用于提供再矿化水的方法和设备技术

本发明专利技术提供了一种以镁离子和钙离子提供纯化再矿化水(127)的方法，所述方法包括以下步骤：提供给水(101)的流，以及通过纯化和/或脱矿质方法纯化和/或脱矿质所述给水以产生纯化脱矿质水(113)的流；将二氧化碳注入所述纯化脱矿质的水(113)中，以产生富集二氧化碳的水(123)的流；以及最后使所述富集二氧化碳的水(123)流过包括白云石介质(126)的再矿化器(124)，从而以钙和镁对所述水进行同时再矿化，得到纯化再矿化水(127)的流。

Methods and equipment used to provide remineralized water

The present invention provides a method for purifying and remineralizing water (127) with magnesium ions and calcium ions, which includes the following steps: providing a flow of water supply (101), and purifying and / or demineralized methods of purifying and / or demineralized water to produce a flow of purified dehydrating water (113) by purification and / or demineralization; The mineral water (113) produces a flow of water (123) enriched with carbon dioxide; and finally the water (123) of the enriched carbon dioxide (123) flows through the remineralizer (124), including the dolomite medium (126), so that the water is remineralized at the same time with calcium and magnesium, and the flow of remineralized water (127) is purified.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提供再矿化水的方法和设备
本专利技术涉及一种用于将矿物质注入纯化水和/或脱矿质水的设备以及操作此类设备的方法。
技术介绍
在水处理领域，通过实施特定纯化方法来纯化供人类使用和/或工业用途的水是众所周知的。纯化方法使用例如过滤、沉淀、杀菌、蒸馏或反渗透等过程。例如在反渗透中，将包含污染物的一定体积液体引入半透膜(即具有足够大的孔，传递溶剂液体分子，但不传递溶质污染物分子)的一侧上的室中。通过将液体加压到其渗透压力以上，溶剂液体分子将扩散到整个膜中，但溶质分子将保持不变；然后丢弃所得的盐水并保留因此纯化的溶剂液体。此类反渗透系统可被构造成从几乎任何来源生产纯化水，并且去除其中包含的许多污染物，包括溶解的矿物离子，效果极好。虽然这对于许多原因和许多应用而言是有利的，但对于饮用水生产则是不完美的。具体地讲，就反渗透过程而言，它没有选择性，即它去除所有溶解的矿物离子，包括对于健康和味道而言期望的矿物离子以及那些不期望的矿物离子两者。最后，水是没有任何矿物离子的脱矿质水。此外，在一些特定地点，直接从泉水中流出的水含有非常少的矿物质，并且有时也可被视为是几乎完全脱矿质的。因此，已知在开始纯化过程之前，使脱矿质水经过后续步骤，以补充某些丧失的矿物质以及添加水中不存在的其它期望的矿物质。具体地讲，元素钙(离子Ca2+)和镁(Mg2+)以及多原子离子碳酸氢盐(HCO3-)是特别期望的，因为它们在饮用水中的存在可有助于建立和维持身体和心理健康。这些离子也部分有助于在饮用水中产生令人愉悦的味道。这样做的一个此类方法是将矿物盐的混合物溶解于水中。常用的添加剂包括氯化钙(CaCl2)、硫酸镁(MgSO4)或氯化镁(MgCl2)，以及碳酸氢钠(NaHCO3)或碳酸氢钾(KHCO3)。然而，此类盐的使用将导致存在不期望的氯离子、硫酸根离子、钠离子和钾离子，这些离子通过在最终产品中带来苦味和/或咸味不利地影响水的味道，并且当达到一定量时，可对某些敏感消费者(例如具有特定饮食的人)的健康产生有害影响。那么，再矿化过程的目的是用能建立和维持身体和心理健康的离子和矿物质再矿化脱矿质水，同时避免不期望的离子产生味道或健康问题。因此，希望提供一种用期望的离子再矿化脱矿质水的装置，并且还不添加不期望的矿物质、反离子和/或诸如这些或其它物质的化合物。
