，輸入流24可使用用于改進重金屬去除的聚合物、 凝聚劑、絮凝劑或它們的任何組合進一步處理。加入的預(yù)處理化學(xué)劑可具有多個功能。例 如，F(xiàn)eCls可用作凝聚劑、抑控制劑、用于溶解的金屬和準(zhǔn)金屬的沉淀催化劑，或它們的任何 組合?；疌I3有助于溶解的金屬和準(zhǔn)金屬（例如神）的沉淀。要使用的處理化學(xué)劑的組合 和劑量取決于待處理的輸入流的組成，并且可通過測試輸入流來確定。例如，在具有二氧化 娃W及鐵、儀、侶、巧和儀離子的輸入流中，可期望連同Metclear? 2405和白云石組合來使 用。Metclear? 2405有效除去鐵、儀和侶離子，但是在除去巧和儀方面不太有效。白云石 有效除去二氧化娃W及巧和儀離子，但是不顯著除去鐵、儀或侶離子。
[0136] 當(dāng)輸入流為酸性礦山排水時，使用堿和氧化劑預(yù)處理輸入流除去足夠的硫酸根、 巧、Mn、A1和化離子，使得排放可接受用于進料至脫鹽單元，例如進料至反滲透單元、納濾 單元或反向電滲析單元。對于反滲透或納濾進料水，F(xiàn)e、Al和Mn的可接受的水平可分別為 例如；小于約100 ppb、小于約100 ppb和小于約50 ppb。對于EDR單元，對于進料水的可 接受水平可為例如300 ppb的化、100 ppb的Mn和100 ppb的A1。
[0137] 測試預(yù)處理組合物降低酸性礦山排水樣品（其包括540 ppm化離子；2400 ppm SO4離子；74 ppm Na 離子；250 ppm Mg 離子；7 ppm Mn 離子；16 ppm A1 離子；21 ppm 化離 子；3500 ppm總?cè)芙夤腆w；并且pH為3. 5)中金屬離子的量的能力說明，在400 ppm或更高 的劑量下，石灰石有效除去化和A1。當(dāng)石灰石的濃度提高至高達1000 ppm石灰石時，看到 化和A1離子的提高的去除，但是即使在高達5000 ppm的劑量下，石灰石不能有效除去Mn。 向800或100 ppm石灰石中加入50-100 ppm的次氯酸鋼化ypo)提供幾乎完全Mn去除，但 是超過150 ppm次氯酸鋼顯示降低的A1去除。約400-1000 ppm石灰石和50-150 ppm次 氯酸鋼的組合劑量提供優(yōu)選的組合物用于從酸性礦山排水除去化、A1和Mn。具有200-400 卵m白云石或100 ppm的熟石灰（Ca(0H)2)的組合物產(chǎn)生與具有400 ppm石灰石的組合物 類似的結(jié)果。還可使用生石灰（CaO)，因為當(dāng)加入到水中時，其形成熟石灰。使用該些組合 物處理酸性礦山排水導(dǎo)致可接受用于進料至脫鹽單元的流出物。
[0138] 例如，使用具有800 ppm石灰石和100 ppm次氯酸鋼的組合物處理導(dǎo)致具有約100 ppb Fe、約90 ppb A1和約20 ppb Mn的流出物。該在圖4中顯示。
[0139] 雖然測試次氯酸鋼，但本發(fā)明人預(yù)期可使用其它氧化劑。氧化劑可為例如，次氯酸 鋼、氯氣、Cl〇2、KMn〇4、過氧化氨，或它們的任何組合。
[0140] 測試預(yù)處理組合物除去酸性礦山排水樣品的金屬離子的能力說明，加入2ppm的 Metclear? 2405 允許石灰石的量降低約 25%，W滿足 100 ppb Fe、100 ppb A1 和 50 ppb Mn 的目標(biāo)濃度。該些結(jié)果在圖5A中說明。
[0141] 一種兩階段方法，其中所有的Metclear? 2405、小于25%的石灰石和約一半的次 氯酸鋼用于第一階段，余量用于第二階段，允許進一步降低石灰石用量（至400 ppm),滿足 Mn和化的目標(biāo)濃度，但是不滿足A1。該些結(jié)果在圖5B中說明，其中樣品I-VI在兩階段 中測試。在第一階段內(nèi)，在石灰之后加入Metclear? 2405,在第一階段中，優(yōu)選的加入順序 為石灰或另一種堿、氧化劑、Metclear? 2405或另一種堿，隨后任何其它絮凝劑或凝聚劑。 Metclear? 2405可任選在第二階段中加入，但是在示于圖5B的實驗中，不是在第二階段中 加入。
[0142] 樣品I相應(yīng)于W下劑量：在第一階段中，75 ppm石灰石、0 ppm次氯酸鋼和2 ppm Metclear? 2405;和在第二階段中，325 ppm石灰石、100 ppm次氯酸鋼和0 ppmMetclear? 2405。抑為 7. 89。
[0143] 樣品II相應(yīng)于W下劑量：在第一階段中，75 ppm石灰石、50 ppm次氯酸鋼和2 ppm Metclear? 2405;和在第二階段中，325 ppm石灰石、50 ppm次氯酸鋼和0 ppm Metclear? 2405。抑為 7. 98。
