CN1982230A

CN1982230A - 海水深度除浊及联产酸性废水中和剂的方法

Info

Publication number: CN1982230A
Application number: CN 200510122303
Authority: CN
Inventors: 衣守志; 钟素红
Original assignee: Tianjin University of Science and Technology
Current assignee: Tianjin University of Science and Technology
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2007-06-20

Abstract

本发明采用氢氧化钠等为碱化剂，直接对海水进行碱化处理，通过碱化剂的加入量调节海水的pH值，利用海水中的镁盐等与碱反应生成的带正电荷的氢氧化镁沉淀具有的强吸附作用，使海水中的带电胶体和水中悬浮物、微生物、细菌、藻类等污染物质被迅速吸附，由于氢氧化镁的颗粒非常细小，即使是吸附大量杂质后的颗粒也不容易迅速沉淀分离，因此采用加入高效微量絮凝剂配合碱化技术，提高氢氧化镁絮凝沉淀的速率。絮凝沉淀后的物质再经过脱附，既实现了海水的高效深度除浊又联产含氢氧化镁的碱性浆料，该浆料可作为酸性废水中和剂(或烟气脱硫剂)。本发明工艺简单，反应条件温和，投资少，具有很好的环境效益、经济效益和社会效益。随着我国环保事业的发展的不断健全和完善，对含氢氧化镁的碱性浆料的需求会随之增加，尤其是作为酸性废水中和剂以及烟气脱硫剂的氢氧化镁浆料其市场需求量极大。该技术的实施将带动我国海水淡化、海水利用、制盐行业及相关环保产业的发展。

Description

海水深度除浊及联产酸性废水中和剂的方法

技术领域

本发明采用氢氧化钠等为碱化剂，直接对海水进行碱化处理，碱化处理后的海水达到深度除浊的目的，在海水深度除浊的同时联产氢氧化镁浆料可用做酸性废水中和剂。

背景技术

当前我国水资源严重短缺，现有的大部分水系都造成了不同程度的污染和破坏，开发新的淡水资源已迫在眉睫。海水是水资源中最丰富，供应最稳定的水源，水量不受气候等因素的影响。开展海水净化技术研究，开发利用海水已势在必行。目前，要求对海水进行深度除浊预处理的产业很多，其中主要的有海水利用(包括海水淡化和海水直接利用)和海水中有用成分的提取(包括制盐和其它有用成分提取)两个方面。近年来，反渗透海水淡化技术得到了广泛的应用，该技术的核心部件是反渗透膜，膜对进水的水质要求较高，未经预处理直接淡化，会很快造成膜污染，而膜污染是造成膜组件寿命短，海水淡化成本高的主要原因。因此，必须对海水进行深度除浊预处理，从根本上降低海水淡化处理成本。

渤海靠近海岸的海水受污染严重，水中既有悬浮物、胶体和溶解物质，还有大量有机物、微生物、细菌、藻类等污染物质，从海水中提取无机盐等也都需要对海水进行深度除浊预处理，保证提取物具有很好的纯度，从而简化后续提纯处理工艺。该方法不仅能够达到深度去除浊度，同时还具有杀菌、降低SDI等功能。

目前国内外普遍使用的脱硫剂或酸性废水中和剂是石灰乳，近年来，由于氢氧化镁具有较强的缓冲性能(pH值最高不超过9)，较高的活性和吸附性能，以及处理使用安全可靠不具有腐蚀性等独特性能，作为一种环境友好型的酸性物质中和剂具有广阔的应用前景。

国内有些沿海地区已开展了海水淡化示范工程建设，但专门海水淡化深度预处理的研究报道并不多。有的也都是单独采用无机絮凝剂进行絮凝预处理，而且传统的无机絮凝剂腐蚀性极强，对装置造成严重腐蚀，处理后的水质浊度指标仍很难达到要求，使后处理负担加重，直接影响海水淡化和其它海水利用成本。

发明内容

本絮凝一碱化剂工艺流程见附图。

采用海水晶配置模拟海水，在室温、搅拌速度100～300r/min下加入碱化剂如氢氧化钠、氢氧化钙、氨水等或(碱化剂和微量铁类絮凝剂)调节pH值在9～13范围内进行絮凝反应，由于此时的絮体很小，沉降速度非常慢，因此加入助沉剂聚丙烯酰胺使其絮体变大，助沉剂的加入量在0.15～5ppm范围，以加速其沉降速度，沉淀反应完毕，静止一段时间后，上层清液是低浊海水，下层是含氢氧化镁的浆料，浆料经过洗涤成为含氢氧化镁为20～40％的浆料。

本发明的优点在于：

1、在进行海水深度除浊的同时联产酸性废水中和剂(或脱硫剂)；

2、提出加入微量絮凝剂的方法达到进一步降低海水浊度的目的；

3、提出加入微量助沉剂的方法实现絮体快速过滤并方便产业化的目的。

实施方式

实例一

为考察加入氢氧化钠调节海水pH值的除浊效果，量取600ml海水以250r/min速度搅拌，在室温下，加入4mol/L的氢氧化钠溶液调节海水的pH值，搅拌10min后，加入0.15ppm的聚丙烯酰胺(PAM)，调节搅拌速度，在120r/min下搅拌1min，静置10h，测量其浊度。原海水浊度：49.30NTU，pH值：8.01，水温：14℃，处理结果见下表。

