本发明专利技术涉及用于处理水的方法和在该方法中碳酸钙的用途。具体地，本发明专利技术涉及一种用于使水再矿化的方法，其包括以下步骤：提供进料水，和将气态二氧化碳和浆料注入该进料水中，其中该浆料包含微米化的碳酸钙。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使脱盐水和淡水再矿化的微米化的碳酸钙浆料注入系统本专利技术涉及水处理的领域，且更具体地，涉及用于使水再矿化的方法和在该方法中碳酸钙的用途。饮用水已渐渐稀缺。甚至在水资源丰富的国家，也并非所有来源和水库均适用于产生饮用水，且当今许多来源受水质显著劣化的威胁。用于饮用目的的初始进料水主要为地表水和地下水。然而，出于环境和经济原因，对海水、盐水、半咸水、废水和受污染的排放废水的处理获得愈来愈多的重要性。为从海水或半咸水中回收水用于饮用用途，已知若干方法，该等方法对干旱地区、沿海地区和海岛具有相当重要的意义，且这些方法包括蒸馏法、电解法以和渗透法或反渗透法。通过这些方法获得的水由于缺乏PH缓冲盐而极软且具有较低pH值，因此其倾向于具有高度活性，且除非经过处理，否则在其于常规管线中输送过程中其可产生严重腐蚀难题。此外，未经处理的脱盐水无法直接用作饮用水来源。为防止不希望的物质溶于管线系统中，为避免腐蚀水设备诸如管道和阀门，以和为使水适口，必需使水再矿化。主要用于使水再矿化的常规方法为通过二氧化碳和石灰石床过滤进行石灰溶解。其他不太常见的再矿化方法包含例如添加熟石灰和碳酸钠、添加硫酸钙和碳酸氢钠、或添加氯化钙和碳酸氢钠。石灰法涉及用经CO2酸化的水处理石灰溶液，其中涉及以下反应:Ca(OH)j +2 CO2 -^Ca2+ I 2 HCO;`如可自上述反应流程推断，为进行再矿化，必需2当量CO2来将I当量Ca(OH)2转化成Ca2+和碳酸氢根。此方法依赖于添加2当量C02，以便将碱性氢氧根阴离子转化成缓冲性碳酸氢根物质。为使水再矿化，可自石灰乳(通常至多5wt%)制备基于总重量为0.lwt%至0.2wt%的饱和氢氧化钙溶液(通常称为石灰水)。因此，必须使用可产生石灰水的饱和器且为达成再矿化的目标水平必需大量石灰水。此方法的另一缺点为熟石灰具有腐蚀性且需要适当处置和特定设备。此外，由于石灰缺乏缓冲性质，因此向软水中不良控制地添加熟石灰可引起不希望有的PH值位移。石灰石床过滤法包括以下步骤:使软水通过颗粒状石灰石床以使碳酸钙溶于水流中。根据下式使石灰石与经CO2酸化的水接触来使水矿化:CaCO; + CO2 +H2O ^Ca:: +2 HCO;不同于石灰法,为进行再矿化,在化学计量上仅必需I当量CO2来将I当量CaCO3转化成Ca2+和碳酸氢根。此外，石灰石不具有腐蚀性且由于CaCO3的缓冲性，因此防止大的pH值位移。使用碳酸I丐而非石灰的另一优点为其极低的二氧化碳足迹(footprint)。为产生I吨碳酸钙，排放75kg CO2，而产生I吨石灰，排放750kg C02。因此，使用碳酸钙代替石灰带来一些环境效益。然而，颗粒状碳酸钙的溶解速率缓慢且对于石灰石过滤法需要较大过滤器。这使得这些过滤器具有相当大的占据面积，且对于这些石灰石床过滤系统需要较大的装置表面。使用石灰乳或石灰浆料使水再矿化的方法描述于US7，374，694和EP0520826中。US5, 914，046描述使用脉冲式石灰石床来降低排出的废水的酸度的方法。因此，考虑使水再矿化的已知方法的缺点，本专利技术的一目标为提供使水再矿化的替代方法或改良方法。本专利技术的另一目标为提供一种使水再矿化的方法，其不需要腐蚀性化合物且因此避免结垢的危险，不需要耐腐蚀设备，且对在装置中工作的人员提供安全环境。亦需要提供一种环境友好的方法且该方法相较于现今用石灰使水再矿化的方法所需的二氧化碳量更少。本专利技术的另一目标为提供一种使水再矿化的方法，其中矿物质的量可经调节至所需值。本专利技术的另一目标为提供一种使用石灰石再矿化的方法，其允许使用较小再矿化单元，或提供一种允许使用较少量的再矿化化合物(例如与石灰法相比)的再矿化方法。亦需要提供可在相较于石灰石床过滤法较小的装置表面上操作的方法。通过提供一种使水再矿化的方法来解决上述和其他目标，该方法包括以下步骤:(a)提供进料水，和(b)将气态二氧化碳和浆料注入进料水中，其中所述浆料包含微米化的碳酸钙。根据本专利技术的另一方面，提供一种微米化的碳酸钙的用途，其用于使水再矿化。本专利技术的适宜具体实例定义于相应的从属权利要求中。根据一个实施方案，浆料中碳酸钙的浓度基于浆料的总重量计为0.05被％至40wt%> lwt% 至 25wt%、2wt% 至 20wt%,优选为 3wt% 至 15wt%,且最优选为 5wt% 至 10wt%,或衆料中碳酸I丐的浓度基于衆料的总重量计为10wt%至40wt%、15wt%至30wt%、或20wt%至25wt%。根据另一个实施方案，碳酸I丐的粒度为0.1 ii m至100 ii m、0.5 ii m至50 ii m、I ii m至15 v- m,优选为2 ii m至10 ii m,最优选为3 ii m至5 ii m。