專利名稱：海水淡化后的后處理工藝及后處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種海水淡化后的后處理，尤其涉及ー種提高海水淡化系統(tǒng)產(chǎn)水(下稱海水淡化水)的堿度和硬度的エ藝方法及后處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
世界上淡水資源不足，已成為人們?nèi)找骊P(guān)切的問(wèn)題。作為水資源的開(kāi)源增量技木，海水淡化已經(jīng)成為解決全球水資源短缺措施中的ー種主要方法，應(yīng)用越來(lái)越廣。海水淡化 水具有潔凈、高純度和供給穩(wěn)定的特點(diǎn)，是安全可靠的高品位水源。淡化產(chǎn)品水可進(jìn)入自來(lái)水管網(wǎng)，作為城鎮(zhèn)居民生產(chǎn)、生活的重要水源，也可作為海島、船舶、海上平臺(tái)等主要水源；其次淡化產(chǎn)品水可作為企業(yè)生產(chǎn)和生活用水，也可作為以發(fā)電等鍋爐補(bǔ)水為代表的エ業(yè)用高純水和エ藝用水。但海水經(jīng)淡化處理后，鈣離子含量很低，其水質(zhì)不穩(wěn)定且具有很強(qiáng)的腐蝕性，甚至?xí)l(fā)生常見(jiàn)的紅水現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供ー種海水淡化后的后處理工藝，通過(guò)對(duì)海水淡化水進(jìn)行礦化處理，提高海水淡化水的堿度和硬度，最終使成品水質(zhì)能符合中國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)GB5749-2006和世界衛(wèi)生組織標(biāo)準(zhǔn)，而且對(duì)人體的健康較為適宜。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
ー種海水淡化后的后處理工藝，其特征在于，它包括以下步驟
(1)、在海水淡化水中投加CO2，并使其充分混合；
(2)、將投加了CO2的海水淡化水在礦化池內(nèi)進(jìn)行礦化，
在礦化池內(nèi)，設(shè)置有碳酸鈣填料床，投加CO2的海水淡化水通過(guò)碳酸鈣填料床，與碳酸鈣進(jìn)行充分的接觸和反應(yīng)，從而提高海水淡化水的堿度和硬度。所述海水淡化水是指海水經(jīng)過(guò)反滲透法、電滲析法、蒸餾法或冷凍分離法處理后得到的水溶液。在步驟(2)的出水中的鈣含量> 20mg/L,出水呈pH < 8. 5的弱堿性。本發(fā)明步驟(2)的反應(yīng)為CaC03+C02+H20— Ca2++2HC03^本發(fā)明還可同時(shí)采用以下進(jìn)ー步的技術(shù)方案
本發(fā)明在海水淡化水進(jìn)入礦化池前，將CO2投加至海水淡化水中，然后將投加了 CO2的海水淡化水通入礦化池進(jìn)行礦化。本發(fā)明中，投加的CO2為足量，碳酸鈣為過(guò)量。本發(fā)明中，海水淡化水的進(jìn)水干管引出一路CO2投加旁路管，CO2投加旁路管接入CO2后再回至進(jìn)水干管，CO2使用食品級(jí)低溫液態(tài)CO2，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器轉(zhuǎn)化為氣態(tài)CO2，再經(jīng)減壓，然后通至CO2投加旁路管。所述海水淡化水從碳酸鈣填料床的下方通入礦化池，經(jīng)過(guò)碳酸鈣填料床，溢入出水槽收集后作為后處理產(chǎn)水流出礦化池。所述礦化池中的碳酸鈣由補(bǔ)料管從上方靠重力自動(dòng)補(bǔ)充，碳酸鈣填料床滿至補(bǔ)料管的下端管ロ，使碳酸鈣始終處于過(guò)量。