專利名稱：一種凈水劑及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凈水劑，特別是一種能夠去除水中有機(jī)物的凈水劑，及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
水是人類生活和生產(chǎn)活動(dòng)中非常重要的物質(zhì)資源。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的日益提高，水資源短缺的問題越來越突出。作為緩解水資源匱乏的重要手段之一是使用物理或化學(xué)方法將水中的污染物去除，以便使污水得到重復(fù)利用。目前的工業(yè)污水和城市廢水中含有大量的有機(jī)物，如三氯甲烷、四氯甲烷、四氯乙烯、苯、甲苯、二甲苯等。三氯甲烷是重要的有機(jī)合成原料和有機(jī)溶劑，四氯甲烷作為滅火劑、有機(jī)溶劑、致冷劑及生產(chǎn)氟利昂的原料，它們?cè)诠I(yè)上的大量使用已經(jīng)造成環(huán)境水資源的污染。甲苯也是有機(jī)合成，特別是氯化苯酰、苯基、糖精、三硝基甲苯和許多染料等有機(jī)合成的主要原料。這些物質(zhì)對(duì)人體都是有毒成分，在人體內(nèi)的積累會(huì)引起包括腫瘤在內(nèi)的多種疾病。
目前在城市污水和工業(yè)廢水的處理中普遍采用凈水劑與水中的污染物反應(yīng)來凈化水質(zhì)。常用的凈水劑包括物理凈水劑，如活性炭、硅藻土、沸石粉；生物凈水劑，如EM液；無機(jī)凈水劑，包括低分子凈水劑如硫酸鉀鋁、硫酸鐵、氯化鋁和高分子凈水劑如聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵；有機(jī)凈水劑，如甲殼糖、聚丙烯酰胺、羥甲基纖維素；無機(jī)有機(jī)復(fù)合凈水劑，如聚合鋁·聚丙烯酰胺、聚合鐵·甲殼素等。
以上這些凈水劑對(duì)水中污染物的清除具有一定的效果，但用量大，使用不方便，處理廢水范圍窄，特別是對(duì)水源中有機(jī)物的去除不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于解決現(xiàn)有凈水劑存在的對(duì)有機(jī)物去除不夠理想的問題。
為此，本發(fā)明提供了一種凈水劑以及生產(chǎn)這種凈水劑的方法。該方法包括以下步驟1)將含有麥飯石、白云母、鈉云母、釩云母和鋅三層云母的組分A；濃酸組分B；以及含有貴金屬合金類催化劑、重金屬鹽類催化劑、金屬氧化物類催化劑或其混合物的組分C以1∶1～5∶0.001～0.00001的重量比混合，在50～280℃，1～3個(gè)大氣壓下反應(yīng)10分鐘以上；去除其中的固體塊，收集反應(yīng)液作為初提液；2)將抽提液在50～150℃條件下用堿中和，得到生成液；將生成液離心，去除生成液中的固體顆粒，收集上清液，得到上清液I；3)向上清液I中加入絡(luò)合劑以去除上清液I中的二價(jià)和三價(jià)金屬離子，離心去除生成的絡(luò)合物沉淀，收集上清液，得到上清液II；4)得到的上清液II用酸調(diào)到pH0.5～1左右，作為凈水劑。
其中組分A中各成分的比例按重量計(jì)為麥飯石∶白云母∶鈉云母∶釩云母∶鋅三層云母＝1∶0.1～1∶0.1～1∶0.1～1∶0.1～1，優(yōu)選麥飯石∶白云母∶鈉云母∶釩云母∶鋅三層云母＝1∶0.3～0.7∶0.3～0.7∶0.1～0.5∶0.1～0.5。
其中組分B選自濃硫酸、濃硝酸、濃鹽酸或其混合物。
其中所述的堿為氫氧化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鋅、氫氧化鉀、氫氧化鋁或其混合物。
其中的貴金屬合金類催化劑為銥銠合金、銥鉑合金、銥釕合金或其混合物，優(yōu)選銥銠合金；重金屬鹽類催化劑為硫化鎘、氯化汞、硫酸鉛、氯化鉈或其混合物，優(yōu)選硫化鎘；金屬氧化物類催化劑為氧化鉍、氧化銻、氧化鈹或其混合物，優(yōu)選氧化鉍。
