本發(fā)明涉及一種飲用水的處理試劑及方法；尤其涉及一種飲用水專用高效除硅的復配混凝劑及其使用方法和用途，屬于飲用水安全技術領域。
背景技術：
硅是天然水體中的正常組分，在水中主要以懸浮態(tài)、膠體態(tài)和溶解性的硅酸鹽形式存在。地下水中硅含量相對較高。研究發(fā)現(xiàn)高硅飲食的人群中出現(xiàn)局灶性腎小球腎炎、腎組織中含硅量明顯增高的現(xiàn)象。長期過量攝取硅會導致人體抗氧化功能降低，有可能使硅在泌尿系統(tǒng)堆積，生成尿結石。天然水體中的硅元素含量一般尚不至于對人體產生危害，但有研究表明，家庭用水點處的白斑及結垢主要由硅和少量碳酸鈣及其它礦物質組成，嚴重影響生活飲用水的使用感受。隨著生活水平的提高，人們對飲用水也提出越來越高的要求，因此對生活飲用水中硅的去除正引起重視。
目前，對水中硅的去除研究主要集中于工業(yè)水處理領域，如鍋爐用水、冶金、造紙和電子工業(yè)等，地下水中硅的去除研究較少。硅的去除技術主要有：混凝除硅，離子交換除硅，膜法除硅等。其中，混凝除硅是較為常用的方法，常用的除硅混凝藥劑有鎂劑、鋁劑和鐵劑等，其主要是利用某些金屬氧化物或氫氧化物與硅的吸附、凝聚或絮凝來達到除硅的目的?；炷璺▽λ幸詰腋B(tài)和膠體態(tài)存在的硅酸鹽具有良好的去除效果，但對以溶解態(tài)存在的硅酸鹽去除效果較差。
因此，對于地下水中硅酸鹽含量較高且絕大部分硅酸鹽以溶解態(tài)存在的情況，需針對溶解性硅酸鹽進行有必要的去除。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種可去除水中溶解性硅酸鹽的飲用水專用高效除硅的復配混凝劑；進一步地，本發(fā)明提供一種相對常規(guī)單一混凝劑，具有較高的溶解性硅酸鹽去除率，同時保證出水濁度和ph值的飲用水專用高效除硅的復配混凝劑。
本發(fā)明還提供一種飲用水專用高效除硅的復配混凝劑的使用方法，該法能夠在對城市水源水混凝除濁處理同時，達到去除水中溶解性硅酸鹽的目的，不需要改變原水處理流程，不需要增設大型水處理構筑物，簡便易行，材料新穎，經濟實用，既可用于新建水廠，也可以用于已建水廠，可在獲得顯著的社會和經濟效益的同時，有效降低飲用水中溶解性硅酸鹽的出水濃度及其避免可能會產生的健康風險。
本發(fā)明還提供了一種飲用水專用高效除硅的復配混凝劑在市政飲用水或地下水的處理中的應用。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：
飲用水專用高效除硅的復配混凝劑，包括以下重量百分比的組分：鐵劑8.1%~12.6%和鎂劑87.4%~91.9%；所述鐵劑以三氯化鐵計，所述鎂劑以氧化鎂計。
優(yōu)選地，所述鐵劑占8.9%，鎂劑占91.1%。
所述鐵劑包括三氯化鐵，硫酸鐵或氫氧化鐵中的一種或多種。
所述鎂劑包括氧化鎂，氯化鎂或氫氧化鎂中的一種或多種。
飲用水專用高效除硅的復配混凝劑的使用方法，包括以下步驟：
s01，將鐵劑和鎂劑按比例粉碎并均勻混合，然后配成水溶液；水溶液可以是透明溶液，也可以是混懸液；
s02，向原水中投加s01中的水溶液，然后經混合、絮凝反應、沉淀、過濾，即可獲得高效去除水中溶解性硅酸鹽的生活飲用水。
