專利名稱：海水深度除濁及聯(lián)產(chǎn)酸性廢水中和劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明采用氫氧化鈉等為堿化劑，直接對(duì)海水進(jìn)行堿化處理，堿化處理后的海水達(dá)到深度除濁的目的，在海水深度除濁的同時(shí)聯(lián)產(chǎn)氫氧化鎂漿料可用做酸性廢水中和劑。
背景技術(shù)：
當(dāng)前我國(guó)水資源嚴(yán)重短缺，現(xiàn)有的大部分水系都造成了不同程度的污染和破壞，開發(fā)新的淡水資源已迫在眉睫。海水是水資源中最豐富，供應(yīng)最穩(wěn)定的水源，水量不受氣候等因素的影響。開展海水凈化技術(shù)研究，開發(fā)利用海水已勢(shì)在必行。目前，要求對(duì)海水進(jìn)行深度除濁預(yù)處理的產(chǎn)業(yè)很多，其中主要的有海水利用(包括海水淡化和海水直接利用)和海水中有用成分的提取(包括制鹽和其它有用成分提取)兩個(gè)方面。近年來，反滲透海水淡化技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)的核心部件是反滲透膜，膜對(duì)進(jìn)水的水質(zhì)要求較高，未經(jīng)預(yù)處理直接淡化，會(huì)很快造成膜污染，而膜污染是造成膜組件壽命短，海水淡化成本高的主要原因。因此，必須對(duì)海水進(jìn)行深度除濁預(yù)處理，從根本上降低海水淡化處理成本。
渤?？拷０兜暮Ｋ芪廴緡?yán)重，水中既有懸浮物、膠體和溶解物質(zhì)，還有大量有機(jī)物、微生物、細(xì)菌、藻類等污染物質(zhì)，從海水中提取無機(jī)鹽等也都需要對(duì)海水進(jìn)行深度除濁預(yù)處理，保證提取物具有很好的純度，從而簡(jiǎn)化后續(xù)提純處理工藝。該方法不僅能夠達(dá)到深度去除濁度，同時(shí)還具有殺菌、降低SDI等功能。
目前國(guó)內(nèi)外普遍使用的脫硫劑或酸性廢水中和劑是石灰乳，近年來，由于氫氧化鎂具有較強(qiáng)的緩沖性能(pH值最高不超過9)，較高的活性和吸附性能，以及處理使用安全可靠不具有腐蝕性等獨(dú)特性能，作為一種環(huán)境友好型的酸性物質(zhì)中和劑具有廣闊的應(yīng)用前景。
國(guó)內(nèi)有些沿海地區(qū)已開展了海水淡化示范工程建設(shè)，但專門海水淡化深度預(yù)處理的研究報(bào)道并不多。有的也都是單獨(dú)采用無機(jī)絮凝劑進(jìn)行絮凝預(yù)處理，而且傳統(tǒng)的無機(jī)絮凝劑腐蝕性極強(qiáng)，對(duì)裝置造成嚴(yán)重腐蝕，處理后的水質(zhì)濁度指標(biāo)仍很難達(dá)到要求，使后處理負(fù)擔(dān)加重，直接影響海水淡化和其它海水利用成本。

發(fā)明內(nèi)容
本絮凝一堿化劑工藝流程見附圖
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采用海水晶配置模擬海水，在室溫、攪拌速度100～300r/min下加入堿化劑如氫氧化鈉、氫氧化鈣、氨水等或(堿化劑和微量鐵類絮凝劑)調(diào)節(jié)pH值在9～13范圍內(nèi)進(jìn)行絮凝反應(yīng)，由于此時(shí)的絮體很小，沉降速度非常慢，因此加入助沉劑聚丙烯酰胺使其絮體變大，助沉劑的加入量在0.15～5ppm范圍，以加速其沉降速度，沉淀反應(yīng)完畢，靜止一段時(shí)間后，上層清液是低濁海水，下層是含氫氧化鎂的漿料，漿料經(jīng)過洗滌成為含氫氧化鎂為20～40％的漿料。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、在進(jìn)行海水深度除濁的同時(shí)聯(lián)產(chǎn)酸性廢水中和劑(或脫硫劑)；2、提出加入微量絮凝劑的方法達(dá)到進(jìn)一步降低海水濁度的目的；3、提出加入微量助沉劑的方法實(shí)現(xiàn)絮體快速過濾并方便產(chǎn)業(yè)化的目的。
實(shí)施方式實(shí)例一為考察加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)海水pH值的除濁效果，量取600ml海水以250r/min速度攪拌，在室溫下，加入4mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)海水的pH值，攪拌10min后，加入0.15ppm的聚丙烯酰胺(PAM)，調(diào)節(jié)攪拌速度，在120r/min下攪拌1min，靜置10h，測(cè)量其濁度。原海水濁度49.30NTU，pH值8.01，水溫14℃，處理結(jié)果見下表。
表一 不同的pH值對(duì)海水的除濁效果