根据又一个实施方案,碳酸I丐中盐酸不溶物含量基于微米化的碳酸I丐的总重量计为0.02wt%至2.5wt%、0.05wt%至1.5wt%或0.1被％至0.6wt%0根据又一个实施方案，碳酸钙为研磨碳酸钙、改性碳酸钙或沉淀碳酸钙，或其混合物。应注意碳酸钙为大理石、石灰石和白垩的主要组份。方解石为碳酸盐矿物且为最稳定的多晶型碳酸钙。其他多晶型碳酸钙为矿物文石和六方方解石。文石在380°C至470°C下将变成方解石，且六方方解石甚至更不稳定。根据一个实施方案，浆料包含含有镁、钾或钠的其他矿物，优选:碳酸镁；碳酸钙镁，例如白云石灰石、含钙白云石、白云石或半烧白云石；氧化镁，诸如煅烧白云石；硫酸镁；碳酸氢钾；或碳酸氢钠。根据另一个实施方案，浆料为通过混合水与碳酸钙而新制备的。根据又一个实施方案，制备浆料与注入浆料之间的时间段为少于48 小时、少于24小时、少于12小时、少于5小时、少于2小时或少于I小时。根据又一个实施方案，所注入的浆料满足由关于饮用水的国家准则所规定的微生物质量要求。根据一个实施方案，所获得的再矿化水中以碳酸钙计的钙浓度为15mg/l至200mg/l、优选为 50mg/l 至 150mg/l、且最优选为 100mg/l 至 125mg/l,或 15mg/l 至 IOOmg/1、优选为20mg/l至80mg/l、且最优选为40mg/l至60mg/l。根据另一个实施方案,所获得的再矿化水的镁浓度为5mg/l至25mg/l、优选为5mg/l至15mg/l且最优选为8mg/l至12mg/I。根据又一个实施方案，再矿化水的浊度值小于5.0NTU、小于1.0见^、小于0.5见^或小于0.3NTU。根据又一个实施方案,再矿化水的朗格利尔饱和指数(Langelier SaturationIndex)为-1至2、优选为-0.5至0.5、最优选为-0.2至0.2。根据又一个实施方案，再矿化水的斯利特密度指数(Slit Density Index) SDI15低于5、优选低于4、且最优选低于3。根据又一个实施方案，再矿化水的膜积垢指数(Membrane Fouling Index)MFIa45低于4、优选低于2.5、最优选低于2。根据一个实施方案，进料水为脱盐海水、半咸水或盐水、经处理的废水或天然水，诸如地下水、地表水或降雨。 根据一个实施方案，在第一步骤中注入二氧化碳且随后在第二步骤中注入浆料，或在第一步本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.13 EP 10172771.7;2010.08.20 US 61/401,8541.一种用于使水再矿化的方法，其包括以下步骤:a)提供进料水，和b)将气态二氧化碳和浆料注入该进料水中，其中该浆料包含微米化的碳酸钙。2.权利要求1或2的方法，其中该浆料中碳酸钙的浓度基于该浆料的总重量计为0.05wt% 至 40wt%、lwt% 至 25wt%、2wt% 至 20wt%,优选为 3wt% 至 15wt%,且最优选为 5wt% 至10wt%,或该衆料中碳酸I丐的浓度基于该衆料的总重量计为10wt%至40wt%、15wt%至30wt%、或 20wt% 至 25wt%。3.前述权利要求中任一项的方法，其中该碳酸I丐的粒度为0.1 μ m至100 μ m、0.5 μ m至50 μ m> I μ m M 15 μ m, 1 ! 2 μ m M 10 μ m, 3 μ m M 5 μ m。4.前述权利要求中任一项的方法，其中该碳酸钙中的盐酸不溶物含量基于该微米化的碳酸I丐的总重量计为 0.02wt% 至 2.5wt%、0.05wt% 至1.5wt% 或 0.lwt% 至 0.6wt%。5.前述权利要求中任一项的方法，其中该碳酸钙为研磨碳酸钙、改性碳酸钙或沉淀碳酸钙，或其混合物。6.前述权利要求中任一项的方法，其中该浆料包含含有镁、钾或钠的其他矿物，优选碳酸镁；碳酸钙镁例如白云石灰石、含钙白云石、白云石或半烧白云石；氧化镁诸如煅烧白云石；硫酸镁；碳酸氢钾；或碳酸氢钠。7.前述权利要求中任一项的方法，其中该浆料是通过混合水与碳酸钙而新制备的。8.权利要求6的方法，其中制备该浆料与注入该浆料之间的时间段为少于48小时、少于24小时、少于12小时、少于5小时、少于2小时或少于I小时。9.前述权利要求中任一项的方法，其中所注入的浆料满足由关于饮用水的国家准则所规定的微生物质量要求。10.前述权利要求中任一项的方法，其中所获得的再矿化水中以碳酸钙计的钙浓度为15mg/l 至 200mg/l、优选为 50mg/l 至 150mg/l、且最优选为 100mg/l 至 1...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·斯科弗比，M·波菲特，M·布里，R·V·布拉姆，
申请(专利权)人：OMYA发展股份公司，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。