所述的絡(luò)合劑為甲磺酸去鐵胺和/或乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)。其中甲磺酸去鐵胺主要與三價(jià)離子形成絡(luò)合物；EDTA作為廣譜絡(luò)合劑，可以與大量的二價(jià)離子形成絡(luò)合物。這些絡(luò)合劑可以獨(dú)立依次使用，即在甲磺酸去鐵胺與上清液中的一些三價(jià)重金屬離子形成絡(luò)合物沉淀后，離心去除沉淀，再向上清液中加入EDTA，與剩下的一些二價(jià)重金屬離子形成絡(luò)合物沉淀后，再離心去除沉淀。這些絡(luò)合劑也可以聯(lián)合使用，即向上清液同時(shí)加入這兩種絡(luò)合劑，分別與上清液中的三價(jià)和二價(jià)重金屬離子形成絡(luò)合物沉淀后，再離心去除沉淀。這些絡(luò)合劑也可以多次使用，直到上清液中的二價(jià)和三價(jià)重金屬離子基本去除徹底，甚至低于國家規(guī)定的飲用水標(biāo)準(zhǔn)為止。一般情況下，這些絡(luò)合劑在上清液I中的使用濃度為0.5～5ppm就可以實(shí)現(xiàn)上述目的。
步驟4)中使用的酸可為濃硫酸或濃鹽酸。
由該方法生產(chǎn)得到的凈水劑能夠高效地去除水中的有機(jī)污染物，特別是三氯甲烷、四氯甲烷和甲苯。適用于自來水，生活污水，各種工業(yè)污水，畜牧養(yǎng)殖污水，水產(chǎn)養(yǎng)殖污水，洗浴用水等的凈化。
本發(fā)明的凈水劑為透明酸性液體，比重約1.1g/ml，沸點(diǎn)約100℃。其凈水原理是本發(fā)明凈水劑中的離子與各種有機(jī)物在酸性環(huán)境下形成復(fù)雜絡(luò)合物凝集沉淀，去除沉淀后的水中有機(jī)污染物明顯降低，甚至檢測不到。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例來闡明本發(fā)明的技術(shù)方案及應(yīng)用。
實(shí)施例1將10.2kg麥飯石，5.1kg白云母，4.6kg鈉云母，2.4kg釩云母，2.6kg鋅三層云母混合，作為組分A；向其中加入29.3kg濃鹽酸和1.6g硫化鎘，在150℃，2個(gè)大氣壓下反應(yīng)6小時(shí)，去除其中的塊狀物，收集反應(yīng)液作為抽提液，共30.2kg；用氫氧化鈣在60℃中和抽提液，得到生成液，然后5000g離心10分鐘，收集上清液28.2kg，向其中加入絡(luò)合劑EDTA 0.06g，攪拌，10分鐘后5000g離心10分鐘以去除絡(luò)合物沉淀，將得到的上清液用濃硫酸調(diào)至pH0.5～1，得到27.6kg產(chǎn)品。
實(shí)施例2將9.6kg麥飯石，6.2kg白云母，6.3kg鈉云母，2.2kg釩云母，2.1kg鋅三層云母混合，作為組分A；向其中加入78.2kg濃鹽酸和2.7g氧化鉍，在120℃，2個(gè)大氣壓下反應(yīng)2小時(shí)，去除其中的塊狀物，收集反應(yīng)液作為抽提液，共82.4kg；用氫氧化鈣在55℃中和抽提液，得到生成液，然后5000g離心10分鐘，收集上清液77.6kg，向其中加入絡(luò)合劑甲磺酸去鐵胺0.067g，攪拌，10分鐘后5000g離心10分鐘以去除絡(luò)合物沉淀，向上清液中加入絡(luò)合劑EDTA 0.047g，攪拌，10分鐘后5000g離心10分鐘去除絡(luò)合物沉淀，將得到的上清液用濃硫酸調(diào)至pH0.5～1，得到75.4kg凈水劑產(chǎn)品。
實(shí)施例3將10.5kg麥飯石，4.2kg白云母，6.7kg鈉云母，1.7kg釩云母，3.2kg鋅三層云母混合；向其中加入100.5kg濃硫酸和7.7g銥銠合金催化劑，在210℃，3個(gè)大氣壓下反應(yīng)50分鐘，去除其中的塊狀物，收集反應(yīng)液作為抽提液，共102.8kg；用氫氧化鈣在90℃中和抽提液，得到生成液，然后5000g離心10分鐘，收集上清液98.6kg，向其中加入絡(luò)合劑甲磺酸去鐵胺0.22g，EDTA 0.16g，攪拌，8分鐘后5000g離心10分鐘以去除絡(luò)合物沉淀，將得到的上清液用濃硫酸調(diào)至pH0.5～1，得到96.5kg產(chǎn)品。
實(shí)施例4用實(shí)施例1得到的凈水劑分別處理自來水、河水、生活污水和化工污水。處理方法是將凈水劑加入到待處理水源中，攪拌后靜置30分鐘以上，得到的上清液作為處理后水源。處理前后水源中有機(jī)污染物三氯甲烷、四氯甲烷和甲苯含量變化如表1。
采用頂空氣相色譜法對(duì)處理前和處理后的三氯甲烷和四氯甲烷進(jìn)行測定，采用液上氣相色譜法對(duì)甲苯的含量進(jìn)行測定。
表1.