從表一可看出，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至10.59-11.51時(shí)海水的除濁效果較好，在pH為10.66時(shí)效果最好。
實(shí)例二為考察相同的pH值下加入微量聚合氯化鐵對(duì)海水的除濁效果，量取600ml海水在攪拌速度為250r/min左右，室溫條件下，加入4mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至10.59，加入微量聚合氯化鐵(PFC)，攪拌10min后，加入濃度為0.2％聚丙烯酰胺(PAM)0.15ppm，在120r/min下攪拌1min，靜置10h，測(cè)量其濁度。原海水濁度49.30NTU，pH值8.01，水溫14℃，處理結(jié)果見下表。
表二 相同的PFC加入量對(duì)海水的除濁效果

從表二可看出，用氫氧化鈉將海水的pH值調(diào)節(jié)至10.59時(shí)，PFC的加入量為0.110ppm時(shí)對(duì)海水的除濁效果較好。
實(shí)例三為考察不同的pH值下氫氧化鈣對(duì)海水的除濁效果，量取600ml海水在250r/min速度攪拌，在室溫下，加入0.023mol/L的氫氧化鈣溶液調(diào)節(jié)pH值，攪拌10min后，加入聚丙烯酰胺(PAM)0.15ppm，在120r/min下攪拌1min，靜置10h，測(cè)量其濁度。原海水濁度49.30NTU，pH值8.01，水溫14℃，處理結(jié)果見下表。
表三 不同的pH值對(duì)海水的除濁效果

從表三可看出用氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH值至10.06，除濁效果較好。
實(shí)例四為考察不同的pH值下氨水對(duì)海水的除濁效果，量取600ml海水在250r/min速度攪拌，在室溫下，加入2.0mol/L的氨水溶液調(diào)節(jié)pH值，攪拌10min后，加入聚丙烯酰胺(PAM)0.15ppm，在120r/min下攪拌1min，靜置10h，測(cè)量其濁度。原海水濁度49.30NTU，pH值8.01，水溫14℃，處理結(jié)果見下表。
表四 不同的pH值對(duì)海水的除濁效果

從表四可看出，用氨水調(diào)節(jié)海水的pH值至9.45除濁效果較好。
權(quán)利要求
1.海水深度除濁及聯(lián)產(chǎn)酸性廢水中和劑的方法。其生產(chǎn)工藝特征是采用氫氧化鈉等為堿化劑，直接對(duì)海水進(jìn)行堿化處理，通過堿化劑的加入量調(diào)節(jié)海水的pH值在9～13范圍，利用海水中的鎂鹽等與堿反應(yīng)生成的帶正電荷的氫氧化鎂沉淀具有的強(qiáng)吸附作用，使海水中的帶電膠體和水中懸浮物、微生物等污染物質(zhì)被迅速吸附，從而實(shí)現(xiàn)海水的深度除濁和聯(lián)產(chǎn)酸性廢水中和劑(或脫流劑)的目的。
2.為提高海水的除濁效果，加入0.1～5ppm高效微量絮凝劑，在出現(xiàn)氫氧化鎂等沉淀和微小絮體后，為提高絮凝沉淀的速率，再加入0.15～5ppm聚丙烯酰胺(PAM)，使絮體能夠方便過濾，以便該工藝能夠順利實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
3.如權(quán)利1所述的堿化工藝，堿化劑采用氫氧化鈉、氫氧化鈣(或氧化鈣)或氨水；加速沉淀用的絮凝劑采用的是聚丙烯酰胺(PAM)，絮凝劑采用的是三氯化鐵、聚合氯化鐵和聚硅酸氯化鐵等無機(jī)高分子鐵鹽。
4.如權(quán)利1、2、3所述，深度除濁后的海水可用于海水淡化、海水直接利用以及相關(guān)的制鹽行業(yè)；同時(shí)聯(lián)產(chǎn)氫氧化鎂漿料適用于酸性廢水中和、煙氣脫硫等。
全文摘要
本發(fā)明采用氫氧化鈉等為堿化劑，直接對(duì)海水進(jìn)行堿化處理，通過堿化劑的加入量調(diào)節(jié)海水的pH值，利用海水中的鎂鹽等與堿反應(yīng)生成的帶正電荷的氫氧化鎂沉淀具有的強(qiáng)吸附作用，使海水中的帶電膠體和水中懸浮物、微生物、細(xì)菌、藻類等污染物質(zhì)被迅速吸附，由于氫氧化鎂的顆粒非常細(xì)小，即使是吸附大量雜質(zhì)后的顆粒也不容易迅速沉淀分離，因此采用加入高效微量絮凝劑配合堿化技術(shù)，提高氫氧化鎂絮凝沉淀的速率。絮凝沉淀后的物質(zhì)再經(jīng)過脫附，既實(shí)現(xiàn)了海水的高效深度除濁又聯(lián)產(chǎn)含氫氧化鎂的堿性漿料，該漿料可作為酸性廢水中和劑(或煙氣脫硫劑)。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，投資少，具有很好的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。隨著我國(guó)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展的不斷健全和完善，對(duì)含氫氧化鎂的堿性漿料的需求會(huì)隨之增加，尤其是作為酸性廢水中和劑以及煙氣脫硫劑的氫氧化鎂漿料其市場(chǎng)需求量極大。該技術(shù)的實(shí)施將帶動(dòng)我國(guó)海水淡化、海水利用、制鹽行業(yè)及相關(guān)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
文檔編號(hào)C02F1/66GK1982230SQ20051012230
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月13日
發(fā)明者衣守志, 鐘素紅 申請(qǐng)人:天津科技大學(xué)