[發明專利]一種去除水硬度方法及其裝置

有效

• 申請號: 201510740367.1
• 申請日: 2015-11-04
• 公開（公告）號: CN105314768B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 盧金鎖;黃傳昊;崔紅軍;蘇俊峰;吳東升;史經新;王峰慧;華家
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建;孫雅靜

本發明公開了一種去除水硬度方法及其裝置，去除水硬度的方法包括先將待處理水與酸混合進行反應，反應后水中產生大量的CO2氣體，再通過曝氣法將水中的CO2氣體吹脫；所述的去除水硬度的方法的裝置包括酸調反應曝氣池，酸調反應曝氣池包括部分連通的酸調反應區和曝氣區；待處理水與酸在酸調反應區混合后進行反應，反應后水中產生大量的CO2氣體，當水流到達曝氣區后通過曝氣法將水中的CO2氣體吹脫。酸調曝氣法去除暫時硬度的工藝和構筑物可以廣泛的應用于普遍采用暫時硬度高的地下水作為水源的地區，減少水垢的產生，對于解決水垢對居民生活和身體健康存在潛在影響，以及減少鍋爐使用時水垢沉積等問題具有重要意義。

技術領域

本發明屬于水處理領域，具體涉及一種去除水硬度方法及其裝置。

背景技術

地下水是我國居民重要和優質的飲用水水源。大中城市由于用水量大而普遍采用地表水水源地表水源主要包括河流、湖泊、水庫等，其特點是硬度低，但是懸浮雜質多，有機物和細菌多，水處理相對復雜，并且易受到外界環境的影響和污染，而將地下水作為城市備用水源。相比于地表水，地下水具有懸浮雜質少，有機物和細菌少，水處理相對容易，并且不易受到外界環境的影響和污染，在中小城市、鎮和農村普遍采用地下水水源。

地下水普遍存在硬度和暫時硬度(水垢)高的問題。水垢是在燒開水過程中由暫時硬度形成的，即碳酸鹽硬度，是總硬度的一部分，相當于與水中重碳酸鹽和少量碳酸鹽結合的鈣、鎂所形成的硬度，當水煮沸時，鈣、鎂的重碳酸鹽分解生成沉淀從而降低水的硬度，可以用煮沸的方法來去除部分硬度。如果硬水中鈣和鎂主要以硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物等形式存在，即為永久硬度。

水垢多導致飲用開水感官性差，對居民生活和身體健康存在潛在影響。盡管我國《生活飲用水衛生標準》中規定水的總硬度不得超過450mg/L，但對暫時硬度沒有限制規定。對暫時硬度較高的地下水供水系統，由于地下水中大量存在的HCO3-離子，燒開后在水中出現大量沉淀和漂浮物，導致濁度升高，部分水濁度超過5NTU，這與我國飲用水關于濁度和不得有可見物規定矛盾。我國《生活飲用水衛生標準》是在參考WHO和西方發達國家相關標準而制定的，其制定依據是飲用生水，而與我國居民常以燒開水飲用差異較大，前者主要飲用溶解的鈣、鎂離子，我國居民飲用的是部分離子轉化為碳酸鈣，長期飲用高碳酸鈣水對正常人影響不明。偶爾飲用硬水，則會造成腸胃功能紊亂，即所謂的“水土不服”；用硬水洗衣，肥皂起沫少，造成浪費；用硬水煮飯做菜，不易煮熟；用硬水洗頭，會使頭發黏結、發脆等；

目前處理高硬度水的技術主要有藥劑軟化法、離子交換法和膜軟化法。經藥劑軟化處理后的水還有殘余硬度，仍然會形成結垢問題，此外產生大量的泥渣。離子交換軟化法工藝設備復雜，需要消耗大量的酸或鹽做再生劑，成本相對較高。膜軟化法運行過程中動力消耗較大，制水成本較高。離子交換法和膜軟化法都需要較為繁瑣的預處理過程，以減輕主體工藝中樹脂或膜材料受到的污染，離子交換使得水中鈉離子等增加，產生。

現有的軟化技術處理成本高，急需一種經濟去除地下水水垢工藝和構筑物。我國常見的地下水源總硬度滿足《生活飲用水衛生標準》，但水垢引起的群眾不滿意投訴多見，現有的處理技術，在水廠需建設復雜和龐大的處理系統，處理成本高。而且從現有研究成果表明溶解鈣鎂離子對人體無顯著影響，尋求經濟地處理地下水水垢的技術，對于提高我國飲用開水感官和消除飲用碳酸鈣潛在問題非常重要，到目前為止國內外關于地下水硬度處理研究，主要集中于總硬度降低工藝中，而對水垢即暫時硬度研究不多見，無成熟工藝和構筑物。因此本發明著力于尋求出一種簡單易行，并且成本相當低廉的處理方法來去除暫時硬度。

發明內容

針對現有技術中的缺陷和不足，本發明的目的是提供一種去除水硬度的方法和裝置，能對水的暫時硬度進行系統的處理，且使用本發明的裝置進行處理，不僅操作簡單，且成本低廉。