用于水凈化的組合物的制作方法
【專利摘要】公開了用于水凈化的組合物，所述組合物具有鐵化合物和鋁化合物，其中總鐵與總鋁的比率為1∶0.1至1∶150，鋁化合物的堿度為至少40％，并且鐵化合物是處于未水解狀態(tài)的正鐵化合物。該組合物可用于提供具有不大于10ppb砷的凈化水或者具有小于1NTU濁度值的凈化水。
【專利說明】用于水凈化的組合物 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及用于水凈化，尤其用于含砷水凈化的組合物。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 在世界上一些地區(qū)，地下水被砷污染。這在南亞更為普遍。砷極其有害，飲用含超 過允許水平的砷的水可能是致命的。
[0004]砷、汞、鉛、錳、銅和鐵是地下水中存在的一些最為毒性的重金屬。在某些區(qū)域，飲 用水含有高達十億分之300份(ppb)的砷。世界衛(wèi)生組織[WHO]和美國環(huán)境保護署建議飲用 水不應(yīng)含有大于lOppb的砷。
[0005] 由于污染水經(jīng)常含有微生物，魯棒(robust)的水凈化技術(shù)還應(yīng)提供對孢囊、細菌 和病毒的去除或滅活。根據(jù)US環(huán)境保護署，最低標準是細菌log-6去除、病毒log4去除和孢 囊log3去除。
[0006] JP2002079015A(Eric Winchester等人)公開了用于去除砷的過濾器(filter)，其 由燒制的娃藻土和5_30wt %的鍵合至土的正鐵離子構(gòu)成。
[0007] US20030089665 Al(Engelhard Corporation)公開了用于從水中去除神的介質(zhì)。 該介質(zhì)是活性鞏土、三水合氧化鋁和選自氫氧化鐵、氧基氫氧化鐵（f e r r i c oxyhydroxide)、羥基氧化鐵(ferric hydroxyoxide)及其混合物的正鐵化合物的混合物。 其提供了至約90%的去除程度。
[0008] CN101591056A(Zhejiang Sunda Ater Co Ltd)提供了用于處理水的絮凝劑。其含 有膨潤土、電解鋁廢渣和硫酸亞鐵。
[0009] W00200557 A1 (Procter and Gamble)公開了無機混凝劑（coagulant)和水溶性或 水分散性聚合物的特定組合去除較高量的重金屬和微生物。其公開了水凈化組合物，所述 組合物包含選自水溶性多價無機鹽及其混合物的主混凝劑；選自重均分子量至少為約 2000000道爾頓的水溶性和水分散性陰離子和非離子聚合物的橋連絮凝劑，選自重均分子 量低于約1500000道爾頓的水溶性和水分散性陽離子聚合物的混凝助劑(coagulant aid)。
[0010] CN1227192A(Zeng Zhaoxiang)提供了用于處理廢水的復(fù)合混凝劑，其由鐵、鈣、鎂 和鋁的可溶性化合物(例如硫酸亞鐵、氧化鈣、氯化鎂和硫酸鋁）以及難溶性鋁硅酸鹽(包括 膨潤土、高嶺土、硅藻土和爐渣灰）組成。在酸性條件下使用時，將復(fù)合混凝劑加入到廢水 中，隨后用堿液將廢水pH值調(diào)節(jié)至7-9，從而使廢水中的有機物質(zhì)被復(fù)合混凝劑離子吸附。 [0011] JP10028808A(Tomen Constr KK)提供了由水溶性鋁鹽或鐵鹽型無機絮凝劑、自身 pH調(diào)節(jié)劑（self-pH regulator)、比通常使用的一種和其它粉狀顆粒形式的必要組分更細 的聚合物絮凝劑制備的固體細粉狀絮凝劑組合物，以及，將所述組合物單獨直接加入到待 處理廢水中以在攪拌下完成絮凝，分離所形成的形態(tài)穩(wěn)定且脫水性質(zhì)優(yōu)異的絮凝物，以將 其排出系統(tǒng)。
