海水深度除濁及聯產酸性廢水中和劑的方法
2023-12-05 08:26:21 1
專利名稱：海水深度除濁及聯產酸性廢水中和劑的方法
技術領域：
本發明採用氫氧化鈉等為鹼化劑，直接對海水進行鹼化處理，鹼化處理後的海水達到深度除濁的目的，在海水深度除濁的同時聯產氫氧化鎂漿料可用做酸性廢水中和劑。
背景技術：
當前我國水資源嚴重短缺，現有的大部分水系都造成了不同程度的汙染和破壞，開發新的淡水資源已迫在眉睫。海水是水資源中最豐富，供應最穩定的水源，水量不受氣候等因素的影響。開展海水淨化技術研究，開發利用海水已勢在必行。目前，要求對海水進行深度除濁預處理的產業很多，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(包括製鹽和其它有用成分提取)兩個方面。近年來，反滲透海水淡化技術得到了廣泛的應用，該技術的核心部件是反滲透膜，膜對進水的水質要求較高，未經預處理直接淡化，會很快造成膜汙染，而膜汙染是造成膜組件壽命短，海水淡化成本高的主要原因。因此，必須對海水進行深度除濁預處理，從根本上降低海水淡化處理成本。
渤海靠近海岸的海水受汙染嚴重，水中既有懸浮物、膠體和溶解物質，還有大量有機物、微生物、細菌、藻類等汙染物質，從海水中提取無機鹽等也都需要對海水進行深度除濁預處理，保證提取物具有很好的純度，從而簡化後續提純處理工藝。該方法不僅能夠達到深度去除濁度，同時還具有殺菌、降低SDI等功能。
目前國內外普遍使用的脫硫劑或酸性廢水中和劑是石灰乳，近年來，由於氫氧化鎂具有較強的緩衝性能(pH值最高不超過9)，較高的活性和吸附性能，以及處理使用安全可靠不具有腐蝕性等獨特性能，作為一種環境友好型的酸性物質中和劑具有廣闊的應用前景。
國內有些沿海地區已開展了海水淡化示範工程建設，但專門海水淡化深度預處理的研究報導並不多。有的也都是單獨採用無機絮凝劑進行絮凝預處理，而且傳統的無機絮凝劑腐蝕性極強，對裝置造成嚴重腐蝕，處理後的水質濁度指標仍很難達到要求，使後處理負擔加重，直接影響海水淡化和其它海水利用成本。
發明內容
本絮凝一鹼化劑工藝流程見附圖
。
採用海水晶配置模擬海水，在室溫、攪拌速度100～300r/min下加入鹼化劑如氫氧化鈉、氫氧化鈣、氨水等或(鹼化劑和微量鐵類絮凝劑)調節pH值在9～13範圍內進行絮凝反應，由於此時的絮體很小，沉降速度非常慢，因此加入助沉劑聚丙烯醯胺使其絮體變大，助沉劑的加入量在0.15～5ppm範圍，以加速其沉降速度，沉澱反應完畢，靜止一段時間後，上層清液是低濁海水，下層是含氫氧化鎂的漿料，漿料經過洗滌成為含氫氧化鎂為20～40％的漿料。
本發明的優點在於1、在進行海水深度除濁的同時聯產酸性廢水中和劑(或脫硫劑)；2、提出加入微量絮凝劑的方法達到進一步降低海水濁度的目的；3、提出加入微量助沉劑的方法實現絮體快速過濾並方便產業化的目的。
實施方式實例一為考察加入氫氧化鈉調節海水pH值的除濁效果，量取600ml海水以250r/min速度攪拌，在室溫下，加入4mol/L的氫氧化鈉溶液調節海水的pH值，攪拌10min後，加入0.15ppm的聚丙烯醯胺(PAM)，調節攪拌速度，在120r/min下攪拌1min，靜置10h，測量其濁度。原海水濁度49.30NTU，pH值8.01，水溫14℃，處理結果見下表。
表一 不同的pH值對海水的除濁效果
從表一可看出，用氫氧化鈉調節pH值至10.59-11.51時海水的除濁效果較好，在pH為10.66時效果最好。
實例二為考察相同的pH值下加入微量聚合氯化鐵對海水的除濁效果，量取600ml海水在攪拌速度為250r/min左右，室溫條件下，加入4mol/L的氫氧化鈉溶液調節pH值至10.59，加入微量聚合氯化鐵(PFC)，攪拌10min後，加入濃度為0.2％聚丙烯醯胺(PAM)0.15ppm，在120r/min下攪拌1min，靜置10h，測量其濁度。原海水濁度49.30NTU，pH值8.01，水溫14℃，處理結果見下表。