實(shí)施例5用實(shí)施例2得到的凈水劑分別處理上述自來水河水、生活污水和化工污水。處理前后水源中有機(jī)污染物三氯甲烷、四氯甲烷和甲苯含量變化如表2。處理及有機(jī)物的檢測同實(shí)施例4。
表2.

實(shí)施例6用實(shí)施例3得到的凈水劑分別處理上述自來水河水、生活污水和化工污水。處理前后水源中有機(jī)污染物三氯甲烷、四氯甲烷和甲苯含量變化如表3。
處理及有機(jī)物的檢測同實(shí)施例4。
表3.

*以上表中的凈水劑用量為凈水劑與待處理水源的重量百分比。
由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明的凈水劑能夠一次性去除水源中的多種有害有機(jī)物，并且用量少，使用方便。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種凈水劑的生產(chǎn)方法，包括以下步驟1)將含有麥飯石、白云母、鈉云母、釩云母和鋅三層云母的組分A；濃酸組分B；以及含有貴金屬合金類催化劑、重金屬鹽類催化劑、金屬氧化物類催化劑或其混合物的組分C以1∶1～5∶0.001～0.00001的重量比混合，在50～280℃，1～3個(gè)大氣壓下反應(yīng)10分鐘以上；去除其中的固體塊，收集反應(yīng)液作為初提液；2)將抽提液在50～150℃條件下用堿中和，得到生成液；將生成液離心，去除生成液中的固體顆粒，收集上清液，得到上清液I；3)向上清液I中加入絡(luò)合劑以去除上清液I中的二價(jià)和三價(jià)重金屬離子，離心去除生成的絡(luò)合物沉淀，收集上清液，得到上清液II；4)上清液II用酸調(diào)到pH0.5～1左右，作為凈水劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其中組分A中各成分比例按重量計(jì)為麥飯石∶白云母∶鈉云母∶釩云母∶鋅三層云母＝1∶0.1～1∶0.1～1∶0.1～1∶0.1～1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)方法，其中組分A中各成分比例按重量計(jì)為麥飯石∶白云母∶鈉云母∶釩云母∶鋅三層云母＝1∶0.3～0.7∶0.3～0.7∶0.1～0.5∶0.1～0.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈水劑的生產(chǎn)方法，其中組分B選自濃硫酸、濃硝酸、濃鹽酸或其混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其中所述的貴金屬合金類催化劑為銥銠合金、銥鉑合金、銥釕合金或其混合物，所述的重金屬鹽類催化劑為硫化鎘、氯化汞、硫酸鉛、氯化鉈或其混合物，所述的金屬氧化物類催化劑為氧化鉍、氧化銻、氧化鈹或其混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其中所述的絡(luò)合劑為甲磺酸去鐵胺和/或乙二胺四乙酸二鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其中所述的絡(luò)合劑在上清液I中的濃度為0.5～5ppm。
8.一種由權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法得到的凈水劑。
9.一種權(quán)利要求8的凈水劑用于水源的凈化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其中所述的水源為自來水、河水、生活污水或化工污水。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的應(yīng)用，其中所述的凈化為去除水源中的有機(jī)物。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的應(yīng)用，其中所述的有機(jī)物為三氯甲烷，四氯甲烷或甲苯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種凈水劑及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用。該凈水劑的生產(chǎn)方法為將含有多種礦物的組分A、濃酸組分B、含有催化劑的組分C以1∶1～5∶0.001～0.00001的重量比混合，在50～280℃，1～3個(gè)大氣壓下反應(yīng)10分鐘以上；去除其中的固體塊，收集反應(yīng)液作為初提液；將抽提液在50～ 150℃條件下用堿中和，得到生成液；將生成液離心，收集上清液，得到上清液I；向上清液I中加入絡(luò)合劑，離心去除生成的絡(luò)合物沉淀，收集上清液，得到上清液II；再用酸調(diào)到pH0.5～1左右，作為凈水劑。本發(fā)明的凈水劑能夠一次性去除水源中的多種有害有機(jī)物，并且用量少，使用方便，適用于自來水、河水、生活污水或化工污水的凈化。
文檔編號(hào)B01J27/138GK1807273SQ20061000232
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
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