[0012] US2011/0139724Al(Siemens Water Technologies Corp.，2011)公開了用于降低 水中亞氯酸鹽濃度的組合物和方法。該組合物包含亞鐵離子和聚合氯化鋁的混合物。該應(yīng) 用要求鐵處于將亞氯酸鹽還原成氯化物的亞鐵狀態(tài)。
[0013] CN102311160 A(Tianjin Shengji Group Co Ltd.，2012)公開了用于水產(chǎn)養(yǎng)殖池 的水凈化劑。該凈化劑包括工業(yè)級硅藻土、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵和斜發(fā)沸石粉。
[0014] 發(fā)明概述
[0015] 盡管已知用于水凈化的若干種組合物，然而砷去除的動力學(xué)和效率通常不是最佳 的，并且通常傾向于依賴水源(輸入)水的性質(zhì)。因此，存在對可提供含有最多l(xiāng)Oppb砷的凈 化水的魯棒組合物的未滿足的需求。即使在例如從含有非常高水平的砷的輸入水開始時， 仍還需要可提供此類凈化水的組合物。此外，還需要能夠用于降低濁度和包括殘余鋁的其 它污染物的組合物。
[0016]我們已確定，通過具有總鐵和總鋁之間的平衡且其中鋁化合物具有特定最小堿度 的組合物，可解決至少一些問題。
[0017] 因此，在第一方面，公開了用于水凈化的組合物，所述組合物包含鐵化合物和鋁化 合物，其中，總鐵與總鋁的比率為1:0.1至1:150,并且，所述鋁化合物的堿度為至少40%。
[0018] 在第二方面，公開了經(jīng)包裝的水凈化產(chǎn)品，所述產(chǎn)品包括囊袋(sachet)，所述囊袋 包括容納的第一方面的組合物的第一隔室和容納消毒劑的第二隔室。
[0019] 在第三方面，公開了第一方面的組合物用于凈化包含砷的水以提供具有不大于 1 Oppb砷的凈化水的用途。
[0020] 在第四方面，公開了第一方面的組合物用于提供具有小于1NTU濁度值的凈化水的 用途。
[0021] 根據(jù)第五方面，公開了凈化水的方法，所述方法包括以下步驟：
[0022] (i)在攪拌下向不純水定量給料第一方面的組合物以得到分散體；
[0023] (ii)使所述分散體分離成殘余物和上清液；
[0024] (iii)將上清液與殘余物分離，以得到凈化水。
[0025] 為了完整理解本發(fā)明的上述和其它的特征和優(yōu)點，應(yīng)當參考以下對優(yōu)選實施方案 的詳細描述。
[0026] 發(fā)明詳述
[0027] 組合物
[0028] 已知的是混凝和絮凝是用于凈化含砷水的廣泛使用的技術(shù)。明礬和硫酸鐵較常用 于此目的。然而，去除砷的效率通常未達到標準，而且這常傾向于依賴水源水的總污染物分 布（contaminant profile)。
[0029] 所公開的提供對該問題的解決方案的組合物包含鐵化合物和鋁化合物，其中總鐵 與總鋁的比率為1 :〇. 1至1:150。在該寬范圍，該組合物有效地可用，且有效地針對來自某些 代表性來源的輸入水。
[0030] 在優(yōu)選的組合物中，該比率是1:0.3至1:25。在更優(yōu)選的組合物中，其為1:2至1: 10?？傝F含量與總鋁含量之間的比率是使用相應(yīng)的化學(xué)式和分子量計算的金屬重量之間的 按重量計的比率。
[0031] 經(jīng)常觀察到，混凝組合物在可變條件下未能提供魯棒的結(jié)果。例如，發(fā)現(xiàn)在特定品 質(zhì)的輸入水的情況下提供良好結(jié)果的組合物在品質(zhì)變化時不提供相同結(jié)果。在輸入水的參 數(shù)(例如pH和TDS)變化的情況下，有時組合物不給出所需的性能。我們發(fā)現(xiàn)，所述優(yōu)選和更 優(yōu)選的組合物是魯棒的，且它們的性能在不同品質(zhì)的輸入水的情況下無顯著不同。
[0032] 鋁化合物:
[0033] 鋁化合物的堿度為至少40 %。優(yōu)選地，其為45 %至100 %。堿度是鋁化合物、尤其是 聚合鋁化合物的重要特征。它與水解程度以及"B"值直接成比例。