所述水溶液中鐵離子濃度為0.3~0.4mmol/l，鎂離子濃度為11.25~13.75mmol/l。
飲用水專用高效除硅的復配混凝劑在市政飲用水或地下水的處理中的應用。
本發(fā)明的有益效果如下：采用飲用水專用高效除硅的復配混凝劑，能夠在對城市水源水混凝除濁處理同時，達到去除水中溶解性硅酸鹽的目的，不需要改變原水處理流程，不需要增設大型水處理構筑物，簡便易行，材料新穎，經濟實用，既可用于新建水廠，也可以用于已建水廠，可在獲得顯著的社會和經濟效益的同時，有效降低飲用水中溶解性硅酸鹽的出水濃度及其可能會產生的健康風險。采用本發(fā)明的復配混凝劑可取得相對常規(guī)單一混凝劑較高的溶解性硅酸鹽去除率，同時保證出水濁度和ph值。
本發(fā)明提供的一種飲用水專用高效除硅的復配混凝劑及其使用方法和用途，可有針對性地去除原水中的溶解性硅酸鹽，相對常規(guī)單一混凝劑，具有較高的溶解性硅酸鹽去除率。非常適合對硅酸鹽含量較高且絕大部分硅酸鹽以溶解態(tài)存在的地下水或者市政飲用水進行水處理，水處理工藝流程與城市自來水廠的常規(guī)水處理工藝流程相同，即向原水中投加復配混凝劑，然后經混合、絮凝反應、沉淀、過濾，即可獲得高效去除水中溶解性硅酸鹽的生活飲用水。
附圖說明
圖1為投加單一鐵劑對溶解性硅酸鹽的去除率圖；
圖2為投加單一鎂劑對溶解性硅酸鹽的去除率圖；
圖3為投加本發(fā)明的復配混凝劑對溶解性硅酸鹽的去除率圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。
實施例1
以華北某市地下水為水源，原水中的溶解性硅酸鹽含量高達61mg/l，濁度為2.3ntu。實驗中，取水樣1.0l于混凝試驗杯中，并向混凝劑管中加入550mg/l的飲用水專用高效除硅復配混凝劑（其中三氯化鐵占8.9%，氧化鎂占91.1%），快速攪拌30s，慢速攪拌15min，靜置沉降30min，再經濾紙過濾，取上清液進行檢測，濁度0.6ntu，溶解性硅酸鹽含量降低83%，出水中的溶解性硅酸鹽含量大大降低。
實施例2
以華東某市地下水為水源，原水中的溶解性硅酸鹽含量高達73mg/l，濁度為2.7ntu。實驗中，取水樣1.0l于混凝試驗杯中，并向混凝劑管中加入565mg/l的飲用水專用高效除硅復配混凝劑（其中三氯化鐵占9.2%，氧化鎂占90.8%），快速攪拌30s，慢速攪拌15min，靜置沉降30min，再經濾紙過濾，取上清液進行檢測，濁度0.5ntu，溶解性硅酸鹽含量降低86%，出水中的溶解性硅酸鹽含量大大降低。
實施例3
以東北某市地下水為水源，原水中的溶解性硅酸鹽含量高達87mg/l，濁度為3.1ntu。實驗中，取水樣1.0l于混凝試驗杯中，并向混凝劑管中加入580mg/l的飲用水專用高效除硅復配混凝劑（三氯化鐵占10.1%，氧化鎂占89.9%），快速攪拌30s，慢速攪拌15min，靜置沉降30min，再經濾紙過濾，取上清液進行檢測，濁度0.2ntu，溶解性硅酸鹽含量降低90%，出水中的溶解性硅酸鹽含量大大降低。
實施例4
以中南某市地下水為水源，原水中的溶解性硅酸鹽含量高達67mg/l，濁度為3.4ntu。實驗中，取水樣1.0l于混凝試驗杯中，并向混凝劑管中加入570mg/l的飲用水專用高效除硅復配混凝劑（硫酸鐵占8.1%，氯化鎂占91.9%），快速攪拌30s，慢速攪拌15min，靜置沉降30min，再經濾紙過濾，取上清液進行檢測，濁度0.4ntu，溶解性硅酸鹽含量降低87%，出水中的溶解性硅酸鹽含量大大降低。