[0144] 樣品III相應(yīng)于W下劑量：在第一階段中，75 ppm石灰石、100 ppm次氯酸鋼 和2 ppmMetclear? 2405;和在第二階段中，325 ppm石灰石、0 ppm次氯酸鋼和0 ppm Metclear? 2405。pH 為 8. 01。
[0145] 樣品IV相應(yīng)于W下劑量：在第一階段中，50 ppm石灰石、0 ppm次氯酸鋼和2 ppm Metclear? 2405;和在第二階段中，350 ppm石灰石、100 ppm次氯酸鋼和0 ppmMetclear? 2405。抑為 7. 78。
[0146] 樣品V相應(yīng)于W下劑量：在第一階段中，50 ppm石灰石、50 ppm次氯酸鋼和2 ppm Metclear? 2405;和在第二階段中，350 ppm石灰石、50 ppm次氯酸鋼和0 ppmMetclear? 2405。抑為 7. 85。
[0147] 樣品VI相應(yīng)于W下劑量：在第一階段中，50 ppm石灰石、100 ppm次氯酸鋼 和2 ppmMetclear? 2405;和在第二階段中，350 ppm石灰石、0 ppm次氯酸鋼和0 ppm Metclear? 2405。抑為 7. 98。
[0148] 除了 400 ppm 石灰石、100 ppm 次氯酸鋼和 2 ppm Metclear? 2405 W夕F，W約 20-200 ppm加入殼聚糖進一步降低所有S種金屬離子的濃度。該些結(jié)果在W下表1中說 明。
[01例表1
【主權(quán)項】
1. 一種脫鹽系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含： 脫鹽單元，其設(shè)置用于接受第一流用于脫鹽和第二流以帶走從所述第一流除去的離 子； 沉淀單元，其與所述脫鹽單元流體連通并且設(shè)置用于使所述第二流在它們之間循環(huán)； 和以下至少之一： (a) 在所述脫鹽單元的上游的預(yù)處理單元并且設(shè)置用于： 接受進料流和至少一種預(yù)處理化學(xué)劑，和 產(chǎn)生離子-降低的第一流用于在所述脫鹽單元中脫鹽，和離子-濃縮的排放流； (b) 所述脫鹽系統(tǒng)設(shè)置用于在所述沉淀單元中或在經(jīng)過所述沉淀單元的第二流中加 入石灰；和 (c) 基于膜的純化裝置，其設(shè)置用于接受來自所述脫鹽單元的脫鹽輸出流。
2. 權(quán)利要求1的脫鹽系統(tǒng)，其中所述脫鹽單元為反向電滲析單元。
3. 權(quán)利要求1或2的脫鹽系統(tǒng)，其中所述沉淀單元包含具有沉淀區(qū)域和固-液分離區(qū) 域的沉淀裝置。
4. 權(quán)利要求3的脫鹽系統(tǒng)，其中所述沉淀單元從所述固-液分離區(qū)域的上部提供所述 第二流。
5. 權(quán)利要求1-4中任一項的脫鹽系統(tǒng)，其中所述脫鹽系統(tǒng)使廢水脫鹽，所述廢水包括 酸性礦山排水，或者富含硫酸根離子但是鈣濃度小于硫酸根濃度的一半。
6. 權(quán)利要求1-5中任一項的脫鹽系統(tǒng)，其中所述脫鹽系統(tǒng)在所述脫鹽單元的上游包 含預(yù)處理單元。
7. 權(quán)利要求6的脫鹽系統(tǒng)，其中所述至少一種預(yù)處理化學(xué)劑包括堿。
8. 權(quán)利要求7的脫鹽系統(tǒng)，其中所述堿為生石灰、熟石灰、石灰石或白云石，其加入得 到約50-約1000ppm喊。
9. 權(quán)利要求7或8的脫鹽系統(tǒng)，其中所述至少一種預(yù)處理化學(xué)劑包括氧化劑。
10. 權(quán)利要求9的脫鹽系統(tǒng)，其中所述氧化劑為次氯酸鈉，其加入得到約50-約200 ppm次氯酸鈉。
【專利摘要】本公開提供一種脫鹽系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括脫鹽單元，所述脫鹽單元接受第一流用于脫鹽和第二流以帶走從第一流除去的離子。沉淀單元與脫鹽單元流體連通并且將第二流循環(huán)至脫鹽單元。所述系統(tǒng)還(a)在脫鹽單元的上游包括預(yù)處理單元，所述預(yù)處理單元接受進料流和至少一種預(yù)處理化學(xué)劑，并且產(chǎn)生離子-降低的第一流用于脫鹽單元；(b)在沉淀單元中或在經(jīng)過沉淀單元的第二流中加入石灰；和/或(c)包括基于膜的純化裝置，所述純化裝置接受來自脫鹽單元的脫鹽輸出流。
【IPC分類】C02F9-06
【公開號】CN104724862
【申請?zhí)枴緾N201410802577
【發(fā)明人】V.普拉薩德, J.S.拉哈克里什南, G.辛, S.K.科塔, S.卡什亞普, J.A.澤佩達, S.格納納薩姆班丹, S.查克拉博蒂
【申請人】通用電氣公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年12月22日