[0034] 錯通過復(fù)雜機制在水中水解，且在作為氫氧化物沉淀之前，生成一系列單體和聚 合的部分水解的物種。
[0035] 堿度是決定分子物種分布的主要因素;低堿度有利于低分子量物種，而高堿度有 利于高分子量物種。溫度和濃度也影響分子物種分布，但以較不可預(yù)見的方式。
[0036] 高堿度產(chǎn)物具有更高的正電荷，且在混凝負電荷污染物時更有效率。
[0037]根據(jù)用于PAC生產(chǎn)的制造技術(shù)，PAC可概括地分為三類堿度。堿度為約1%至約45% 的低堿度PAC通過三水合氧化鋁(AI2O3 3H20)與鹽酸或氯化鋁的公知反應(yīng)制造。堿度為約 45 %至約65 %的高堿度PAC通過氯化鋁或低堿度PAC與堿反應(yīng)制造。堿度為約65 %至約83 % 的超高堿度PAC(包括ACH)通過氧化工藝（即，鹽酸或氯化鋁或低堿度PAC與鋁金屬的反應(yīng)） 制造。
[0038] 不希望被理論所束縛，據(jù)信當鋁化合物更為水解（即高堿度)時，其生成更多的帶 電荷的物種，由此產(chǎn)生了在動力學(xué)、顆粒和有機雜質(zhì)去除以及在凈化水中較低程度的殘余 鋁方面更好的絮凝體系。因此，認為較高堿度的鋁化合物導(dǎo)致更好的混凝。
[0039] 基于鋁的混凝劑通過鋁鹽與堿的受控反應(yīng)制備。它們的典型特征在于它們的中和 度(r)或堿度。
[0040] 在優(yōu)選的組合物中，總鋁含量是1至20wt%。更優(yōu)選其為2至10wt%。
[0041] 類似地，優(yōu)選的是組合物的總鐵含量是0.1至15wt%。在更優(yōu)選的組合物中，其為 0· 5至15wt%且更優(yōu)選0· 5至10wt%以及最優(yōu)選其為0· 5至8wt%。
[0042] 優(yōu)選的鋁化合物選自聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、水合氯化鋁（aluminium chlorohydrate)、水合氯化錯娃酸鹽(aluminium chlorohydrate silicate)、水合氯化錯 硫酉愛鹽（aluminium chlorohydrate sulphate )、聚氯化硫酉愛錯（polyaluminium chlorosulphate)和堿性聚合硫酸錯。
[0043] 聚合氯化鋁是最優(yōu)選的。還優(yōu)選水合氯化鋁。
[0044] 所公開的鋁化合物通?？捎上率蕉x：
[0045] Alm(0H)n(X)(3m-n)/q
[0046] 在此，q是陰離子X的電荷數(shù)，且通常0 <n/m< 3。
[0047] X可以是一種類型的陰離子或陰離子的組合。這些離子的合適的實例包括氯離子、 硫酸根和硅酸根。
[0048] 預(yù)水解的鋁化合物的中和度由B值表示。
[0049] B值是預(yù)水解的錯化合物的0H含量與A1含量的摩爾比，其由下式表示：
[0050] B=[0H]/[A1]
[0051 ]堿度與B值相關(guān)聯(lián)，且與化合物的B值直接成比例。
[0052]在文獻中，堿度計算為，
[0053]預(yù)水解的鋁化合物的堿度=100/3。
[0054] 鐵化合物:
[0055] 鐵化合物是正鐵化合物，且正鐵化合物處于未水解狀態(tài)。
[0056] B值是預(yù)水解的鐵化合物的OH含量與Fe含量的摩爾比，其由下式表示：
[0057] B=[0H]/[Fe]
[0058] 處于未水解狀態(tài)的正鐵化合物的B值為0。
[0059]處于未水解狀態(tài)的正鐵化合物通常是在水溶液中將離解的三價鐵（即Fe(III))的 鹽。因此，優(yōu)選的鐵化合物選自硫酸鐵、氯化鐵、硝酸鐵、醋酸鐵和其它鹵化鐵。
[0060]據(jù)信鋁化合物和鐵化合物水解形成絮凝物。這有助于去除水中存在的微生物、顆 粒物質(zhì)和砷化合物。經(jīng)由膠凝狀氫氧化物的混凝在6至8.5的pH下為最佳。膠凝狀沉淀在其 沉降時攜帶細懸浮顆粒和微生物。