表二 相同的PFC加入量對海水的除濁效果
從表二可看出，用氫氧化鈉將海水的pH值調節至10.59時，PFC的加入量為0.110ppm時對海水的除濁效果較好。
實例三為考察不同的pH值下氫氧化鈣對海水的除濁效果，量取600ml海水在250r/min速度攪拌，在室溫下，加入0.023mol/L的氫氧化鈣溶液調節pH值，攪拌10min後，加入聚丙烯醯胺(PAM)0.15ppm，在120r/min下攪拌1min，靜置10h，測量其濁度。原海水濁度49.30NTU，pH值8.01，水溫14℃，處理結果見下表。
表三 不同的pH值對海水的除濁效果
從表三可看出用氫氧化鈣調節pH值至10.06，除濁效果較好。
實例四為考察不同的pH值下氨水對海水的除濁效果，量取600ml海水在250r/min速度攪拌，在室溫下，加入2.0mol/L的氨水溶液調節pH值，攪拌10min後，加入聚丙烯醯胺(PAM)0.15ppm，在120r/min下攪拌1min，靜置10h，測量其濁度。原海水濁度49.30NTU，pH值8.01，水溫14℃，處理結果見下表。
表四 不同的pH值對海水的除濁效果
從表四可看出，用氨水調節海水的pH值至9.45除濁效果較好。
權利要求
1.海水深度除濁及聯產酸性廢水中和劑的方法。其生產工藝特徵是採用氫氧化鈉等為鹼化劑，直接對海水進行鹼化處理，通過鹼化劑的加入量調節海水的pH值在9～13範圍，利用海水中的鎂鹽等與鹼反應生成的帶正電荷的氫氧化鎂沉澱具有的強吸附作用，使海水中的帶電膠體和水中懸浮物、微生物等汙染物質被迅速吸附，從而實現海水的深度除濁和聯產酸性廢水中和劑(或脫流劑)的目的。
2.為提高海水的除濁效果，加入0.1～5ppm高效微量絮凝劑，在出現氫氧化鎂等沉澱和微小絮體後，為提高絮凝沉澱的速率，再加入0.15～5ppm聚丙烯醯胺(PAM)，使絮體能夠方便過濾，以便該工藝能夠順利實現產業化。
3.如權利1所述的鹼化工藝，鹼化劑採用氫氧化鈉、氫氧化鈣(或氧化鈣)或氨水；加速沉澱用的絮凝劑採用的是聚丙烯醯胺(PAM)，絮凝劑採用的是三氯化鐵、聚合氯化鐵和聚矽酸氯化鐵等無機高分子鐵鹽。
4.如權利1、2、3所述，深度除濁後的海水可用於海水淡化、海水直接利用以及相關的製鹽行業；同時聯產氫氧化鎂漿料適用於酸性廢水中和、煙氣脫硫等。
全文摘要
本發明採用氫氧化鈉等為鹼化劑，直接對海水進行鹼化處理，通過鹼化劑的加入量調節海水的pH值，利用海水中的鎂鹽等與鹼反應生成的帶正電荷的氫氧化鎂沉澱具有的強吸附作用，使海水中的帶電膠體和水中懸浮物、微生物、細菌、藻類等汙染物質被迅速吸附，由於氫氧化鎂的顆粒非常細小，即使是吸附大量雜質後的顆粒也不容易迅速沉澱分離，因此採用加入高效微量絮凝劑配合鹼化技術，提高氫氧化鎂絮凝沉澱的速率。絮凝沉澱後的物質再經過脫附，既實現了海水的高效深度除濁又聯產含氫氧化鎂的鹼性漿料，該漿料可作為酸性廢水中和劑(或煙氣脫硫劑)。本發明工藝簡單，反應條件溫和，投資少，具有很好的環境效益、經濟效益和社會效益。隨著我國環保事業的發展的不斷健全和完善，對含氫氧化鎂的鹼性漿料的需求會隨之增加，尤其是作為酸性廢水中和劑以及煙氣脫硫劑的氫氧化鎂漿料其市場需求量極大。該技術的實施將帶動我國海水淡化、海水利用、製鹽行業及相關環保產業的發展。
文檔編號C02F1/66GK1982230SQ20051012230
公開日2007年6月20日 申請日期2005年12月13日 優先權日2005年12月13日
發明者衣守志, 鍾素紅 申請人:天津科技大學