本發(fā)明另ー個(gè)目的是提供應(yīng)用上述方法的后處理設(shè)備，為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案它包括礦化池，礦化池包括反應(yīng)區(qū)、處于反應(yīng)區(qū)下方的下部進(jìn)水區(qū)和處于反應(yīng)區(qū)上方的上部水域區(qū)及出水區(qū)；反應(yīng)區(qū)設(shè)有碳酸鈣填料床，所述碳酸鈣填料床之下有石英砂層，石英砂層墊在隔離板上，隔離板上設(shè)有多個(gè)配水水帽，配水水帽的進(jìn)水管通入下部進(jìn)水區(qū)；所述下部進(jìn)水區(qū)設(shè)有所述礦化池的海水淡化水進(jìn)水管；所述出水區(qū)設(shè)有出水槽，所述出水槽上設(shè)置溢流堰，用于使在上部水域區(qū)中的礦化后的海水淡化水溢入出水槽，所述出水槽設(shè)有礦化池的出水ロ ；所述礦化池的上方或上部設(shè)置碳酸鈣料倉(cāng)，所述料倉(cāng)具有多個(gè)碳酸鈣填料床的補(bǔ)料管，碳酸鈣填料床滿至所述補(bǔ)料管的下端管ロ處。在采用上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可采用以下進(jìn)ー步的技術(shù)方案
本發(fā)明設(shè)有CO2投加裝置，所述投加裝置包括從海水淡化水的進(jìn)水干管引出的CO2投加旁路管，所述CO2投加旁路管上設(shè)置海水淡化水的增壓裝置；所述投加裝置還設(shè)置氣體CO2投加管道，所述氣體CO2投加管道連接液體CO2蒸發(fā)器，氣體CO2投加管道上還設(shè)有氣體CO2減壓器，所述旁路管經(jīng)過(guò)所述增壓裝置后再連接氣體CO2投加管道，然后再經(jīng)過(guò)管式靜 態(tài)混合器，連回至進(jìn)水干管，礦化池的海水淡化水進(jìn)水管與進(jìn)水干管連接，所述氣體CO2投加管道通過(guò)調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)和微孔投加器定量地把氣態(tài)CO2投入旁路管中。所述后處理設(shè)備設(shè)置了針對(duì)碳酸鈣填料床的氣、水沖洗配套設(shè)施；氣、水沖洗配套設(shè)施的進(jìn)氣和進(jìn)水管路連至海水淡化水的進(jìn)水干管；所述海水淡化水進(jìn)水管底部設(shè)有多個(gè)布水孔，所述海水淡化水進(jìn)水管頂部接有數(shù)根布?xì)庵Ч?。由于采用本發(fā)明的方法，本發(fā)明通過(guò)對(duì)海水淡化水的礦化處理，對(duì)其進(jìn)行化學(xué)穩(wěn)定性處理，調(diào)節(jié)海水淡化水的堿度和硬度，適度提高pH值，使產(chǎn)水的朗格里爾飽和指數(shù)(LSI)值在 0 0· 50 范圍，總堿度(TAC) 80mg/L (以 CaCO3 if),總硬度(TH) 8(Tl20mg/L (以CaCO3計(jì))，使其水質(zhì)穩(wěn)定，不具有腐蝕性，使其滿足管網(wǎng)輸配的要求?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為，人體的衰老過(guò)程就是液體的氧化酸化過(guò)程。據(jù)測(cè)定嬰兒體液的pH值為7. 35 7. 45，中年人體液為7. 25 7. 35，老年人體液為7. 20^7. 30。飲用接近人體血液pH值的弱堿性的水，有利于維持人體內(nèi)的酸堿平衡。有研究表明，水的硬度與心血管疾病也存在明顯相關(guān)性，軟水地區(qū)居民心血管疾病死亡率明顯高于硬水地區(qū)。因此，經(jīng)過(guò)本發(fā)明處理后的海水淡化水，不僅水質(zhì)穩(wěn)定，而且與一般的海水淡化水相比，其堿度和硬度指標(biāo)更符合人體需要，成品水質(zhì)符合中國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)GB5749-2006和世界衛(wèi)生組織標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)人體的健康較適合，對(duì)于維護(hù)居民身體健康意義重大。進(jìn)ー步地，本發(fā)明所提供的設(shè)備，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)上述方法，而且其礦化池整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，礦化池內(nèi)的反應(yīng)充分而均勻，能夠?qū)崿F(xiàn)碳酸鈣依靠重力，根據(jù)碳酸鈣的消耗，自動(dòng)向礦化池補(bǔ)料，本發(fā)明還能對(duì)礦化池進(jìn)行氣水沖洗，使設(shè)備的生產(chǎn)和維護(hù)都更加節(jié)省勞力和成本。


