水处理的方法
【专利摘要】本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种水处理的方法，包括：收集含有污染物的污染水；其中，所述污染水中至少包括钙、镁、钡、锶、铜、锌、铁、锰、铝、二氧化硅、TOC、油、油脂、TDS及TSS中的一种；获取收集的所述污染水中所述污染物的组分及含量；加入至少一种碳酸盐或碳酸氢盐到所述的污染水中；其中，所述碳酸盐或碳酸氢盐的量至少等于所述的污染物的量；调节所述污染水的PH值至10.5到14之间；从所述污染水中分离出固体物质。本发明通过提供了一种水处理的方法，不仅可以去除大部分污染物，而且在水处理过程中不会结垢。
【专利说明】水处理的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种水处理的方法。
【背景技术】
[0002]在水处理领域中，需要对水中的污染物进行处理，这些污染物主要包括钙，镁，钡，锶，铜，锌，铁，锰，铝，二氧化硅，TOC (总有机碳)，油，油脂，TDS (总溶解固体)，TSS (总悬浮固体)等。
[0003]相关技术中常采用离子交换方法对水中的污染物进行去除，水处理过程需要使用氯化钠(NaCl)溶液进行还原再生，这些方法通常可以有效的交换Ca和Mg和部分交换Ba和Sr，然而，在水中存在铁，锰，油，脂，和/或有机物的情况下，往往会造成严重结垢。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种水处理的方法，以解决上述的问题。
[0005]在本发明的实施例中，提供了一种水处理的方法，包括:
[0006]收集含有污染物的污染水；其中，污染水中至少包括钙、镁、钡、锶、铜、锌、铁、锰、铝、二氧化硅、T0C、油、油脂、TDS及TSS中的一种；
[0007]获取收集的污染水中污染物的组分及含量；
[0008]加入至少一种碳酸盐或碳酸氢盐到的污染水中；其中，碳酸盐或碳酸氢盐的量至少等于的污染物的量；
[0009]调节污染水的PH值至10.5到14之间；
[0010]从污染水中分离出固体物质。
[0011]进一步,调节污染水的PH值至10.5到14之间,包括:用氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种将污染水的PH值调节至10.5到14。
[0012]进一步，调节污染水的PH值至10.5到14之间，还包括:用二氧化碳和一氧化碳中的至少一种将污染水的PH值调节至10.5到14。
[0013]进一步，调节污染水的PH值至10.5到14之间，还包括:用石灰和苏打灰中的至少一种将污染水的PH值调节至10.5到14。
[0014]进一步，该方法还包括:添加助凝化学剂到污染水中，并加入正或负的高分子聚电解质到水污染水中，用以形成包括污染物和碳酸盐或氢氧化物的固体沉淀物。
[0015]进一步，助凝化学剂为氯化铁、明矾、硫酸铁或废苛性钠中的一种。
[0016]进一步，调节污染水的PH值至12到14之间。
[0017]与现有技术相比本发明的有益效果是:通过加入至少一种碳酸盐或碳酸氢盐到的污染水中，并调节污染水的PH值至10.5到14之间，不仅可以去除大部分污染物，而且在水处理过程中不会结垢。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明水处理的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0020]参图1所示，图1是本发明水处理的方法的流程图。
[0021]本实施例提供了一种水处理的方法，包括:
[0022]步骤S101，收集含有污染物的污染水；其中，污染水中至少包括钙、镁、钡、锶、铜、锌、铁、锰、铝、二氧化硅、T0C、油、油脂、TDS及TSS中的一种。
[0023]步骤S103，获取收集的污染水中污染物的组分及含量。
[0024]步骤S105，加入至少一种碳酸盐或碳酸氢盐到的污染水中；其中，碳酸盐或碳酸氢盐的量至少等于的污染物的量。
[0025]步骤S107，调节污染水的PH值至10.5到14之间。
[0026]步骤S109，从污染水中分离出固体物质。
