 

其它熟知的基于高比表面积的水处理用絮凝剂(例如活性炭或膨润土)具有普遍缺点，即由于其细分状态，其在吸附要被去除的物质之后极难以与介质分离。