[0061 ]除所述錯化合物和鐵化合物外，優(yōu)選的組合物還包含絮凝助劑（flocculation aid)。其優(yōu)選為能夠吸附更多水和其它雜質(zhì)的吸附劑粘土?？砂ǖ恼惩恋膶嵗秊槊擅撌?粘土（二八面體蒙阜石粘土(dioctheydral smectite clay))、合成裡阜石（laponite)、裡 蒙脫石(hectorite)、綠脫石(nontronite)、阜石（saponite)、絡(luò)嶺石(volkonsi te)、鋅蒙脫 石（sauconite)、貝得石(beidenite)、板石(allevarlite)、伊利石（illite)、多水高嶺石 (halloysite)、綠坡縷石(attapulgite)、絲光沸石、高嶺土和膨潤土。高度優(yōu)選的粘土屬于 鋁硅酸鹽粘土類。特別優(yōu)選膨潤土。當包含時，組合物含有10至50%，優(yōu)選20至40wt%的絮 凝助劑。
[0062] 進一步優(yōu)選所述組合物包含為高分子量水溶性聚合物材料的絮凝劑。這有助于形 成較大的絮凝物并且促進絮凝的動力學(xué)。絮凝劑的實例是多糖(右旋糖苷纖維素 (dextane cellulose))、蛋白質(zhì)、改性纖維素(羥乙基/羥丙基或者羧甲基纖維素）以及聚丙烯酰胺，優(yōu) 選高分子量聚丙烯酰胺。特別優(yōu)選的是，聚丙烯酰胺是陰離子或者非離子改性的，更優(yōu)選是 陰離子改性的。這些聚丙烯酰胺合適的分子量是1〇5-1〇7。優(yōu)選的絮凝劑是Superfloc? (來 自Cytec)〇
[0063] 在優(yōu)選的組合物中，絮凝劑為1至10wt%，更優(yōu)選為2至5wt%，以及最優(yōu)選為2至 4wt%。離子型和非離子型聚丙烯酰胺是特別優(yōu)選的絮凝劑。最優(yōu)選陰離子型聚丙烯酰胺。
[0064] 此類混凝組合物還可與消毒組合物協(xié)同使用，所述消毒組合物例如為基于鹵素的 消毒組合物。在這樣的情況中，通常成為必要的是猝滅凈化水中存在的任何過量的鹵素。因 此，優(yōu)選組合物還包含尤其能夠與基于氯的消毒劑反應(yīng)的猝滅劑(quencher)，由此使水對 于飲用而言進一步更加安全。優(yōu)選的猝滅劑包括硫代硫酸鈉和抗壞血酸。含有猝滅劑的組 合物優(yōu)選包含組合物的1至20wt%，更優(yōu)選約2至12wt%的淬滅劑。
[0065] 經(jīng)包裝的水凈化產(chǎn)品
[0066] 根據(jù)第二方面，公開了經(jīng)包裝的水凈化產(chǎn)品，所述水凈化產(chǎn)品具有囊袋，所述囊袋 具有容納第一方面的組合物的第一隔室和容納消毒劑的第二隔室。兩部分在空間上分開。
[0067] 在此類產(chǎn)品中，特別優(yōu)選的是第二隔室的外表面積小于第一隔室的外表面積。使 用該表面積關(guān)系的原因是因為需要使可用于濕氣進入的表面積最小化，以確保針對最大穩(wěn) 定性的最小濕氣進入。此類囊袋的細節(jié)可以在W02008/116724 A1 (Unilever)中找到。
[0068] 鹵化化合物是優(yōu)選的消毒劑。更優(yōu)選的鹵素化合物是氯或者碘的化合物，更優(yōu)選 是氯的化合物。合適的氯化合物是無機化合物，例如次氯酸鈉、次氯酸鈣、二氧化氯或氯胺， 或者有機氯化合物，例如二氯異氰脲酸鈉或三氯異氰脲酸。次氯酸鈣是常用的基于氯的固 體無機消毒劑。其通常以兩種形式可得。較常見的形式具有式Ca(0Cl)Cl，其被稱為穩(wěn)定化 的漂白粉(SBP)。商購漂白粉通常含有30至35%的有效氯。SBP通常以細粉末形式并且在小 于lwt%的低水分含量下可得。次氯酸鈣的另一種形式稱為高強度(strength)次氯酸鹽，且 具有化學(xué)式Ca(OCl)2。在商業(yè)上可以獲取60至65wt%的有效氯下的該高強度次氯酸鹽。 [0069]商業(yè)高強度次氯酸鹽通常在5至10wt%的水分含量下可得。基于氯的消毒劑使微 生物，特別是細菌和病毒失活，并且氧化As+3離子。第二隔室優(yōu)選具有1至15wt%的消毒劑； 余量由其它成分構(gòu)成。消毒劑優(yōu)選以組合物的1至20wt %，更優(yōu)選約2至12wt %的量存在。最 優(yōu)選的消毒劑是次氯酸鈣。