[0027]本实施例提供的方法，通过加入至少一种碳酸盐或碳酸氢盐到的污染水中，并调节污染水的PH值至10.5到14之间，不仅可以去除大部分污染物，而且在水处理过程中不会结垢。
[0028]在利用反渗透膜技术，电渗析膜技术，或电去离子膜技术的常规方法中，在预处理过程除去难溶的物质(如钙，镁，硅，钡，锶等)是非常重要的，否则，钙，镁，硅，钡或锶的可在处理单元大量沉积，严重影响水处理的效率。本实施例提供的水处理的方法不存在这方面的问题，并能有效地作为一个预处理过程。
[0029]另外，一些水处理系统中，预处理出水需要较低的pH(—般小于5)，以减少由于钙，镁，锶和/或钡的存在而造成结垢，本实施例通过的方法不存在这方面的问题。
[0030]在本实施例中，调节污染水的PH值至10.5到14之间,包括:用氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种将污染水的PH值调节至10.5到14。本实施例利用氢氧化钠或氢氧化钾调节PH值，方法简单易行，成本较低。
[0031]在本实施例中，调节污染水的PH值至10.5到14之间,还包括:用二氧化碳和一氧化碳中的至少一种将污染水的PH值调节至10.5到14。本实施例利用二氧化碳和/或在碱性溶液中的一氧化碳，通过化学反应创造碳酸氢根或碳酸根离子，简单易操作，成本较低。
[0032]在本实施例中，调节污染水的PH值至10.5到14之间，还包括:用石灰和苏打灰中的至少一种将污染水的PH值调节至10.5到14。本实施例采用石灰和或苏打灰对PH值进行调节，不同于相关技术中必须在高温下才能有效的进行热石灰处理过程，其可以在常温温度下进行，在高温下反应速度会更快，处理条件简单，节省能耗。
[0033]另外，在常规石灰处理，热石灰处理或石灰-苏打灰处理过程中，有时难以确保石灰(氧化钙)或熟石灰(Ca(OH)2)有效地进入溶液，本实施例提供的水处理方法不具有这方面的问题。
[0034]此外，常规石灰处理，热石灰处理和石灰-苏打灰处理过程中，使用软化膜，和/或使用电透析膜处理的工艺，处理后的水总会含有一定量的钙，以及镁，钡，锶，和其他金属杂质。本实施例提供的水处理方法可以非常有效地去除这些杂质到可以忽略的水平。
[0035]在本实施例中，该方法还包括:添加助凝化学剂到污染水中，并加入正或负的高分子电解质到水污染水中，用以形成包括污染物和碳酸盐或氢氧化物的固体沉淀物。本实施例中添加的助凝化学剂不像基于膜处理工序中当结垢中的助凝化学剂(如明矾或铁盐或聚合物)过量时会堵塞，本实施例的水处理方法可以在过量助凝化学剂存在的情况下进行。
[0036]在本实施例中，助凝化学剂为氯化铁、明矾、硫酸铁或废苛性钠中的一种。
[0037]在本实施例中，调节污染水的PH值至12到14之间。
[0038]下面对本发明做进一步更详细的描述:
[0039]本实施例提供的方法可以有效地处理高度污染的地表水，如井水，废水和工艺废水可以有效地除去和/或减少某些无机污染物，如钙(Ca)、镁(Mg)、钡(Ba)、锶(Sr)、铁(二价铁或三价铁)、锰(Mn)、锌(Zn)和氧化硅(二氧化硅)，以及其他污染物，例如油，油脂，总有机碳(TOC)，生化需氧量(BOD)，总悬浮固体(TSS)，和胶体。这些污染物可在河流，湖泊和海洋中存在，或存在于工业及市政污水中。
[0040]阳离子如钙，镁，锶，钡，与阴离子，如碳酸根，碳酸氢根或硫酸根结合时，可导致设备结垢设备，如冷却塔，锅炉、热水加热器或热交换设备。在先进的水处理过程中，如反渗透，电去离子或电透析，这些物质的存在可能会导致积垢或结垢，因此增加了设备维护的成本。
[0041]在大多数情况下，凝结助剂的化学品(如明矾，氯化铁，硫酸铁，阳离子或阴离子聚合物，和聚电解质的化学物质)的存在将提高凝结进程，以便于更快的沉降。
[0042]碳酸盐和碳酸氢盐可以采用天然存在的化学化合物，如生石灰(氧化钙)，熟石灰(的Ca (OH))，或苏打灰(碳酸钠)。也可考虑用二氧化碳和/或一氧化碳与碱溶液来进行碳酸根离子的反应。
[0043]反应完成后，析出的固体沉淀物可以通过如沉降，澄清，过滤，和/或先进的膜分离除去。其中一些化学反应式如下:
[0044](l)CaC12+Na2C03 = CaC03+2 NaCl