技术实现思路
出于此目的，本专利技术在第一方面涉及一种以钙离子和镁离子提供纯化再矿化水的方法，该方法包括以下步骤：提供给水的流；通过纯化和/或脱矿质过程纯化和/或脱矿质所述给水，从而产生脱矿质水的流；将二氧化碳注入所述脱矿质水中，从而产生富集二氧化碳的水的流；以及使所述富集二氧化碳的水流过包含白云石介质的再矿化器，从而以钙和镁对水进行同时再矿化，得到纯化再矿化水的流。此类方法是有利的，因为它将导致白云石溶解于水中，从而置换在反渗透过程中去除的某些期望的矿物离子。由于纯白云石由无水碳酸钙镁(CaMg(CO3)2)构成，在富集二氧化碳的水中存在二氧化碳将有利于其溶解于水中。因此脱矿质水经期望的钙离子、镁离子和碳酸氢根离子再矿化而不带来不期望的钠离子、硫酸根离子和钾离子，如本领域已知和上文所述的再矿化方法一样。通过白云石进行再矿化也是有利的，因为它以至少三个重要元素(即钙、镁和碳酸氢根)提供同时再矿化。这种同时再矿化避免了具有若干设备并且必须管理若干再矿化动力学。通过白云石溶解进行再矿化也是有利的，因为白云石是广泛存在的天然矿物质。因此能够在工业规模工程量中廉价且容易地提供。此外，当以相当纯的等级提供时，白云石可基本上按原样用于再矿化方法中，可能只需要少量制备工作(例如压碎)来提供具有均匀晶粒尺寸的白云石介质。本专利技术的方法还包括测量纯化再矿化水的电导率和/或pH以控制向脱矿质水中注入二氧化碳的步骤。这是有利的，因为白云石的溶解以及相关地存在于纯化再矿化水中的钙离子和镁离子的量部分取决于在脱矿质水中的CO2浓度。通过测量离开再矿化器的水的pH和电导率并且保持有助于白云石溶解动力学的其它因素诸如水温和流速、粒度等恒定，实现对白云石的溶解以及因此纯化再矿化水的矿物质含量的高度控制。还应当提及的是pH测量对于纯化再矿化水的各种规定也是重要的并且允许完全保持在所述规定内。在优选的实施方案中，该方法还包括用于使所述纯化再矿化水流过锰过滤器的步骤。这是有利的，因为它将去除任何残余的锰离子，或从纯化再矿化水流中去除锰化合物的沉淀物。具体地讲，由于臭氧是一般水处理(尤其是反渗透纯化)的常见组分，因此存在的任何锰杂质都将形成难看难闻的二氧化锰沉淀。在任何情况下，锰离子的存在通过在纯化再矿化水的流中设置锰过滤器，存在于纯化再矿化水中的锰，无论是在溶液中还是在沉淀物中，都将被大大减少或消除。从而提高了由该方法所制备的水的质量。有利的是，锰过滤器包含二氧化锰介质。如此构造的过滤器是有利的，因为它将实现从水流中有效地过滤锰，同时即使水量很大也能简单而廉价地实施。在一个可能的实施方案中，该方法还包括用于周期性地再生锰过滤器的步骤。这样，锰过滤器的有效寿命将延长。周期性地再生锰过滤器的步骤可能包括反冲洗子步骤。周期性地再生锰过滤器的步骤还可能包括化学再生子步骤。通过应用一个或两个子步骤，清除捕捉在锰过滤器中的二氧化锰，重新建立过滤器的功效并延长其使用寿命。在一个可能的实施方案中，用于化学再生锰过滤器的子步骤包括使氯或高锰酸钾循环通过锰过滤器。这是有利的，因为它将使用易于获得且廉价物质来快速而有效地使锰过滤器再生。根据第二方面，本专利技术涉及用上述方法制备的纯化再矿化水。这种水是有利的，因为它体现了其制备方法的优点，尤其在于它以简单且廉价的方式提供最佳矿物组合物。根据第三方面，本专利技术涉及用于提供以钙离子和镁离子再矿化的纯化水的设备，该设备包括用于提供给水的流的给水源，以及用于纯化和/或脱矿质所述给水的纯化和/或脱矿质设备，从而制备纯化脱矿质水的流。根据本专利技术，设备还包括被构造为用于将二氧化碳注入所述纯化脱矿质水的流中的二氧化碳注入器；以及设置在所述二氧化碳注入器的下游并且包括白云石介质的再矿化器。此类设备是有利的，因为它以简单、廉价且可靠的方式实现所述再矿化。在优选的实施方案中，设备还包括电导率传感器和pH传感器，这些传感器各自设置在再矿化器的出口处的纯化的再矿化水的流中，由此使得二氧化碳注入器的操作由至少部分地取决于所述电导率传感器和所述pH传感器的输出的反馈回路控制。