[0070] 優(yōu)選地，囊袋的消毒劑部分還包含緩沖劑。氧化鈣、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈣、 氧化鎂和氫氧化鎂是優(yōu)選的緩沖劑。緩沖劑中和鋁和鐵的金屬鹽水解過程中生成的質(zhì)子。 每當存在時，緩沖劑為5至25wt%，且優(yōu)選為5至15wt%。
[0071] 優(yōu)選的是第一隔室包含0.5至10g，更優(yōu)選1至5g的第一方面的組合物。
[0072] 本發(fā)明的第一方面的組合物和經(jīng)包裝的水凈化產(chǎn)品可用于家用層面的日常消費 用途。它還可以在社區(qū)層面使用，特別是用于大規(guī)模的災(zāi)難救濟行動。
[0073] 固體形式是第一方面的組合物的最為合適的形式。合適的固體形式包括粉末、顆 粒和片劑形式;最優(yōu)選的形式為粉末形式。在經(jīng)包裝的水凈化產(chǎn)品的情況中，對于第一和第 二隔室，最優(yōu)選的形式是粉末形式。
[0074] 本發(fā)明的水凈化組合物優(yōu)選以0.5至10g，更優(yōu)選1至5g的量遞送?？蓪⑵溥m當?shù)丶?入到5至20升水中。
[0075]可將第一方面的水凈化組合物以任何已知的合適包裝形式遞送至消費者。當以片 劑形式形成時，包裝可以是金屬化層壓材料或泡罩包裝。當以粉末形式形成時，合適的包裝 是金屬化層壓材料。
[0076] 組合物的用途:
[0077]根據(jù)第三方面，公開了第一方面的組合物用于凈化包含砷的水的用途，以提供包 含不大于lOppb的砷的凈化水。根據(jù)標準NSF協(xié)議，這起始于300ppb的輸入砷含量。
[0078]在第四方面，公開了第一方面的組合物用于提供具有小于1NTU濁度值的水的用 途。這起始于100至150NTU的輸入濁度含量。
[0079] 使用組合物的方法:
[0080] 根據(jù)第五方面，公開了凈化水的方法，所述方法包括以下步驟：
[0081] (i)在攪拌下向不純水定量給料第一方面的組合物以得到分散體；
[0082] (ii)使所述分散體分離成殘余物和上清液；
[0083] (iii)將上清液與殘余物分離，以得到凈化水。
[0084] 優(yōu)選的是通過保持分散體靜置30秒至5分鐘，更優(yōu)選2至3分鐘，使分散體分離。隨 后，優(yōu)選的是使上清液通過多孔過濾器以得到凈化水。
[0085] 將參考以下非限制性實施例在此對本發(fā)明進一步的細節(jié)、其目標和優(yōu)點進行更詳 細地說明。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，許多此類實施例是可能的，且下文給出實施 例僅僅用于說明性目的。不應(yīng)當以任何方式將這些解釋為限制本發(fā)明的范圍。
[0086] 現(xiàn)將參考以下非限制性實施例舉例說明本發(fā)明。 實施例
[0087] 實施例1:鋁化合物堿度的影響
[0088] 為了確定鋁化合物堿度的影響，制備了含有聚合氯化鋁的四種相同的組合物(產(chǎn) 品），除了在各個組合物中聚合氯化鋁的堿度變化。將四種組合物標記為la、lb和lc以及l(fā)d， 并且測試了它們的砷去除效力?；窘M成示于表1中。
[0089] 表1-基本制劑
[0090]