圖I為本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的設(shè)備示意圖。圖2為本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的設(shè)備實(shí)施例的礦化池的剖視圖。圖3為本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的設(shè)備實(shí)施例的礦化池的俯視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所提供的海水淡化后的后處理工藝，包括以下步驟
(1)、在海水淡化水中投加CO2，并使其充分混合；
(2)、將投加了CO2的海水淡化水在礦化池內(nèi)進(jìn)行礦化，
在礦化池內(nèi)，設(shè)置有碳酸鈣填料床，投加CO2的海水淡化水通過(guò)碳酸鈣填料床，與碳酸鈣進(jìn)行充分的接觸和反應(yīng)，從而提高海水淡化水的堿度和硬度。所述海水淡化水是指海水經(jīng)過(guò)反滲透法、電滲析法、蒸餾法或冷凍分離法處理后得到的水溶液。本發(fā)明在海水淡化水進(jìn)入礦化池前，將CO2投加至海水淡化水中，然后將投加了CO2的海水淡化水通入礦化池進(jìn)行礦化。 投加的0)2為足量，碳酸鈣為過(guò)量。所述足量是指按照以下反應(yīng)方程式CaC03+C02+H20 — Ca2++2HC03_，CO2的摩爾數(shù)與需要反應(yīng)生成的鈣離子摩爾數(shù)配平或稍過(guò)量，以消除局部不均勻而帶來(lái)局部CO2的摩爾數(shù)不足與鈣離子配平。這些量的控制可根據(jù)CO2流量的控制而實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明采用以下方法投加CO2 :將海水淡化水的進(jìn)水干管引出一路CO2投加旁路管，CO2投加旁路管接入CO2后再回至進(jìn)水干管，CO2使用食品級(jí)低溫液態(tài)CO2,經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器轉(zhuǎn)化為氣態(tài)CO2,再經(jīng)減壓,然后通至CO2投加旁路管。所述海水淡化水從碳酸鈣填料床的下方通入礦化池，經(jīng)過(guò)碳酸鈣填料床，再溢入出水槽收集后作為后處理產(chǎn)水流出礦化池。所述礦化池中的碳酸鈣由補(bǔ)料管從上方靠重力自動(dòng)補(bǔ)充，碳酸鈣填料床滿至補(bǔ)料管的下端管ロ，使碳酸鈣始終處于過(guò)量。參照附圖1、2、3 ;本發(fā)明所提供應(yīng)用上述方法的設(shè)備包括礦化池100，礦化池包括反應(yīng)區(qū)A、處于反應(yīng)區(qū)下方的下部進(jìn)水區(qū)B和處于反應(yīng)區(qū)上方的上部水域區(qū)C及出水區(qū)D ；
反應(yīng)區(qū)設(shè)有碳酸鈣填料床1，所述碳酸鈣填料床I之下有石英砂層2，石英砂層2墊在隔離板20上，隔離板20上設(shè)有多個(gè)配水水帽4,配水水帽4的進(jìn)水管40通入下部進(jìn)水區(qū)；石英砂層2促進(jìn)氣水分配均勻，有利于防止細(xì)小雜質(zhì)和溶膠物質(zhì)對(duì)配水水帽4堵塞，確保布水均勻暢通，石英砂的層高約10(T200mm，碳酸鈣呈顆?；蚣?xì)小塊狀，其層高度約1000 3000mmo所述下部進(jìn)水區(qū)B設(shè)有所述礦化池的海水淡化水進(jìn)水管3 ；
