[发明专利]高效活性净水剂

说明书

本发明属于饮用水的处理技术领域，涉及一种除去水中氟、铁等，降低水的硬度的活性净水剂及制备工艺。

饮用水中含有多种元素，过多或过剩都会给人类的健康带来影响，如水中含氟浓度大于1.0mg/l时，可导致氟斑牙和氟骨症等氟病，含钙、镁过多使水的硬度变大。因此，改善水质、净化饮用水，一直是人们研究的问题。目前国内外净化水的方法较多，使用的净水剂类型也不同，但这些净水剂单一功能的居多。除氟方法有混凝沉淀法，常用混凝剂有硫酸铝、氯化铝、聚合氯化铝等，主要通过混凝剂的双电层和网罗吸附架桥作用即物理和化学凝聚作用除氟。骨炭吸附法使用BC除氟剂，这种除氟剂为0.8～1.6颗粒，具有较大表面积，对氟有较强的吸附能力。美国50年代开始采用活性氯化铝，骨炭或磷酸氟钙等作除氟剂。近年来，中国在除氟技术中也有许多报道，使用的除氟剂种类各不相同。如1990年李新云等人用羟基磷酸钙制成一种耐高温、耐酸碱，交换容量高的SHA除氟剂，除氟等可达到80％以上；毕华银等采用磷酸钙加磷灰石和以聚丙烯酰胺作为助凝剂的除氟技术，除氟率79.2％；丁友昌等应用天然沸石经过激活作为吸附剂，再加上二氯异氯尿酸钠消毒等工艺，除氟率也达80％以上等等。综上所述各种除氟方法和技术大多数投资较大，技术难度较大，不适用于分散式给水除氯。

其次，国内外饮用水除铁技术首先是曝气法，使饮用水源的水质氧化，以达到除铁锰的目的。在含铁的水或废水中投加石灰以造成铁的絮凝沉淀而除去水中铁质。因此采用焦碳滴滤(或接触床)，可使可溶性铁被氧化并形成不溶解的絮凝物，然后通过反应池或沉淀池使形成铁絮凝物并沉淀下来，再通过慢砂过滤池，细小的铁絮物在砂石上和砂中被除去。

软化硬水的主要方法是热石灰-苏打软化和热法磷酸盐软化，一般采用投石灰(软化碳酸盐硬度)和碱灰(软化非碳酸盐硬度)以软化水；其次还有离子交换法，这是使水中离子同固体交换剂综合体部分的补偿离子发生交换作用的一种操作，导致水中Ca⁺、Mg⁺被Na⁺等离子代换，固定在交换剂上而沉淀，达到软化水的目的。

本发明的目的是提供一种即能脱氟，除铁、又能软化硬水，脱色除味的高效活性净水剂及其制备工艺。

本发明的净水剂采用天然矿物为原料，利用这种天然矿物的良好吸附能力，再加以激活。天然矿物为斜发沸石，分子式为Na₈[Al₈SiO₄O₉₆].32H₂O，激活物为硫酸H₂SO₄。

本发明所用的斜发沸石Na₈[Al₈SiO₄O₉₆].32H₂O的骨架最基本的结构是硅氧四面体和铝氧四面体。在这种四面体中，中心是硅或铝原子，每个硅或铝原子的四周有4个氧原子。四面体中氧原子都是共用的，相邻两个四面体通过共用氧原子互相联接，故称“氧桥”。几个硅(铝)氧四面体通过氧桥相互联结在一起，可以形成首尾相接的环状的多元环。这种多元环可分为4元环、5元环、6元环、8元环等。一般可简化为四边形、六边形等，表示4元环，6元环等。四边形或六边形的每个顶点代表硅或铝原子，每条边代表氧桥。多元环当中是一个孔。由于环数不同，各种多元环有不同大小直径，孔径大小不一样，聚集形成无数晶孔。各种多元环三维地联结，可形成更复杂的、中空的多面体，这些多面体再进一步排列即构成沸石的骨架结构，晶孔的孔径平均为3.5A。这种斜发沸石的硬度3-4，比重2.6。含有的主要元素为Si和Al，还有少量其它元素，以氧化物的形态存在。化学组成如下表：

本发明是把上述结构和组分含量的斜发沸石粉，进行烘干粉碎过筛，使水分含量≤8％。沸石粉中含有一定数量水分，要在过筛180目，烘干，使水分在8％以下，达到最佳吸附效果。

把经过上述处理后的斜发沸石粉，同工业硫酸混合对斜发沸石进行改性。当斜发沸石粉为100份时，使用47％～55％浓度的硫酸38～40份。在搅拌条件下，改性处理10～20分钟，静置堆放反应8～12小时。然后烘干粉碎，产品细度60～100目。改性后的斜发沸石吸氨值为170～190mg当量/100克。

附图为本发明的工艺流程图。