專利名稱：一種海砂淡化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海砂淡化方法。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外很早就有海砂用于建筑，日本建筑用砂90%以上是海砂。我國浙江省寧波市研制了海砂淡化成套定型設(shè)備，海砂經(jīng)過淡化處理后砂中氯鹽含量平均為0. 01%。我國 浙江省寧波市采用的是將首先將海砂倒入清洗池中浸漬，然后放到料倉中，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng) 料倉反復(fù)入水池沖洗，從而降低海砂氯離子含量的方法，這種方法存在前期投入大、運(yùn)行費(fèi) 用高、用水量大等缺點(diǎn)?，F(xiàn)在世界各國有關(guān)海砂除鹽的技術(shù)種類可分為散水自然清洗法、自然放置法、機(jī) 械法。散水自然清洗法Im3海砂大約用0. 2t的淡水進(jìn)行清洗，清洗設(shè)備比較簡單，這種 方法處理過的海砂質(zhì)量較為一般。自然放置法是將海砂堆積到一定厚度，自然堆放數(shù)月或幾年，根據(jù)季節(jié)至少需要 兩個(gè)月時(shí)間。利用取樣化驗(yàn)含鹽量合格后使用。此方法節(jié)省，但費(fèi)時(shí)，效果不一，不能解決 應(yīng)急需要。難以滿足施工速度的需求。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)海砂氯離子含量減少的速率與浸漬的時(shí)間有關(guān)系。浸漬初期， 海砂氯離子含量減少的速度較快，隨時(shí)間的增加，氯離子含量減少的速度越來越慢，直至氯 離子含量不再減少。在這一過程中，浸漬海砂空隙中的水氯離子含量逐漸增大。以往的方法因浸漬而氯離子含量增加的水是在自重力作用下自然排出海砂體，但 由于海砂表面的吸附作用，自重力太小，大量因浸漬而氯離子含量增大的水分難以排出。不 僅增加了海砂氯離子含量，還增加了為再次浸漬而注入淡水的氯離子含量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種海砂淡化方法。本發(fā)明的方案步驟為①先將海砂放入淡化池反濾體層上，平鋪后注入海水或淡水至砂體面以上，浸漬 半小時(shí)以上，淡化池結(jié)構(gòu)為池下部設(shè)置有反濾體層，反濾體層中布設(shè)有排管，排管的引出管 穿過池壁后固定連通一個(gè)下位閥門，淡水池上部設(shè)置有上位閥門，該步驟是上位閥門注水 浸漬，下位閥門關(guān)閉；②浸漬完成后，上位閥門二次注水，注水量以不小于砂體表面至浸漬水上表面之 間的容積量，同時(shí)應(yīng)滿足不小于砂體表面以上5cm高度容積量的注水量要求，注水完成后 打開下位閥門排水，直至水排完為止。本發(fā)明第二種方案其步驟是①先將海砂放入淡化池反濾體層上，平鋪后注入海水或淡水至砂體面以上，浸漬 半小時(shí)以上，淡化池結(jié)構(gòu)為池下部設(shè)置有反濾體層，反濾體層中布設(shè)有排管，排管的引出管穿過池壁后固定連通一個(gè)下位閥門，淡水池上部設(shè)置有上位閥門，該步驟是上位閥門注水 浸漬，下位閥門關(guān)閉；②浸漬完成后，將下位閥門作為進(jìn)水閥開閥，往淡化池注水，注水量要大于海砂體 下表面至上位閥門高度之間的容積量，使浸漬水及注入水從作為溢流口的上位閥門排出；③溢流作業(yè)結(jié)束后，下位閥門停止注水，改為排水，直至排空。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1、氯離子含量較高的水排出機(jī)理不同以往浸漬方法中因浸漬而氯離子含量增加 的水是在重力作用下自然排出海砂體，但由于海砂表面的吸附作用，這種排出方法并不徹 底，海砂體內(nèi)還留下大量的因浸漬而氯離子含量增大的水分。本發(fā)明的方法通過在已浸漬 過的海砂上部或下部注入海水或淡水的方法，附加一個(gè)水壓力擠壓因浸漬而氯離子含量增 大的水排出；同時(shí)利用水分子之間的親和性，淡水或混入部分因浸漬而氯離子含量增大的 浸漬水的低氯離子含量水迅速與吸附在海砂表面的因浸漬海砂而氯離子含量增大的水分 融合并將其逐步擠壓、剝離出海砂體。2、淡化裝置不同自然放置法采用自然堆放，沒有設(shè)置半封閉的淡化池；其它個(gè) 別方法有設(shè)置半封閉的水池，但底部設(shè)置不多于2個(gè)排水孔，為防止管道堵塞孔口不大于 孔口斷面2 3倍面積范圍內(nèi)設(shè)置反濾體；本發(fā)明設(shè)計(jì)的半封閉淡化池同時(shí)具備容納海砂 及浸漬水的功能，底部或低水頭部均勻而全面設(shè)置的反濾體層，其下根據(jù)需要均勻而全面 設(shè)置排水孔。


