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海水淡化水矿化过程研究

左世伟  
【摘要】:海水淡化技术是目前解决全球淡水资源短缺措施中的一种主要方法,应用越来越广。但海水淡化水直接作为生活饮用水,缺乏人体必需的Ca~(2+)、Mg~(2+)矿物质元素,其水质不稳定且具有很强的腐蚀性,会发生常见的红水现象。改善海水淡化水的措施是对其进行矿化处理,提高矿物质和碱度含量,使其水质稳定,不具有腐蚀性,并符合生活饮用水标准。 基于硫酸溶解石灰石、钙镁离子交换的原理,在添加钙离子的基础上添加镁离子,是目前较为理想的矿化方法。本文通过硫酸酸化淡化水溶解石灰石装置以及离子交换装置,考察海水淡化水矿化过程的可行性,研究其矿化效果以及过程操作参数,为淡化水的工业矿化处理提供基础。 酸化淡化水溶解石灰石矿化过程效果明显,用硫酸调节淡化水pH值在2.00左右时,矿化后淡化水的钙离子含量大于300mg/L。实验条件下,矿化效果随着石灰石填料高度的增加而增加的,随流量的增大逐渐变小,随石灰石粒径的增大而降低,而随温度的升高而增加。pH是影响矿化效果的主要因素,控制pH小于2.00条件下,可明显增加钙离子含量。 采用离子交换工艺可以实现钙镁离子置换。海水淡化浓盐水用于钙镁离子交换后的树脂再生剂,能够将树脂的交换性能恢复到起始水平。 淡化水单纯经酸化溶解石灰石和钙镁离子交换矿化后,Ca~(2+)、Mg~(2+)、pH、Alkalinity、LSI和CCPP不都满足要求,采用氢氧化钠调节能使其满足水质稳定方面的要求。酸化水溶解石灰石、钙镁离子交换后的淡化水经调pH值后,淡化水Ca~(2+):40mg/L,Mg~(2+):12mg/L,Alkalinity:120mg/L左右,pH:8.0~8.5,LSI:0~0.5,CCPP:4~10,海水淡化水满足饮用水要求,水质稳定,不具有腐蚀性。


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