这是有利的，因为白云石的溶解以及相关地存在于纯化再矿化水中的钙离子和镁离子的量部分取决于在脱矿质水中的CO2浓度。通过测量离开再矿化器的水的pH和电导率并且保持有助于白云石溶解动力学的其它因素诸如水温、流速、粒度等恒定，实现对白云石的溶解以及因此纯化再矿化水的矿物质含量的高度控制。在可能的实施方案中，再矿化器包括两个平行设置的过滤柱，每个所述过滤柱包括白云石介质床。这是有利的，因为可在高流速下实现足够的矿化。此外，以两个平行过滤柱的形式提供再矿化器改善了系统的可靠性，因为其中一个过滤柱可暂时分离以用于例如在设备不脱机的情况下再生。由此使设备的正常运行时间最小化。在另一个可能的实施方案中，再矿化器包括具有白云石介质床的单个过滤柱，以及围绕所述过滤柱分流脱矿质水的流的一部分的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于以钙离子和镁离子提供纯化再矿化水(127,203,315,419)的方法，所述方法包括以下步骤：‑提供给水(101)的流；‑通过纯化和/或脱矿质方法纯化和/或脱矿质所述给水(101)，从而产生纯化脱矿质水(113,309,409)的流；‑将二氧化碳注入所述纯化脱矿质水(113,309,409)中，从而产生富集二氧化碳的水(123,310,415)的流；以及‑使所述富集二氧化碳的水(123,310,415)流过包括白云石介质(126,202,212,314A,314B,418)的再矿化器(124,200,210,311A,311B,416)，从而以钙和镁对所述水进行同时再矿化，得到纯化再矿化水(127,203,315,419)的流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.16 EP 15200355.41.一种用于以钙离子和镁离子提供纯化再矿化水(127,203,315,419)的方法，所述方法包括以下步骤：-提供给水(101)的流；-通过纯化和/或脱矿质方法纯化和/或脱矿质所述给水(101)，从而产生纯化脱矿质水(113,309,409)的流；-将二氧化碳注入所述纯化脱矿质水(113,309,409)中，从而产生富集二氧化碳的水(123,310,415)的流；以及-使所述富集二氧化碳的水(123,310,415)流过包括白云石介质(126,202,212,314A,314B,418)的再矿化器(124,200,210,311A,311B,416)，从而以钙和镁对所述水进行同时再矿化，得到纯化再矿化水(127,203,315,419)的流。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括测量所述纯化再矿化水(127,203,315,419)的电导率和/或pH以控制向所述脱矿质水(113,309,409)中注入二氧化碳的步骤。3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，所述方法还包括使所述纯化再矿化水(203,315,419)的流流过锰过滤器(204,318,420)的步骤。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述锰过滤器(204,318,420)包含二氧化锰介质(206,214,320,422)。5.根据权利要求3或4中任一项所述的方法，所述方法还包括用于周期性地再生或替换所述锰过滤器(204,318,420)的步骤。6.通过根据权利要求1至5中任一项所述的方法制备的纯化再矿化水(127,203,315,419)。7.一种以钙离子和镁离子来提供纯化再矿化水的设备(100,300,400)，所述设备包括用于提供给水(101)的流的给水源(102,302,402)，以及用于纯化和/或脱矿质所述给水(101)从而产生纯化脱矿质水(113,309,409)的流的纯化和/或脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·撒布莱特，M·厄伊特瓦尔，
申请(专利权)人：雀巢产品技术援助有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH