CN1778718A

CN1778718A - 海水单脱钙软化的处理方法

Info

Publication number: CN1778718A
Application number: CN 200510023314
Authority: CN
Inventors: 蔡梅初
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-06
Filing date: 2005-01-06
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2025-01-06
Also published as: CN1332894C

Abstract

海水单脱钙软化的处理方法，取0.1％以上的难溶性钙盐为诱导晶种，以相应的钠盐为沉淀剂，在常温至沸点范围内任一温度条件下，进行诱导结晶，诱导结晶在反应器中进行，诱导结晶处理后的软化海水校正pH≤7.5。本方案取难溶性钙盐(例如CaCO₃、CaSO₃、CaC₂O₄、CaF₂、Ca₃ (PO₄)₂等)为诱导晶种，并以对应的钠盐(如Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂C₂O₄、NaF、Na₃PO₄等)为沉淀剂，并可常温，也可加温直至沸点温度条件下进行诱导结晶，诱导结晶反应结果以碳酸钙为例：CaCl₂+Na₂CO₃→CaCO₃↓＋2NaClCaSO₄＋Na₂CO₃→CaCO₃↓＋Na₂SO₄加入的碳酸钠转变为氯化钠，海水残钙Ca⁺⁺≤40mg/L。

Description

海水单脱钙软化的处理方法

技术领域

本发明涉及海水单脱钙软化的处理方法，属于海水淡化预处理技术领域。

背景技术

由于淡水资源的缺少，人们不懈地从事着海水淡化的研究。目前各种海水淡化的方法，真正得以实用的主要有两类，一类是蒸馏法，另一类是膜处理法。现两类方法淡化海水，除了设备防腐和成本等问题之外，都在排放着大量的浓缩海水，这种带有添加剂的温热浓海水，已经给局部海域造成污染。目前蒸馏法淡化其海水的利用率只有50％，膜处理法约为67％左右，原因是海水中较高含量的Ca⁺⁺、Mg⁺⁺及SO₄ ^--使海水具有很高的硬度，造成海水在淡化浓缩过程中严重的结垢现象。如果要处理海水中的Ca⁺⁺、Mg⁺⁺、SO₄ ^--，已有技术成本高，可操作性差，无法接受。

发明内容

本发明的目的是提供一种海水单脱钙软化的预处理方法，有利于海水的极度浓缩，从而得到淡水、工业盐、苦卤和有用钙盐，而排放为零的海水单脱钙软化技术。

本发明海水单脱钙软化处理方法的技术方案是：取0.1％以上的难溶性钙盐为诱导晶种，以对应的钠盐为沉淀剂，在常温至沸点范围内的任一温度条件下，进行诱导结晶，诱导结晶在反应器中进行，诱导结晶处理后的软化海水其Ca⁺⁺可降至40mg/L，在PH≤7.5时可进行极度浓缩而不结垢。本处理方法取难溶性钙盐(例如CaCO₃、CaSO₃、CaC₂O₄、CaF₂、Ca₃(PO₄)₂等)为诱导晶种，并以相对的钠盐(例如Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂C₂O₄、NaF、Na₃PO₄等)为沉淀剂，并且可以常温，也可以加温的条件下进行诱导结晶，诱导结晶的反应结果，以碳酸钙为例：

所以从总的反应结果来看，加入的Na₂CO₃都将转变为氯化钠，水溶液的PH值保持原状，稍稍过量加入的Na₂CO₃反应后产生MgCO₃·Mg(OH)₂而转化为氯化钠，若正常海水的PH值在7.5-8.4间，则反应后软化海水的PH值在7.5-8.6之间。故调节PH值至≤7.5时(6.5～7.5)耗用盐酸量微乎其微。处理后的海水残余钙含量(Ca⁺⁺计)≤40mg/L。在PH≤7.5范围内可以进行极度浓缩而不结垢，从而使海水的利用率几乎100％，用于海水淡化则完全实现零排放。无论是海水淡化(蒸馏法)或盐制，其所得之工业盐价值便足以抵消所有成本，而作为淡水，其成本已为零。

用于膜法的海水预处理，同样可避免结垢现象。

附图说明

图1是本发明海水单脱钙软化的常温水池式诱导结晶装置示意图；

图2是本发明海水单脱钙软化的高温(罐式)反应装置示意图。

具体实施方式

本发明公开了海水单脱钙软化的处理方法，其特征在于：取0.1％以上的难溶性钙盐为诱导晶种，以对应的钠盐为沉淀剂，在常温至沸点范围内的任一温度条件下，进行诱导结晶，诱导结晶在反应器中进行，诱导结晶处理后的软化海水校正PH≤7.5。其所述的难溶性钙盐是：CaCO₃、CaSO₃、CaC₂O₄、CaF₂、Ca₃(PO₄)₂等，其所述的对应钠盐沉淀剂分别是：Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂C₂O₄、NaF、Na₃PO₄等。其所述的反应器是水池式诱导结晶或者罐式诱导结晶反应装置。其水池式诱导结晶操作法：水池中预存海水量0.1％以上的诱导晶种，将常温海水灌入诱导结晶水池，然后在水池中添加沉淀剂，使之混合，水池安有搅拌器8，间歇搅拌，在常温下反应2-3.5小时，再静置、澄清，取澄清液校正PH≤7.5。

以下结合图1说明常温水池式的一个特例。

海水12由泵1或高位水池引入诱导结晶池7中，池中预存海水总量0.1％以上的碳酸钙粉。在搅拌下加入海水所含Ca⁺⁺总当量数1.5倍碳酸钠(以海水溶解成10％溶液投加)作为沉淀剂，由沉淀剂加料器9加入，然后间歇搅拌，使CaCO₃保持悬浮状。在常温25℃时，自然反应3小时即可使海水中的Ca⁺⁺由400mg/L降至40mg/L以下。然后停止搅拌静置5分钟左右，反应物即可澄清。随后开启滤液阀5打开放空阀4，澄清的脱钙海水即可以保证的质地通过过滤管6流入软化水贮槽2中，滤液流入时以切线入槽，使滤液旋转，此时由贮酸罐3滴加适量盐酸调节软化水的PH≤7.5(6.5～7.5)，即可由泵1将软化水送入使用工序。

通过二次循环后，诱导结晶池中的CaCO₃量就有定量增加，此时在反应完毕停搅拌的同时。打开连通蝶阀10使反应悬浊液进入定量分离池11中，然后在静置澄清时，分离池11中的沉淀CaCO₃就移离反应器，澄清软化水滤除完毕，定量分离池11中的液位也降至最低限。然后重新关闭连通蝶阀10，进行下一轮循环，如此反复进行。

定量分离池中沉出的CaCO₃可由人工取出(也可安装机械取料装置)，经离心并用淡水淋洗合格后，经干燥作为产品销售，用于橡胶，涂料或塑料的填料。离心液及淋洗液并入软化水池。

其罐式诱导结晶分离装置操作法是：海水通过热交换器使之升到预定温度，然后进入保温状态的诱导结晶罐，罐中保存海水量0.1％以上的诱导晶种，从热海水入罐口旁加入沉淀剂，都以切线进液使自然混合或者搅拌混合，再通过反滤装置导出脱钙软化海水。

下面结合附图2举一个采用高温罐式反应装置的特例：

海水12经海水泵21送入换热器23中(换热器以蒸汽加热，冷凝水贮罐22用于离心机淋洗CaCO₃用)，加热后的海水以切线方向进入诱导结晶反应罐26，诱导结晶反应罐26中，预置罐容量0.1％以上的CaCO₃作为诱导晶种，沉淀剂Na₂CO₃(以海水溶解成10％左右的溶液)由沉淀剂加料罐24定量加入诱导结晶反应罐26，同样以切线方向进入，这样可省掉搅拌器，仍然保持CaCO₃的悬浮和混料的自动进行。反应物在诱导结晶反应罐26中的运动时间为6分钟，然后通过软化水过滤管25流出装置，流出的软化水经PH调节后(图中未标)，送往使用工序。

当装置通过一定量海水后。诱导结晶反应罐26中的沉淀CaCO₃增多，应定期打开反应罐26的低阀，使悬浊液进入定量分离罐27中，再通过冷却后由离心机28进行离心，并水洗，离心液及淋洗液并入软化水。淋洗合格的沉淀CaCO₃，经干燥作为产品。

本装置可连续进行操作。

Claims

1、海水单脱钙软化的处理方法，其特征在于：“取0.1％以上的难溶性钙盐为诱导晶种，以相应的钠盐为沉淀剂，在常温至沸点范围内的任一温度条件下，进行诱导结晶，诱导结晶在反应器中进行，诱导结晶处理后的软化海水校正PH≤7.5。

2、如权利要求1所述的海水单脱钙软化的处理方法，其特征在于所述的难溶性钙盐是：CaCO₃、CaSO₃、CaC₂O₄、CaF₂、Ca₃(PO₄)₂。

3、如权利要求1所述的海水单脱钙软化的处理方法，其特征在于所述的对应钠盐沉淀剂分别是：Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂C₂O₄、NaF、Na₃PO₄。

4、如权利要求1所述的海水单脱钙软化的处理方法，其特征在于所述的反应器是水池式诱导结晶或者罐式诱导结晶。

5、如权利要求4所述的海水单脱钙软化的处理方法，其特征在于水池式诱导结晶操作法：水池中预存海水量0.1％以上的诱导晶种，将常温海水灌入诱导结晶水池，然后在水池中添加沉淀剂，使之混合，水池按有搅拌器，间歇搅拌，在常温下反应2-3.5小时，再静置、澄清，取澄清液校正PH≤7.5。

6、如权利要求4所述的海水单脱钙软化的处理方法，其特征在于罐式诱导结晶操作法是：海水通过热交换器使之升到预定温度，然后进入保温状态的诱导结晶罐，罐中保存海水量0.1％以上的诱导晶种，从热海水入罐口旁加入沉淀剂，自然混合或者搅拌混合，再通过反滤装置导出脱钙软化海水。