CN101935106B - 一种饮用水软化剂及其软化方法与设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种饮用水软化剂及其软化方法与设备。本发明的饮用水软化剂是一种缓释软化剂，优选为可溶性碳酸盐缓释剂，包括以下重量份数的组分：可溶性碳酸盐1～3，碳酸钙2～5，粘土2～7。制备方法是：将可溶性碳酸盐、碳酸钙、粘土及水混合并搅拌均匀，倒入模具中，干燥成型。本发明将可溶性碳酸盐制成缓释剂，并置于微孔滤膜中，当硬水流过缓释软化滤芯时，可溶性碳酸盐缓慢溶解并经微孔滤膜释放出来，进一步与水中的钙离子反应生成碳酸钙不溶物，最后经过超滤装置过滤，从而降低了硬水中钙离子的含量，达到部分软化的目的。本发明的饮用水软化方法投资抵、安全、使用方便，尤其适用于家庭饮用水的软化。
Description
技术领域
本发明涉及一种饮用水软化技术。
背景技术
所谓硬水，就是含有大量钙盐和镁盐离子的水。这种水在家庭使用时，不能使肥皂产生泡沫，还会在所洗涤的衣物上沉淀一层水垢；在烧开水时会在壶底和热水瓶底部渐渐地结上一层坚硬的白色水垢。这是很令人讨厌的。
将硬水软化，避免水垢的沉积有很多种方法，经常使用的方法有：
1)离子交换法：采用特定的阳离子交换树脂，以钠离子将水中的钙镁离子置换出来。这种方法是目前最常用的标准方式，如专利CN02142568X，CN2084049，CN2183363，CN2509174等所述。其主要优点是：效果稳定准确，工艺成熟。可以将硬度降至0。采用这种方式的软化水设备一般也叫做“离子交换器”。但这种方法由于家庭饮用水时，投资较大，交换树脂需要经常再生，而且产出的水过软，长期饮用不利于健康。
2)膜分离法：纳滤膜(NF)及反渗透膜(RO)均可以拦截水中的钙镁离子，从而从根本上降低水的硬度。如专利CN1040745等所描述。这种方法的特点是：效果明显而稳定，处理后的水适用范围广；但是对进水压力有较高要求，设备投资、运行成本都较高，而且产出的水过软，长期饮用不利于健康。
3)沉淀法：用石灰、纯碱处理，使水中Ca2+、Mg2+生成沉淀析出，过滤后即得软水，其中的锰、铁等离子也可除去，如专利CN1106364等所描述。这种方法一般无法适用于家庭饮用水***。
4)加药法：向水中加入专用的阻垢剂，可以改变钙镁离子与碳酸根离子结合的特性，从而使水垢不能析出、沉积。由于加入了化学物质，所以水的应用受到很大限制，一般情况下不能应用于饮用、食品加工、工业生产等方面。在民用领域中也很少应用。由于加药法只是从化学原理上阻止水垢的生成，并没有降低水的硬度，所以一般不归入软化方法中，而是称为阻垢。例见CN87105392。
5)电磁法：采用在水中加上一定的电场或磁场来改变离子的特性，从而改变碳酸钙(碳酸镁)沉积的速度及沉积时的物理特性来阻止硬水垢的形成。如专利CN1181746，CN2039307，CN2109391所描述。此种方法与加药法类似也是阻止水垢的生成，而不是降低硬度，所以一般也应该称为防垢或阻垢。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的各种问题，提供一种能部分软化饮用水的软化剂。
为了实现上述目的，本发明的饮用水软化剂，设计成一种缓释软化剂。缓释软化剂优选为可溶性碳酸盐缓释剂。
可溶性碳酸盐缓释剂由如下重量份数的组分组成：
可溶性碳酸盐 1～3
碳酸钙 2～5
粘土 2～7。
制备方法是：将可溶性碳酸盐、碳酸钙、粘土及水混合并搅拌均匀，倒入模具中，干燥成型。
在上述饮用水软化剂中，所述缓释软化剂还包括一层微孔滤膜，缓释软化剂包埋于微孔滤膜中。
所述微孔滤膜的制备材料优选为聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯氰中的一种或几种的混合物；微孔滤膜的孔径范围在0.22微米至5微米之间。
所述可溶性碳酸盐优选为碳酸钠或碳酸钾，尤其是碳酸钠。
本发明的另一个目的是提供一种饮用水软化方法，包括如下步骤：
(1)将饮用水流经缓释软化滤芯进行处理，缓释软化滤芯中含有权利要求5所述的饮用水软化剂；
(2)过滤。
在上述饮用水部分软化方法中，为了提高饮用水净化效果，过滤优选为超滤。
本发明的原理是：当硬水流过缓释软化滤芯时，可溶性碳酸盐缓释剂颗粒中的可溶性碳酸盐缓慢溶解并经微孔滤膜释放出来，进一步与水中的钙离子反应生成碳酸钙不溶物。如下式所示：
Na2CO3+Ca2+＝2Na++CaCO3↓
碳酸钙沉淀被随后的超滤装置过滤除去，从而使水中的钙离子浓度降低，达到部分软化水的目的。
本发明的另一个目的是提供一种饮用水部分软化的设备，它包括缓释软化滤芯和超滤装置组成，缓释软化滤芯中设有可溶性碳酸盐缓释剂和微孔滤膜，可溶性碳酸盐缓释剂包埋于微孔滤膜中。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明将可溶性碳酸盐制成缓释剂，并置于微孔滤膜中，当硬水流过缓释软化滤芯时，可溶性碳酸盐缓释剂颗粒中的可溶性碳酸盐缓慢溶解并经微孔滤膜释放出来，进一步与水中的钙离子反应生成碳酸钙不溶物，最后经过超滤装置过滤，从而降低了硬水中钙离子的含量，达到部分软化的目的。本发明的饮用水软化方法投资抵、安全、使用方便，尤其适用于家庭饮用水的软化。经本发明处理过的水，钙硬度被部分除去从而消除了水的结垢倾向。同时，处理后的水保留了一定的钙镁浓度并呈弱碱性，有利于人体健康。
附图说明
图1为饮用水部分软化设备。
具体实施方式
实施例1
将碳酸钠、碳酸钙、粘土及水按重量比例10∶20∶70∶100混合并搅拌均匀，倒入模具中。将模具置入烘箱中与100℃干燥成型，得到碳酸钠缓释颗粒。将该颗粒状物包埋入孔径为1微米的聚偏氟乙烯微孔膜内，再将包埋有碳酸钠缓释颗粒的聚偏氟乙烯微孔膜填充入圆柱形塑料壳内，制成缓释软化滤芯。
将钙硬度为300ppm(以CaCO3计)，pH＝7的水通过如图1所示的装置。图1中，一种饮用水部分软化的设备，包括缓释软化滤芯1和超滤装置2组成。
然后检测水的pH值，浊度及钙硬度，得到：pH＝7.6，浊度＜0.1，钙硬度＝200ppm，(以CaCO3计)。
实施例2
