[发明专利]经表面处理碳酸钙和页硅酸盐及其在水纯化中的用途

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，页硅酸盐与经表面处理碳酸钙的组合用于水纯化和/或污泥和/或沉积物的脱水的用途，以及页硅酸盐与经表面处理碳酸钙的组合用于降低水和/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至少一种经表面处理碳酸钙、至少一种页硅酸盐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。