所述出水區(qū)設(shè)有出水槽5，所述出水槽上設(shè)置溢流堰50，用于使在上部水域區(qū)中的礦化后的海水淡化水溢入出水槽5，所述出水槽設(shè)有礦化池的出水ロ 6 ;附圖標(biāo)號(hào)60為礦化后的海水淡化水出水管；上層水區(qū)域C是水流被限制在碳酸鈣填料床I和溢流堰50之間的容積。上層水區(qū)域的深度應(yīng)避免碳酸鈣細(xì)小顆粒和雜質(zhì)的溢出，確保出水濁度< 1NTU。所述礦化池的上方或上部設(shè)置碳酸鈣料倉(cāng)7，所述料倉(cāng)7具有多個(gè)碳酸鈣填料床的補(bǔ)料管70，碳酸鈣填料床I滿至所述補(bǔ)料管70的下端管ロ 71處。隨著碳酸鈣的反應(yīng)消耗，這些補(bǔ)料管70將碳酸鈣顆粒依靠其自身重力散布到碳酸鈣填料床I的表層中，碳酸鈣顆粒逐漸落下而不引起水層的渾濁。本發(fā)明設(shè)有CO2投加裝置，所述投加裝置包括從海水淡化水的進(jìn)水干管8引出的CO2投加旁路管80，所述CO2投加旁路管80上設(shè)置海水淡化水的增壓裝置，比如增壓泵81 ；所述投加裝置還設(shè)置氣體CO2投加管道82，所述氣體CO2投加管道連接液體CO2蒸發(fā)器，氣體CO2投加管道82上還設(shè)有氣體CO2減壓器，所述旁路管80經(jīng)過(guò)所述增壓裝置后再連接氣體CO2投加管道82，然后再經(jīng)過(guò)管式靜態(tài)混合器83充分混合加大CO2的溶解量，再連回至進(jìn)水干管8，礦化池的海水淡化水進(jìn)水管3與進(jìn)水干管8連接，所述氣體CO2投加管道82通過(guò)調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)和微孔投加器定量地把氣態(tài)CO2投入旁路管中。
本發(fā)明設(shè)置了針對(duì)碳酸鈣填料床的氣、水沖洗配套設(shè)施，它包括反洗進(jìn)氣管91和反洗進(jìn)水管92，它們都連至進(jìn)水干管8，反洗進(jìn)氣管91由羅茨風(fēng)機(jī)93提供氣源，反洗進(jìn)水管92上設(shè)置水泵94。一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)碳酸鈣純度>95%，每年氣/水反洗次數(shù)為4飛次。附圖標(biāo)號(hào)95為反洗排放管。所述海水淡化水進(jìn)水管底部設(shè)有多個(gè)布水孔，確保布水均勻，所述海水淡化水進(jìn)水管頂部接有數(shù)根布?xì)庵Ч?，確保反洗時(shí)布?xì)饩鶆颉１景l(fā)明的礦化池可呈單元式排列組合，圖2和3中，即顯示了多個(gè)礦化池形成的單元式組合中的其中ー個(gè)礦化池。
權(quán)利要求
1.ー種海水淡化后的后處理工藝，其特征在于，它包括以下步驟 (1)、在海水淡化水中投加CO2，并使其充分混合； (2)、將投加了CO2的海水淡化水在礦化池內(nèi)進(jìn)行礦化， 在礦化池內(nèi)，設(shè)置有碳酸鈣填料床，投加CO2的海水淡化水通過(guò)碳酸鈣填料床，與碳酸鈣進(jìn)行充分的接觸和反應(yīng)，從而提高海水淡化水的堿度和硬度。
2.如權(quán)利要求I所述的エ藝，其特征在于，所述海水淡化水是指海水經(jīng)過(guò)反滲透法、電滲析法、蒸餾法或冷凍分離法處理后得到的水溶液。
3.如權(quán)利要求I所述的エ藝，其特征在于，它在海水淡化水進(jìn)入礦化池前，將CO2投加至海水淡化水中，然后將投加了 CO2的海水淡化水通入礦化池進(jìn)行礦化。
4.如權(quán)利要求I所述的エ藝，其特征在于，投加的CO2為足量，碳酸鈣為過(guò)量。
5.如權(quán)利要求1、3或4所述的エ藝，其特征在于，它將海水淡化水的進(jìn)水干管引出一路CO2投加旁路管，CO2投加旁路管接入CO2后再回至進(jìn)水干管，CO2使用食品級(jí)低溫液態(tài)CO2,經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器轉(zhuǎn)化為氣態(tài)CO2，再經(jīng)減壓，然后通至CO2投加旁路管。
6.如權(quán)利要求1、3或4所述的エ藝，其特征在于，所述海水淡化水從碳酸鈣填料床的下方通入礦化池，經(jīng)過(guò)碳酸鈣填料床，再溢入出水槽收集后作為后處理產(chǎn)水流出礦化池。