表一不同的pH值对海水的除浊效果

试验序号	1	2	3	4	5	6	7
试验序号	1	2	3	4	5	6	7	pH	10.31	10.59	10.66	11.02	11.51	12.00	12.50
剩余浊度(NTU)	1.38	0.38	0.16	0.26	0.53	0.65	1.32	pH	10.31	10.59	10.66	11.02	11.51	12.00	12.50

从表一可看出，用氢氧化钠调节pH值至10.59-11.51时海水的除浊效果较好，在pH为10.66时效果最好。

实例二

为考察相同的pH值下加入微量聚合氯化铁对海水的除浊效果，量取600ml海水在搅拌速度为250r/min左右，室温条件下，加入4mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值至10.59，加入微量聚合氯化铁(PFC)，搅拌10min后，加入浓度为0.2％聚丙烯酰胺(PAM)0.15ppm，在120r/min下搅拌1min，静置10h，测量其浊度。原海水浊度：49.30NTU，pH值：8.01，水温：14℃，处理结果见下表。

表二相同的PFC加入量对海水的除浊效果

试验序号	1	2	3	4	5
试验序号	1	2	3	4	5	PFC加入量(ppm)	0.037	0.073	0.110	0.147	0.183
剩余浊度(NTU)	0.90	0.72	0.27	0.69	0.78	PFC加入量(ppm)	0.037	0.073	0.110	0.147	0.183

从表二可看出，用氢氧化钠将海水的pH值调节至10.59时，PFC的加入量为0.110ppm时对海水的除浊效果较好。

实例三

为考察不同的pH值下氢氧化钙对海水的除浊效果，量取600ml海水在250r/min速度搅拌，在室温下，加入0.023mol/L的氢氧化钙溶液调节pH值，搅拌10min后，加入聚丙烯酰胺(PAM)0.15ppm，在120r/min下搅拌1min，静置10h，测量其浊度。原海水浊度：49.30NTU，pH值：8.01，水温：14℃，处理结果见下表。

表三不同的pH值对海水的除浊效果

试验序号	1	2	3	4	5	6	7
试验序号	1	2	3	4	5	6	7	pH	9.69	9.78	9.83	9.90	9.99	10.06	10.13
剩余浊度(NTU)	2.80	2.00	1.90	1.70	0.8	0.50	1.20	pH	9.69	9.78	9.83	9.90	9.99	10.06	10.13

从表三可看出用氢氧化钙调节pH值至10.06，除浊效果较好。

实例四

为考察不同的pH值下氨水对海水的除浊效果，量取600ml海水在250r/min速度搅拌，在室温下，加入2.0mol/L的氨水溶液调节pH值，搅拌10min后，加入聚丙烯酰胺(PAM)0.15ppm，在120r/min下搅拌1min，静置10h，测量其浊度。原海水浊度：49.30NTU，pH值：8.01，水温：14℃，处理结果见下表。

表四不同的pH值对海水的除浊效果

序号	1	2	3	4	5	6
序号	1	2	3	4	5	6	pH	9.30	9.35	9.40	9.45	9.50	9.55
剩余浊度(NTU)	6.30	3.00	5.20	0.80	4.80	4.80	pH	9.30	9.35	9.40	9.45	9.50	9.55

从表四可看出，用氨水调节海水的pH值至9.45除浊效果较好。

Claims

1、海水深度除浊及联产酸性废水中和剂的方法。其生产工艺特征是：采用氢氧化钠等为碱化剂，直接对海水进行碱化处理，通过碱化剂的加入量调节海水的pH值在9～13范围，利用海水中的镁盐等与碱反应生成的带正电荷的氢氧化镁沉淀具有的强吸附作用，使海水中的带电胶体和水中悬浮物、微生物等污染物质被迅速吸附，从而实现海水的深度除浊和联产酸性废水中和剂(或脱流剂)的目的。

2、为提高海水的除浊效果，加入0.1～5ppm高效微量絮凝剂，在出现氢氧化镁等沉淀和微小絮体后，为提高絮凝沉淀的速率，再加入0.15～5ppm聚丙烯酰胺(PAM)，使絮体能够方便过滤，以便该工艺能够顺利实现产业化。

3、如权利1所述的碱化工艺，碱化剂采用氢氧化钠、氢氧化钙(或氧化钙)或氨水；加速沉淀用的絮凝剂采用的是聚丙烯酰胺(PAM)，絮凝剂采用的是三氯化铁、聚合氯化铁和聚硅酸氯化铁等无机高分子铁盐。

4、如权利1、2、3所述，深度除浊后的海水可用于海水淡化、海水直接利用以及相关的制盐行业；同时联产氢氧化镁浆料适用于酸性废水中和、烟气脱硫等。