圖1為本發(fā)明淡化池結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明第二方案淡化池結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明淡水池(1)反濾體層(3)結(jié)構(gòu)為反濾體層(3)的排管(5)結(jié)構(gòu)為與引出 管連通的大水管與若干排小水管連通，若干排小水管出水口均布在反濾體層(3)空間內(nèi)， 顆粒大小不同的砂、碎石、卵石鋪設(shè)在池底將排管(5)埋設(shè)其中，構(gòu)成反濾體層(3)，顆粒大 小不同的砂、碎石、卵石自上而下顆粒逐級(jí)增大。反濾體層(3)由上濾層及下隔層組成，上濾層結(jié)構(gòu)為四周固定在池壁上密布多孔 的襯板上鋪設(shè)有顆粒大小不同的砂、碎石、卵石，顆粒大小不同的砂、碎石、卵石自上而下顆 粒逐級(jí)增大；襯板下表面與池底上表面之間形成一個(gè)間隔空間的下隔層，下隔層內(nèi)腔中鋪 設(shè)著排管(5)，排管(5)結(jié)構(gòu)為與引出管連通的大水管與若干排小水管連通，若干排小水 管出水口均布在反濾體層(3)空間內(nèi)。反濾體層(3)上表面還設(shè)置有土工布層。下位閥門(4)通過三通與水源閥門、排水閥門連通，水源閥門另一端與水源管連 通，排水閥門另一端與排水管連通。上位閥門(2)通過三通與水源閥門、排水閥門連通，水源閥門另一端與水源管連 通，排水閥門另一端與排水管連通。浸漬時(shí)可用海水或淡水，因?yàn)楹Ｋ泻}度未飽和，仍可化鹽。當(dāng)然用淡水更佳，在淡水缺乏的環(huán)境下可節(jié)約淡水。實(shí)施方法一1.將海砂填入淡化池(1)下部，根據(jù)需要確定鋪填高度，用機(jī)械攤平，關(guān)閉下位閥門(4)，然后往淡化池(1)注入淡水，淡水覆蓋海砂體頂部(也可以先往淡化池(1)中注入 淡水，然后填入海砂，淡水覆蓋海砂體頂部)。根據(jù)需要確定淹沒高度。2.浸漬一定時(shí)間(不低于半小時(shí))后，將淡水迅速注入淡化池(1)，注入淡水量應(yīng) 以不小于海砂體面上因浸漬海砂而氯離子含量增大的浸漬水水量，并且至少足以淹沒海砂 表面5cm，由于原來注入淡水池中的淡水經(jīng)過一段時(shí)間浸漬海砂，氯離子含量已經(jīng)增加。為 降低海砂體空隙中水的氯離子含量(最好是先將下位閥門(4)打開，使浸漬水水位降低到 低于海砂體上表面，這樣因浸漬海砂而氯離子含量增大的浸漬水不容易混入淡水中)，使水 淹沒海砂，打開排水下位閥門(4)，在水壓力的作用下，淡水或混入部分因浸漬而氯離子含 量增大浸漬水的淡水迅速地向下滲流，均勻且全面地將由于浸漬海砂一段時(shí)間而氯離子量 增大的浸漬水?dāng)D壓出海砂的空隙，沖洗海砂表面的氯離子，使海砂氯離子含量大幅降低，同 時(shí)實(shí)現(xiàn)浸漬海砂水體的更新。排水過程中，經(jīng)過一段時(shí)間浸漬而有所咸化的水得以排出、更替。3.因浸漬海砂而氯離子含量增大的浸漬水排除后，關(guān)閉下位閥門(4)，繼續(xù)注入 使淡水覆蓋海砂體頂部，繼續(xù)浸漬，而后重復(fù)步驟2的操作；這樣進(jìn)行一至數(shù)次，經(jīng)淡化的海砂就符合國家建筑用砂標(biāo)準(zhǔn)氯離子含量的要求。 由于我國各地海砂氯離子含量不同，國家建筑用砂不同級(jí)別的砂氯離子含量標(biāo)準(zhǔn)不同，具 體次數(shù)可以根據(jù)海砂的具體情況、使用要求和浸漬時(shí)間進(jìn)行確定。實(shí)施方法二 1.將海砂填入淡化池(1)下部，根據(jù)需要確定鋪填高度，用機(jī)械攤平，往淡化池 (1)注入淡水，然后關(guān)閉下位閥門(4)，淡水覆蓋海砂體頂部(也可以先往淡化池(1)中注 入淡水，然后填入海砂，淡水覆蓋海砂體頂部)。