[发明专利]一种利用石灰石的固定床反应器进行淡化水再矿化方法及装置

说明书

本发明涉及淡化水后处理技术领域，尤其涉及一种利用石灰石的固定床反应器进行淡化水再矿化方法及装置。本发明提供的淡化水再矿化方法，包括以下步骤：将酸剂和淡化水混合，形成酸化淡化水；所述酸剂包括二氧化碳和/或稀酸水溶液；将所述酸化淡化水流经填充有石灰石的固定床反应器，进行石灰石溶解矿化。本发明提供的淡化水再矿化方法能够有效降低淡化水再矿化的除水浊度，出水无需过滤，工艺流程短、淡化水再矿化效率高。

技术领域

本发明涉及淡化水后处理技术领域，尤其涉及一种利用石灰石的固定床反应器进行淡化水再矿化方法及装置。

背景技术

海水淡化已经成为解决滨海缺水地区工业、城乡生活和农业灌溉用水必不可少的方法，一些地区已经将海水淡化水(简称淡化水或脱盐水)纳入城市供水管网。但是无论是反渗透、电渗析、多级闪蒸还是多效蒸馏等海水脱盐处理，其出水一般为弱酸性的软水，存在pH值偏低、矿物质含量少、口感差等问题，不仅会造成下游端储水设施以及管道和阀门等供水设施的腐蚀，而且不符合作物灌溉用水和生活饮用水的要求，尤其是矿物质含量偏低(如反渗透工艺的淡化水出水钙含量约3mg/L，硬度一般为13～17mg/L)，长期饮用会使人体得不到有效的矿物质补充，从而影响身体健康。对淡化水进行再矿化处理，已经成为淡化水后处理过程的重要组成部分，可以有效避免腐蚀，并使水变得可口且符合生活饮用要求，具有十分重要的现实意义。

目前，对淡化水进行再矿化处理的方法主要有：化学物质直接添加(例如：添加CaCl₂和NaHCO₃、添加Ca(OH)₂和NaCO₃或添加CaSO₄和NaHCO₃)、石灰(Ca(OH)₂)的CO₂溶解、石灰石颗粒床(CaCO₃)的过滤溶解以及咸淡水水源掺混等。其中，化学物质直接添加的方法，以添加CaCl₂和NaHCO₃为例，需要配备CaCl₂溶液和NaHCO₃溶液，费用昂贵且不切实际，仅适用于小规模的工程。CO₂溶解石灰(Ca(OH)₂)方法最大的优点是石灰反应过程完全，但是，石灰的价格偏高且CO₂消耗量很大。

CO₂溶解石灰石颗粒(CaCO₃)的方法具有低碳、环保且投入成本低等优势，该工艺比石灰溶解工艺便宜，在生成同样矿物质条件下仅消耗一半的CO₂，但是该方法进行淡化水的再矿化时，石灰石颗粒溶解溶解不完全，出水浊度高，后续需要进一步过滤，工艺流程长。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种利用石灰石的固定床反应器进行淡化水再矿化方法及装置，本发明提供的淡化水再矿化方法能够有效降低淡化水再矿化的除水浊度，出水无需过滤，工艺流程短、淡化水再矿化效率高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种利用石灰石的固定床反应器进行淡化水再矿化方法，包括以下步骤：

将酸剂和淡化水混合，形成酸化淡化水；所述酸剂包括二氧化碳和/或稀酸水溶液；

将所述酸化淡化水流经填充有石灰石的固定床反应器，进行石灰石溶解矿化。

优选的，所述石灰石的粒径≤3mm。

优选的，所述石灰石的粒径为1～3mm；所述石灰石中CaCO₃的质量百分含量≥95％，所述石灰石的密度为2.5～2.7g/cm³。

优选的，所述石灰石填充的孔隙率为0.46～0.51％。

优选的，所述固定床反应器的空床接触时间为4～5.5min。