實施例5
以西南某市地下水為水源，原水中的溶解性硅酸鹽含量高達70mg/l，濁度為2.5ntu。實驗中，取水樣1.0l于混凝試驗杯中，并向混凝劑管中加入580mg/l的飲用水專用高效除硅復配混凝劑（硫酸鐵和氫氧化鐵占12.6%，氯化鎂和氫氧化鎂占87.4%），快速攪拌30s，慢速攪拌15min，靜置沉降30min，再經濾紙過濾，取上清液進行檢測，濁度0.3ntu，溶解性硅酸酸鹽含量降低89%，出水中的溶解性硅酸鹽含量大大降低。
實施例6
以西北某市地下水為水源，原水中的溶解性硅酸鹽含量高達82mg/l，濁度為3.7ntu。實驗中，取水樣1.0l于混凝試驗杯中，并向混凝劑管中加入595mg/l的飲用水專用高效除硅復配混凝劑（氯化鐵、硫酸鐵和氫氧化鐵占11%，氧化鎂、氯化鎂和氫氧化鎂占89%），快速攪拌30s，慢速攪拌15min，靜置沉降30min，再經濾紙過濾，取上清液進行檢測，濁度0.7ntu，溶解性硅酸鹽含量降低92%，出水中的溶解性硅酸鹽含量大大降低。
實施例7
如圖1所示，單獨投加三氯化鐵作為混凝劑時，在三氯化鐵投加量較小時，隨三氯化鐵投加量的增加，其混凝作用不斷加強，因而對水中溶解性硅酸的去除率逐漸增加。而當三氯化鐵投加量增加到16.8~22.4mg/l以上時，會導致水體ph值的快速下降（最低ph值僅為5.78），此時水中的溶解性硅主要以h2sio4形態(tài)存在，對水中溶解性硅的去除產生了不利影響。一般認為，鐵鹽最有效的除硅ph值為9，這也是單獨使用鐵劑除硅效果不明顯的原因之一。
如圖2所示，單獨投加氧化鎂時，水樣ph值增大（變化范圍9.89~10.45），其中的硅大部分以sio32-及hsio4-形式存在，但由于氧化鎂只與水中的部分sio32-結合成mgsio3，其表面易將含有同種元素硅的sio32-離子吸附在mgsio3晶格表面的空位上，使生成的膠體其帶負電，使膠體不能凝聚沉降，從而影響溶解性硅酸鹽的去除。
如圖3所示，采用本發(fā)明投加三氯化鐵和氧化鎂復配混凝劑時，當c(fe3+)=16.8mg/l，c[mgo]=500mg/l時，硅的去除率達到76.67%，較單獨使用氧化鎂時大大地提高了。
當采用常規(guī)單一混凝劑時：fecl3對水中溶解性硅酸鹽去除率低于12.55%；氧化鎂對水中溶解性硅酸鹽的最優(yōu)去除率為14.53%。當采用本發(fā)明的飲用水專用的復配混凝劑（三氯化鐵復配氧化鎂）時，對水中溶解性硅酸鹽的去除率可達到75%以上。
綜上，采用三氯化鐵復配氧化鎂可取得較高的溶解性硅酸鹽去除率，同時保證出水濁度和ph，有效降低其對人體的健康風險。
飲用水專用高效除硅的復配混凝劑的使用方法，包括以下步驟：
s01，將鐵劑和鎂劑按比例粉碎并均勻混合，然后配成水溶液；
s02，向原水中投加s01中的水溶液，然后經混合、絮凝反應、沉淀、過濾，即可獲得高效去除水中溶解性硅酸鹽的生活飲用水。
飲用水專用高效除硅的復配混凝劑在市政飲用水或地下水的混凝處理中的應用。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。