[發(fā)明專利]一種去除地下水暫時(shí)硬度的方法及其裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610217896.8
• 申請(qǐng)日: 2016-04-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105776582B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧金鎖;袁志明;王峰慧;閆濤;蘇俊峰;華家;崔紅軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F5/00
• 分類號(hào): C02F5/00
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李鄭建;孫雅靜

本發(fā)明公開(kāi)了一種去除地下水暫時(shí)硬度的方法及其裝置，方法包括將原水與鹽酸混合得到溶有CO₂氣體的水，溶有CO₂氣體的水與空氣進(jìn)行氣水混合得到含有微小空氣泡的水，水中的微小空氣泡與水中溶解的CO₂氣體結(jié)合浮出水面使CO₂隨微小空氣泡逸入到大氣中將水中的CO₂氣體去除；裝置包括由上到下依次設(shè)置的集水吹脫區(qū)和氣水混合區(qū)，連接集水吹脫區(qū)和氣水混合區(qū)設(shè)置氣水混合器，該裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單，占地面積小；反應(yīng)原理簡(jiǎn)單，操作方便，針對(duì)暫時(shí)硬度大的地下水具有很高的水垢去除率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水處理設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種去除地下水暫時(shí)硬度的方法及其裝置。

技術(shù)背景

地下水是我國(guó)居民重要和優(yōu)質(zhì)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(kù)等，其特點(diǎn)是硬度低，但是懸浮雜質(zhì)多，有機(jī)物和細(xì)菌多，水處理相對(duì)復(fù)雜，并且易受到外界環(huán)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(zhì)少，有機(jī)物和細(xì)菌少，水處理相對(duì)容易，并且不易受到外界環(huán)境的影響和污染，在中小城市、鎮(zhèn)和農(nóng)村普遍采用地下水水源。

地下水普遍存在硬度和暫時(shí)硬度(水垢)高的問(wèn)題。水垢是在燒開(kāi)水過(guò)程中由暫時(shí)硬度形成的，即碳酸鹽硬度，是總硬度的一部分，相當(dāng)于與水中重碳酸鹽和少量碳酸鹽結(jié)合的鈣、鎂所形成的硬度，當(dāng)水煮沸時(shí)，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(lái)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(dǎo)致飲用開(kāi)水感官性差，對(duì)居民生活和身體健康存在潛在影響。盡管我國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定水的總硬度不得超過(guò)450mg/L，但對(duì)暫時(shí)硬度沒(méi)有限制規(guī)定。喀斯特地區(qū)地表水中大量存在的HCO₃^-和CO₃^2-離子，燒開(kāi)后在水中出現(xiàn)大量沉淀和漂浮物，導(dǎo)致濁度升高，部分水濁度超過(guò)5NTU，這與我國(guó)飲用水關(guān)于濁度和不得有可見(jiàn)物規(guī)定矛盾。我國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》是在參考WHO和西方發(fā)達(dá)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)而制定的，其制定依據(jù)是飲用生水，而與我國(guó)居民常以燒開(kāi)水飲用差異較大，前者主要飲用溶解的鈣、鎂離子，我國(guó)居民飲用的是部分離子轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，長(zhǎng)期飲用高碳酸鈣水對(duì)正常人影響不明。沒(méi)有經(jīng)常引用硬水的人一旦長(zhǎng)期飲用硬水，則會(huì)出現(xiàn)不適癥狀，造成腹瀉和腸胃功能紊亂，即所謂的“水土不服”；用硬水洗衣，肥皂起沫少，造成浪費(fèi)；用硬水烹調(diào)魚(yú)肉、蔬菜，會(huì)因不易煮熟而降低食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；用硬水洗頭，會(huì)使頭發(fā)黏結(jié)、發(fā)脆等。

目前處理高硬度水的技術(shù)主要有藥劑軟化法、離子交換法和膜軟化法。藥劑軟化法適用于用水量小的情況，當(dāng)用水量大時(shí)運(yùn)行成本偏高，由于加入了化學(xué)物質(zhì)使水的的應(yīng)用受到了很大限制。離子交換軟化法工藝設(shè)備復(fù)雜，需要消耗大量的酸或鹽做再生劑，成本相對(duì)較高。膜軟化法運(yùn)行過(guò)程中動(dòng)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(yù)處理過(guò)程，以減輕主體工藝中樹(shù)脂或膜材料受到的污染，離子交換使得水中鈉離子等增加。

現(xiàn)有的軟化技術(shù)處理成本高，急需一種經(jīng)濟(jì)去地下水水垢工藝。我國(guó)常見(jiàn)的地表水源總硬度滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，但水垢引起的群眾不滿意投訴多見(jiàn)，現(xiàn)有的處理技術(shù)，在水廠需建設(shè)復(fù)雜和龐大的處理系統(tǒng)，處理成本高。而且從現(xiàn)有研究成果表明溶解鈣鎂離子對(duì)人體無(wú)顯著影響，尋求經(jīng)濟(jì)地去除地下水水垢的技術(shù)，對(duì)于提高飲用開(kāi)水感官和消除飲用碳酸鈣潛在問(wèn)題非常重要，到目前為止國(guó)內(nèi)外關(guān)于飲用水硬度處理研究，主要集中于總硬度降低工藝中，而對(duì)水垢即暫時(shí)硬度研究不多見(jiàn)，無(wú)成熟工藝和設(shè)備。因此本發(fā)明著力于尋求出一種簡(jiǎn)單易行，并且成本相當(dāng)?shù)土奶幚矸椒▉?lái)去除暫時(shí)硬度。

發(fā)明內(nèi)容