7.如權(quán)利要求6所述的エ藝，其特征在于，所述礦化池中的碳酸鈣由補(bǔ)料管從上方靠重力自動(dòng)補(bǔ)充，碳酸鈣填料床滿至補(bǔ)料管的下端管ロ，使碳酸鈣始終處于過(guò)量。
8.應(yīng)用權(quán)利要求I所述方法的海水淡化水后處理設(shè)備，其特征在于它包括礦化池，礦化池包括反應(yīng)區(qū)、處于反應(yīng)區(qū)下方的下部進(jìn)水區(qū)和處于反應(yīng)區(qū)上方的上部水域區(qū)及出水區(qū)； 反應(yīng)區(qū)設(shè)有碳酸鈣填料床，所述碳酸鈣填料床之下有石英砂層，石英砂層墊在隔離板上，隔離板上設(shè)有多個(gè)配水水帽，配水水帽的進(jìn)水管通入下部進(jìn)水區(qū)； 所述下部進(jìn)水區(qū)設(shè)有所述礦化池的海水淡化水進(jìn)水管， 所述出水區(qū)設(shè)有出水槽，所述出水槽上設(shè)置溢流堰，用于使在上部水域區(qū)中的礦化后的海水淡化水溢入出水槽，所述出水槽設(shè)有礦化池的出水ロ ； 所述礦化池的上方或上部設(shè)置碳酸鈣料倉(cāng)，所述料倉(cāng)具有多個(gè)碳酸鈣填料床的補(bǔ)料管，碳酸鈣填料床滿至所述補(bǔ)料管的下端管ロ處。
9.如權(quán)利要求8所述的后處理設(shè)備，其特征在于它設(shè)有CO2投加裝置，所述投加裝置包括從海水淡化水的進(jìn)水干管引出的CO2投加旁路管，所述CO2投加旁路管上設(shè)置海水淡化水的增壓裝置；所述投加裝置還設(shè)置氣體CO2投加管道，所述氣體CO2投加管道連接液體CO2蒸發(fā)器，氣體CO2投加管道上還設(shè)有氣體CO2減壓器，所述旁路管經(jīng)過(guò)所述增壓裝置后再連接氣體CO2投加管道，然后再經(jīng)過(guò)管式靜態(tài)混合器，連回至進(jìn)水干管，礦化池的海水淡化水進(jìn)水管與進(jìn)水干管連接，所述氣體CO2投加管道通過(guò)調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)和微孔投加器定量地把氣態(tài)CO2投入芳路管中。
10.如權(quán)利要求8所述的后處理設(shè)備，其特征在于，它設(shè)置了針對(duì)碳酸鈣填料床的氣、水沖洗配套設(shè)施；氣、水沖洗配套設(shè)施的進(jìn)氣和進(jìn)水管路連至海水淡化水的進(jìn)水干管；所述海水淡化水進(jìn)水管底部設(shè)有多個(gè)布水孔，海水淡化水進(jìn)水管頂部接有數(shù)根布?xì)庵Ч堋?br> 全文摘要
本發(fā)明提供了一種海水淡化后的后處理工藝，它包括以下步驟(1)在海水淡化水中投加CO2，并使其充分混合；(2)將投加了CO2的海水淡化水在礦化池內(nèi)進(jìn)行礦化，在礦化池內(nèi)，設(shè)置有碳酸鈣填料床，投加CO2的海水淡化水通過(guò)碳酸鈣填料床，與碳酸鈣進(jìn)行充分的接觸和反應(yīng)。本發(fā)明還提供了應(yīng)用上述方法的后處理設(shè)備。本發(fā)明通過(guò)對(duì)海水淡化水進(jìn)行礦化處理，提高海水淡化水的堿度和硬度，最終使成品水質(zhì)能符合中國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)GB5749-2006和世界衛(wèi)生組織標(biāo)準(zhǔn)，而且對(duì)人體的健康較為適宜。本發(fā)明所提供的設(shè)備，其礦化池整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，礦化池內(nèi)的反應(yīng)充分而均勻，能夠?qū)崿F(xiàn)碳酸鈣依靠重力，根據(jù)碳酸鈣的消耗，自動(dòng)向礦化池補(bǔ)料。
文檔編號(hào)C02F9/04GK102826689SQ20121034639
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月18日
發(fā)明者吳雅琴, 楊波, 朱力, 方明, 戴城懌, 張宏 申請(qǐng)人:杭州水處理技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心有限公司