L0091J 注：上表中，la-佩度0; lb-佩度15; lc-佩度35;以及Id-佩度40 [0092]使用電感耦合等離子體發(fā)射光譜/質(zhì)譜技術(shù)測量砷含量。還通過相同方法測量殘 余的鋁和鐵含量。使用ICP級(超純)鹽酸和硝酸對水樣(輸入/輸出）進行酸消化，以將所有 元素轉(zhuǎn)化成其相應(yīng)的可溶形式，并然后測量濃度。
[0093] 數(shù)據(jù)顯示于表2中，還包括殘余的鋁和鐵含量。
[0094] 表 2
[0095]
[0097]表2中的數(shù)據(jù)闡明了鋁化合物堿度對于砷含量的作用。數(shù)據(jù)還表明，對比組合物未 能滿足凈化水中殘余鋁和鐵含量的最小閾值。另一方面，優(yōu)選的組合物(7d)確實提供了滿 足殘余鋁含量(最大200ppb)和殘余鐵含量(最大300ppb)的最小閾值的純水。
[0098] 實施例2:對經(jīng)包裝的水凈化產(chǎn)品進行的實驗
[0099 ]將經(jīng)包裝的水凈化產(chǎn)品制成雙隔室囊袋的形式。第一隔室填充有本發(fā)明范圍內(nèi)和 范圍外的組合物。第二隔室填充有消毒劑組合物。各個第一隔室的詳細制劑示于表3中。
[0100] 表3
[0101]
[0102] 注:在表3中：
[0103] PAC表示堿度為80 %的聚合氯化鋁;FS表示硫酸鐵；
[0104] PAM表示陰離子型聚丙稀酰胺;粘土表示膨潤土; Form-表示制劑。
[0105] 砷、鋁和鐵含量如前文描述的那樣測量。
[0106] 關(guān)于制劑2-5的數(shù)據(jù)示于表4中。
[0107] 表4
[0108]
[0109] 數(shù)據(jù)表明僅Form-5提供了含有低于lOppb砷的純水。Form-5還提供了含有法規(guī)限 制內(nèi)的殘余鋁和鐵水平的水。
[0110] 實施例3:鋁和鐵含量變化的影響
[0111]如前文描述的那樣對含有變化的鋁和鐵含量的組合物進行測試。這旨在研究變化 的鋁和鐵含量對組合物性能的影響。組合物的詳細信息提供于表5中。
[0112] 表5
[0113]
[0114]
[0115] 對各個表5組合物進行的全部測試的結(jié)果示于表6中。
[0116] 塾
[0117]
[0118] 表6中的數(shù)據(jù)表明，其中總鐵與總鋁的比率在所要求的范圍之外的組合物(Form? al :0.07) 不能保持殘余砷含量低于 lOppb。該數(shù)據(jù)進一步表明 ，在更寬的鐵與鋁的比率下 (Form-8)，與其中比率更窄且位于優(yōu)選限制內(nèi)的組合物相比，組合物留下更大量的殘余鋁。
[0119] 實施例4:鐵內(nèi)容物的氧化狀態(tài)和聚合狀態(tài)的影響
[0120] 如前文描述的那樣對含有硫酸亞鐵和硫酸鐵和聚合正鐵化合物（polymeric ferric)的組合物進行測試。這旨在研究鐵內(nèi)容物的氧化和聚合狀態(tài)對組合物性能的影響。 組合物的詳細信息提供于表7中。
[0121] 表7
[0122]
[0123] 注:在表7中：
[0124] PAC表示堿度為80 %的聚合氯化鋁;FS表示硫酸鐵;PFS表示聚合硫酸鐵;F0S表示 硫酸亞鐵;PAM表示陰離子型聚丙烯酰胺;粘土表示膨潤土; Form-表示制劑
[0125] 對各個表7組合物進行的全部測試的結(jié)果示于表8中。
[0126] 表8
[0127]
[0128] 表8中的數(shù)據(jù)表明，其中鐵內(nèi)容物處于亞鐵狀態(tài)的組合物不能保持殘余砷含量低 于lOppb。還看出的是聚合硫酸鐵導(dǎo)致砷去除，然而與具有非聚合的正鐵的鐵化合物的組合 物相比，組合物留下較高水平的殘余鋁。
[0129] 觀察到使用聚合硫酸鐵處理的水中的殘余鋁依賴于水質(zhì)，并且殘余鋁水平隨水的 pH、TDS(總?cè)芙恹}）、有機物水平變化。特別看到的是當使用具有聚合硫酸鐵的組合物處理 具有高TDS( >500ppm)或高pH( >8 ·0)的水或者具有高TDS( >500ppm)以及高pH( >8 ·0)的 水時，殘余鋁含量大于200ppb。然而，本發(fā)明的組合物提供了具有小于lOppb砷和小于 200ppb殘余錯的經(jīng)處理的水，并且不依賴于水質(zhì)。
