通過(guò)在軟水中碳酸鈣溶液的計(jì)量給料再礦化除鹽水和淡水的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及處理水的方法及碳酸鈣在這種方法中的用途。尤其是，本發(fā)明涉及一種用于水再礦化的方法，包括以下步驟：提供給水，提供碳酸鈣水溶液，其中碳酸鈣水溶液包含溶解的碳酸鈣及其反應(yīng)物種，以及將該給水與該碳酸鈣水溶液合并。
【專(zhuān)利說(shuō)明】通過(guò)在軟水中碳酸鈣溶液的計(jì)量給料再礦化除鹽水和淡水
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水處理的領(lǐng)域，且更特別地涉及一種用于再礦化水的方法及此方法中碳酸鈣的用途。
【背景技術(shù)】
[0002]飲用水已變得缺乏。甚至在富含水的國(guó)家中，并非所有水源及蓄水池均適合于生產(chǎn)飲用水，且現(xiàn)今許多水源受到水質(zhì)急劇惡化的威脅。最初用于飲用目的的給水主要為地表水及地下水。然而，出于環(huán)境及經(jīng)濟(jì)的原因，處理海水、鹽水、微咸水、廢水及受污染的流出水越來(lái)越重要。
[0003]為了從海水或微咸水回收水(用于飲用)，已知對(duì)于干旱地區(qū)、沿海地區(qū)及海島相當(dāng)重要的若干方法，且這些方法包含蒸餾、電解以及滲透或反滲透方法。由這些方法獲得的水非常軟且由于缺乏PH緩沖鹽而具有低pH值，因此由這些方法獲得的水傾向于具有高度反應(yīng)性，且除非經(jīng)處理，否則該水可在其于傳統(tǒng)管線中輸送期間產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕的困難。此外，未經(jīng)處理的除鹽水無(wú)法直接用作飲用水源。為了防止不希望的物質(zhì)在管線系統(tǒng)中溶解，為了避免諸如管及閥的給水設(shè)備腐蝕并且為了使水可口，有必要再礦化水。
[0004]主要用于再礦化水的傳統(tǒng)方法為通過(guò)二氧化碳及石灰石床過(guò)濾的石灰溶解。其它較不常見(jiàn)的再礦化方法包含例如添加熟石灰及碳酸鈉、添加硫酸鈣及碳酸氫鈉或添加氯化鈣及碳酸氫鈉。
[0005]石灰方法涉及用CO2酸化水處理石灰溶液，其中涉及以下反應(yīng):
[0006]
【權(quán)利要求】
1.一種用于水再礦化的方法，包括以下步驟: (a)提供給水， (b)提供碳酸鈣水溶液，其中碳酸鈣水溶液包含溶解的碳酸鈣及其反應(yīng)物種，以及 (c)將步驟(a)的給水與步驟(b)的碳酸鈣水溶液合并。
2.權(quán)利要求1的方法，其中該溶液中碳酸鈣的濃度基于該溶液的總重量計(jì)為0.lg/L至lg/L，優(yōu)選為 0.3g/L 至 0.8g/L，且更優(yōu)選為 0.5g/L 至 0.7g/L。
3.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中用于制備步驟b)的碳酸鈣水溶液的碳酸鈣具有0.1 μ m 至 100 μ m、0.5 μ m 至 50 μ m、I μ m 至 15 μ m、優(yōu)選 2 μ m 至 10 μ m、最優(yōu)選 3 μ m 至 5 μ m的重量中值粒子尺寸d5(l,或者該碳酸鈣具有I μ m至50 μ m、2 μ m至20 μ m、優(yōu)選5 μ m至15 μ m且最優(yōu)選8 μ m至12 μ m的重量中值粒子尺寸d50。
4.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中步驟b)的碳酸鈣水溶液已通過(guò)以下步驟之一制備: A)在第一步驟中制備碳酸鈣水性懸浮液，并且在第二步驟中向碳酸鈣水性懸浮液中引Λ:(i) 二氧化碳生成化合物，(ii) 二氧化碳生成化合物和酸，或(iii)酸，或者 B)在第一步驟中向用于制備碳酸鈣溶液的水中引入:(i)二氧化碳生成化合物，(ii)二氧化碳生成化合物和酸，或(iii )酸，接著在第二步驟中將呈干燥形式或呈懸浮液形式的碳酸鈣引入水中，或 C)同時(shí)引入碳酸鈣懸浮液`和:(i)二氧化碳生成化合物，(ii) 二氧化碳生成化合物和酸，或(iii)酸。
5.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中該碳酸鈣為研磨碳酸鈣、改性碳酸鈣或沉淀碳酸鈣，或其混合物。
6.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中所獲得的再礦化水的鈣濃度以碳酸鈣計(jì)為15mg/L 至 200mg/L、優(yōu)選為 30mg/L 至 150mg/L 且最優(yōu)選為 100mg/L 至 125mg/L,或者 15mg/L 至100mg/L、優(yōu)選為 20mg/L 至 80mg/L 且最優(yōu)選為 40mg/L 至 60mg/L。
7.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中步驟b)的溶液包含另外的礦物，所述另外的礦物含有鎂，鉀或鈉，優(yōu)選為碳酸鎂，碳酸鈣鎂如白云石質(zhì)石灰石，鈣質(zhì)白云石或半燒白云石，氧化鎂如煅燒白云石，硫酸鎂，碳酸氫鉀或碳酸氫鈉。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所獲得的再礦化水具有5mg/L至25mg/L、優(yōu)選5mg/L至15mg/L且最優(yōu)選8mg/L至12mg/L的鎂濃度。
9.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中該再礦化水具有低于5.0NTU、低于1.0NTU、低于0.5NTU或低于0.3NTU的濁度值。
10.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中該再礦化水具有-1至2、優(yōu)選-0.5至0.5、最優(yōu)選-0.2至0.2的朗格利爾飽和指數(shù)。
11.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中該再礦化水具有低于5、優(yōu)選低于4且最優(yōu)選低于3的Silt密度指數(shù)SDI15。
12.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中該再礦化水具有低于4、優(yōu)選低于2.5、最優(yōu)選低于2的膜積垢指數(shù)MFIa45。
13.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中該給水為除鹽海水、微咸水或鹽水、經(jīng)處理廢水或天然水如地下水、地表水或降雨。
14.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中該再礦化水與給水摻混。
15.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中該方法進(jìn)一步包括粒子移除步驟。
16.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中該方法進(jìn)一步包括以下步驟: (d)測(cè)量該再礦化水的參數(shù)值，其中該參數(shù)選自該再礦化水的堿度、總硬度、電導(dǎo)率、鈣濃度、pH、CO2濃度、總?cè)芙夤腆w和濁度， e)將該測(cè)量的參數(shù)值與預(yù)定參數(shù)值比較；并且 (f)基于該測(cè)量的參數(shù)值與該預(yù)定參數(shù)值之間的差值，提供注入的碳酸鈣溶液的量。
17.權(quán)利要求16的方法，其中該預(yù)定參數(shù)值為pH值，其中該pH值為5.5至9，優(yōu)選為7至 8.5。
18.碳酸鈣溶液用于水的再礦化的用途。
19.權(quán)利要求18的用途，其中該再礦化水選自飲用水、娛樂(lè)用水如用于游泳池的水、用于工藝應(yīng)用的工業(yè)用水、灌溉用水或`用于蓄水層或水井補(bǔ)給的水。
【文檔編號(hào)】C02F103/42GK103827044SQ201280042202
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月31日
【發(fā)明者】M·波菲特, M·斯科弗比, M·波爾 申請(qǐng)人:Omya國(guó)際股份公司