[发明专利]一种用于初期雨水处理的固体缓释混凝剂材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及初期雨水处理装置用块状固体缓释剂，尤其涉及一种使初期雨水中的悬浮物颗粒造粒成长并最终实现固液分离的块状固体缓释混凝剂材料及其制备方法。

技术背景

在水处理的领域中，固液分离法是常见的技术手段。实现固液分离的方法很多，例如：沉淀、膜分离等。在众多的方法中最常用的沉淀过程实现固液分离的技术核心在于形成粒径大、密度高的絮凝体。

投加混凝剂后通过混合过程使混凝剂均匀分散于原水中，并完成水中胶体颗粒的脱稳，进而在絮凝阶段依靠同向絮凝作用促进水中粒子凝聚成长，是常规的水工艺处理手法。由于雨水的较大流动性的特点以及初期雨水自身的浑浊度并不是特别的高，再加上混凝剂的更换问题，因此，常规的混凝工艺并不适用于初期雨水装置。

缓释剂主要分为物理型和化学型两大类，目前在农药及医药方面有着广泛的应用。物理型缓释剂靠高分子材料与试剂的物理作用达到对试剂有效成分的控制起到缓释作用，主要通过天然或合成的高分子材料将试剂有效成果包覆或者包埋，形成试剂与环境间的阻碍，这样就避免了易向环境散失的试剂与环境直接接触，试剂流失量大大降低。试剂有效成分通过渗透扩散和高分子材料的降解或破损缓慢释放到环境当中。

硫酸铝/PAC作为一种常用的絮凝剂被广泛应用于给水厂的混凝沉淀环节。在水中加入硫酸铝后，可以生成胶状的，能吸附和沉淀出细菌、胶体和其他悬浮物的氢氧化铝絮片，在饮用水中可控制颜色和味道。是一种理想的水处理絮凝剂。

在现今的水处理中主要的常规混凝处理工艺就是投加硫酸铝或是PAC，对于流动性较大的水来说，材料极端的浪费，每投加一次仅供快速流动的水处理很短的时间，应用于饮用水处理中比较合适，因水厂处理饮用水时在本环节流速较小，可以使混凝剂充分反应。但是由于硫酸铝粉末及晶体/PAC粉末在水中释放速率过快，在初期雨水的处理中易造成浪费。因此，为解决硫酸铝/PAC释放速率过快的问题，本研究采用硫酸铝/PAC与其他试剂混合，在不改变硫酸铝/PAC性状的条件下，进行一定的加热使整个产品成型的方法制备硫酸铝缓释剂。以减缓硫酸铝的释放速率，考虑到初期雨水的特点以及在装置使用过程中药品更换频率及处理效果的特点，特别将缓释剂与混凝剂进行结合，改进现有水处理工艺的同时提出一种用于初期雨水处理的块状固体缓释剂。为初期雨水的处理提供一个全新的处理思路，减小雨水中污染物含量。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于初期雨水处理的固体缓释混凝剂材料及其制备方法，该复合材料不仅具有用于水处理的混凝性能，同时具备缓释特性，是一种可用于初期雨水处理的复合材料。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

一种用于初期雨水处理的固体缓释混凝剂材料，该材料包括下述质量份数的原料：

进一步地，所述铝盐为硫酸铝粉末或聚合氯化铝粉末，所述粉末细度在10μm以下。

进一步地，所述吸附剂为活性炭粉末或活性氧化铝，其中活性炭粉末粒度为300目。

.进一步地，所述石蜡碎片，采用切片石蜡，用打碎机打碎至细小碎片，1mm以下细小碎片。

相应地，本发明还给出了一种用于初期雨水处理的固体缓释混凝剂材料制备方法，包括下述步骤：

1)将铝盐用研磨粉碎机，全部打碎研磨至10μm以下；

2)将块状的切片石蜡用打碎机或者用小刀打碎到毫米等级；

3)称取10份铝盐粉末，2-3份硅藻土或粘土，2.5-3.5份石蜡碎片，1-1.5份300目活性炭粉末，在搅拌器中搅拌30-60min/混合均匀；搅拌器的转速设置在150r/min—300r/min之间；

4)将搅拌好的样品放入模具中，移至烘箱中90-150℃，烘3-24小时；

5)冷却成型，取出模具即得成品。

进一步地，所述烘箱的温度100℃-120℃之间。

进一步地，所述烘干时间在8-18小时之间。

进一步地，所述缓释混凝剂材料的铝离子的释放量小于0.0029mg/L·min。

进一步地，所述沉淀池悬浮物SS去除率在80％以上。

本发明充分利用石蜡加热融化的特性，通过加工获得的石蜡碎片，与其他组分均匀混合，放入模具中压实，在烘箱中加热，冷却成形后制得具有缓释性能的混凝复合材料。