[0130] 所舉例說明的實施例提供了魯棒的用于水凈化的組合物，其給出含有至多l(xiāng)Oppb 砷的凈化水。其還提供了降低濁度和其它污染物并保持殘余金屬含量在法規(guī)限制內(nèi)的組合 物。
【主權(quán)項】
1. 用于水凈化的組合物，其包含鐵化合物和鋁化合物，其中總鐵與總鋁的比率為1:0.1 至1:150,并且所述鋁化合物的堿度為至少40%，其中所述鐵化合物是正鐵化合物且其中所 述正鐵化合物處于未水解狀態(tài)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述比率是1:0.3至1:25。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合物，其中所述堿度為40%至100%。4. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的組合物，其中總鐵含量是0.1至15wt %。5. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的組合物，其中總鋁含量是1至20wt %。6. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的組合物，其中所述鋁化合物選自聚合氯化鋁、聚合 硫酸鋁、水合氯化鋁、水合氯化鋁硅酸鹽、水合氯化鋁硫酸鹽、聚氯化硫酸鋁和堿性聚合硫 酉支錯。7. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的組合物，其中所述鐵化合物選自硫酸鐵、氯化鐵、硝 酸鐵、醋酸鐵和其它鹵化鐵。8. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的組合物，其還包含絮凝助劑。9. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的組合物，其中所述組合物還包含絮凝劑，其為高分 子量水溶性聚合物材料。10. 經(jīng)包裝的水凈化產(chǎn)品，所述產(chǎn)品包括囊袋，所述囊袋包括容納權(quán)利要求1的組合物 的第一隔室和容納消毒劑的第二隔室。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的經(jīng)包裝的水凈化產(chǎn)品，其中所述消毒劑是鹵化化合物。12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的經(jīng)包裝的水凈化產(chǎn)品，其中所述第二隔室包含緩沖劑， 所述緩沖劑選自氧化鈣、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈣、氧化鎂或氫氧化鎂。13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物用于提供具有不大于lOppb砷的凈化水的用途。14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物用于提供具有小于1NTU濁度值的凈化水的用途。15. 凈化水的方法，所述方法包括以下步驟： (i)在攪拌下向不純水定量給料權(quán)利要求1的組合物以得到分散體； (i i)使所述分散體分離成殘余物和上清液； (iii)將上清液與殘余物分離，以得到凈化水。
【文檔編號】C02F1/56GK105849051SQ201480060108
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年10月17日
【發(fā)明人】S·馬哈帕特拉, S·薩馬德德, A·薩卡
【申請人】荷蘭聯(lián)合利華有限公司