将碳酸钠、碳酸钙、粘土及水按重量比例20∶20∶60∶100混合并搅拌均匀，倒入模具中。将模具置入烘箱中与100℃干燥成型，得到碳酸钠缓释颗粒。将该颗粒状物包埋入孔径为2～3微米的聚偏氟乙烯微孔膜内，再将包埋有碳酸钠缓释颗粒的聚偏氟乙烯微孔膜填充入圆柱形塑料壳内，制成缓释软化滤芯。
将钙硬度为400ppm(以CaCO3计)，pH＝7的水通过如图1所示的装置。图1中，一种饮用水部分软化的设备，包括缓释软化滤芯1和超滤装置2组成。
然后检测水的pH值，浊度及钙硬度，得到：pH＝8.2，浊度＜0.1，钙硬度＝160ppm，(以CaCO3计)。
结果显示，采用本发明的方法，可使硬水的钙硬度适度降低，同时使得处理过的水呈弱碱性。
Claims (8)
1.一种饮用水软化剂，其特征在于它是一种缓释软化剂，所述缓释软化剂为可溶性碳酸盐缓释剂；所述可溶性碳酸盐缓释剂由如下重量份数的组分组成：
可溶性碳酸盐 1～3
碳酸钙 2～5
粘土 2～7。
2.如权利要求1所述的饮用水软化剂，其特征在于所述可溶性碳酸盐缓释剂的制备方法是：将可溶性碳酸盐、碳酸钙、粘土及水混合并搅拌均匀，倒入模具中，干燥成型。
3.如权利要求1或2所述的饮用水软化剂，其特征在于所述缓释软化剂包括微孔滤膜，缓释软化剂包埋于微孔滤膜中。
4.如权利要求3所述的饮用水软化剂，其特征在于所述微孔滤膜的制备材料为聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯氰中的一种或几种的混合物；微孔滤膜的孔径范围在0.22微米至5微米之间。
5.如权利要求1所述的饮用水软化剂，其特征在于所述可溶性碳酸盐为碳酸钠或碳酸钾。
6.一种饮用水软化方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将饮用水流经缓释软化滤芯进行处理，缓释软化滤芯中含有权利要求5所述的饮用水软化剂；
(2)过滤。
7.如权利要求6所述饮用水软化方法，其特征在于所述过滤为超滤。
8.一种饮用水部分软化的设备，其特征在于包括缓释软化滤芯和超滤装置组成，缓释软化滤芯中设有权利要求1所述的可溶性碳酸盐缓释剂和微孔滤膜，可溶性碳酸盐缓释剂包埋于微孔滤膜中。
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Legal Events
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Application publication date: 20110105 Assignee: Guangzhou Meineng Materials Technology Co., Ltd. Assignor: Memstar Technology Ltd. Contract record no.: 2013990000592 Denomination of invention: Drinking water softener and softening method and equipment thereof Granted publication date: 20120711 License type: Exclusive License Record date: 20130916 |
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| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
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Owner name: GUANGZHOU MEINENG MATERIALS TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: MEMSTAR TECHNOLOGY LTD. Effective date: 20140416 |
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Free format text: CORRECT: ADDRESS; TO: 510660 GUANGZHOU, GUANGDONG PROVINCE |
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Effective date of registration: 20140416 Address after: 510660, Guangzhou, Guangdong, Tianhe District Road, Huang Chau Industrial Zone on the first floor of 7 Patentee after: Guangzhou Meineng Materials Technology Co., Ltd. Address before: 02-10, Alpha Building, 10 science Road, Singapore, Singapore Patentee before: Memstar Technology Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220125 Address after: 226372 No. 5, Poyanghu Road, Sutong science and Technology Industrial Park, Nantong City, Jiangsu Province Patentee after: JIANGSU MEINENG FILM MATERIAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 510660 first floor, building 7, Huangzhou Industrial Zone, chepo Road, Tianhe District, Guangzhou, Guangdong Patentee before: MEMSTAR (GUANGZHOU) Co.,Ltd. |
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