[0045](2)CaC12+K2C03 = CaC03+2 KCl
[0046](3)BaC12+Na2S04 = BaS04+2 NaCl
[0047](4)SrC12+Na2S04 = SrS04+2 NaCl
[0048](5) C02+2Na0H = Na2C03+H20
[0049](6) 2C0+02 = 2C02
[0050](7) Fe (+3) + (OH) = Fe (OH) 3[0051 ] (8) Al (+3) + (OH) = Al (OH) 3
[0052]在本实施例中，碳酸盐或碳酸氢盐的碱度优选20%，从而提供完全的反应，并加速反应进程。
[0053]在本实施例中，碳酸根离子也可以由纯的二氧化碳或二氧化碳废气或废水或一氧化碳反应产生。
[0054]在本实施例中，所需的pH值范围优选为12?14。
[0055]本实施例中的聚电解质为聚合物的重复单元承担的电解质组，类似于两个电解质(盐)和聚合物(高分子量化合物)。许多生物分子是聚电解质。例如，多肽和DNA。
[0056]在本实施例中，让固体沉降在通常被称为沉降或澄清。较重的固体沉淀物，主要是碳酸盐或碳酸氢盐的沉淀物及金属氢氧化物沉淀物，还有一些悬浮物，如油、油脂，轻有机物，二氧化硅和胶体物质。
[0057]本实施例中的碱度，pH调节剂，凝聚剂和电解质(试剂)，可以一起添加，或在非常短的时间内添加。
[0058]可以理解的是，本发明可以采取许多形式和实施方式。因此，若干变型可以由在前述不脱离其精神或本发明的精神和范围。例如，使用臭氧或电凝处理，以提高氧化过程
[0059]可以相信本实施例及其优点将从前面的描述是可理解的，显然，在不脱离本发明的精神和范围或牺牲其全部材料优点的请况下，可以产生多种不同的变化。
[0060]上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
[0061]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0062]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【权利要求】
1.一种水处理的方法,其特征在于,包括: 收集含有污染物的污染水；其中，所述污染水中至少包括钙、镁、钡、锶、铜、锌、铁、锰、铝、二氧化硅、TOC、油、油脂、TDS及TSS中的一种；获取收集的所述污染水中所述污染物的组分及含量； 加入至少一种碳酸盐或碳酸氢盐到所述的污染水中；其中，所述碳酸盐或碳酸氢盐的量至少等于所述的污染物的量； 调节所述污染水的PH值至10.5到14之间； 从所述污染水中分离出固体物质。
2.根据权利要求1所述的水处理的方法，其特征在于，调节所述污染水的PH值至10.5到14之间，包括:用氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种将所述污染水的PH值调节至10.5到14。
3.根据权利要求1所述水处理的方法，其特征在于，调节所述污染水的PH值至10.5到14之间，还包括:用二氧化碳和一氧化碳中的至少一种将所述污染水的PH值调节至10.5到14。
4.根据权利要求1所述水处理的方法，其特征在于，调节所述污染水的PH值至10.5到14之间，还包括:用石灰和苏打灰中的至少一种将所述污染水的PH值调节至10.5到14。
5.根据如权利要求1所述水处理的方法，其特征在于，还包括:添加助凝化学剂到所述污染水中，并加入正或负的高分子聚电解质到所述污染水中，用以形成包括所述污染物和碳酸盐或氢氧化物的固体沉淀物。
6.根据权利要求1所述的水处理的方法，其特征在于，所述助凝化学剂为氯化铁、明矾、硫酸铁或废苛性钠中的一种。
7.根据权利要求1所述的水处理的方法，其特征在于，调节所述污染水的PH值至12到14之间。
【文档编号】C02F9/04GK104230052SQ201410451947
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月6日 优先权日:2014年9月6日
【发明者】张 浩, 朱永强, 凌鑫熙 申请人:红河绿地环保科技发展有限公司