根據(jù)需要確定淹沒高度。2.浸漬一定時(shí)間后，打開下位閥門(4)，從下位閥門(4)注入淡水，使水從淡化池 (1)頂部排出，在水壓力的作用下，淡水或混入部分因浸漬而氯離子含量增大浸漬水的淡水 迅速地向上滲流，均勻且全面地將由于浸漬海砂一段時(shí)間而氯離子量增大的浸漬水?dāng)D壓出 海砂的空隙，并使浸漬水流出淡化池(1)，沖洗海砂表面的氯離子，使海砂氯離子含量大幅 降低，同時(shí)實(shí)現(xiàn)浸漬海砂水體的更新。排水過程中，經(jīng)過一段時(shí)間浸漬而有所咸化的水得以排出、更替。3.繼續(xù)浸漬，而后重復(fù)步驟2的操作；這樣進(jìn)行一至數(shù)次，經(jīng)淡化的海砂就符合國家建筑用砂標(biāo)準(zhǔn)氯離子含量的要求。 由于我國各地海砂氯離子含量不同，國家建筑用砂不同級(jí)別的砂氯離子含量標(biāo)準(zhǔn)不同，具 體次數(shù)可以根據(jù)海砂的具體情況、使用要求和浸漬時(shí)間進(jìn)行確定。而后打開下位閥門(4)，使淡化池(1)中的水排干。實(shí)施方法三如果注入淡化池(1)的海砂之前已經(jīng)進(jìn)行了浸漬，同時(shí)海砂是連同浸漬水一起倒 入淡化池(1)中；或者采用其它辦法使海砂表面附帶的可溶氯化物溶解到附帶的水中，此 時(shí)可以減少實(shí)施方法一或者實(shí)施方法二的浸漬過程，直接用淡水將氯離子含量較高的水強(qiáng)制擠壓出海砂體。經(jīng)處理的海砂氯化物含量指標(biāo)就可以達(dá)到了國家建筑用砂標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明巧妙地將浸漬和沖洗海砂結(jié)合起來，首先進(jìn)行海砂浸漬，使附著在海砂的 氯化物溶化或脫離海砂表面，利用砂滲透性大的原理，在海砂體上下游人為附加水壓力，使 淡水依次逐步滲流經(jīng)過海砂體，擠壓因浸漬而氯離子含量增大的浸漬水，將其逐步擠壓出 海砂體，并對海砂表面的氯離子形成反復(fù)沖洗，形成多次浸漬與沖洗相結(jié)合，從而達(dá)到淡化 海砂的效果，本方案巧妙利用水壓力，克服了自然排出法的缺點(diǎn)，提高了海砂淡化效果和效 率，可以節(jié)約大量淡水，達(dá)到事半功倍的效果。本發(fā)明所研制的海砂淡化裝置需要購置的機(jī) 電設(shè)備少，具有前期投入少、運(yùn)行費(fèi)用低等的優(yōu)點(diǎn)。按照本發(fā)明的淡化方法和淡化裝置，對取自福建省寧德市的海砂進(jìn)行了處理，該海砂氯離子含量為0. 14%，經(jīng)過8小時(shí)浸漬，注入淡水排出浸漬水。經(jīng)過淡化處理后的海砂 氯化物小于0. 01%的國家建筑用砂一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種海砂淡化方法，其特征在于本發(fā)明方案步驟為①先將海砂放入淡化池(1)反濾體層(3)上，平鋪后注入海水或淡水至砂體面以上，浸漬半小時(shí)以上，淡化池(1)結(jié)構(gòu)為池下部設(shè)置有反濾體層(3)，反濾體層(3)中布設(shè)有排管(5)，排管(5)的引出管穿過池壁后固定連通一個(gè)下位閥門(4)，淡水池上部設(shè)置有上位閥門(2)，該步驟是上位閥門(2)注水浸漬，下位閥門(4)關(guān)閉；②浸漬完成后，上位閥門(2)二次注水，注水量以不小于砂體表面至浸漬水上表面之間的容積量，同時(shí)應(yīng)滿足不小于砂體表面以上5cm高度容積量的注水量要求，注水完成后打開下位閥門(4)排水，直至水排完為止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海砂淡化方法，其特征在于反濾體層(3)的排管(5)結(jié) 構(gòu)為與引出管連通的大水管與若干排小水管連通，若干排小水管出水口均布在反濾體層 (3)空間內(nèi)，顆粒大小不同的砂、碎石、卵石鋪設(shè)在池底將排管(5)埋設(shè)其中，構(gòu)成反濾體層 (3)，顆粒大小不同的砂、碎石、卵石自上而下顆粒逐級(jí)增大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海砂淡化方法，其特征在于反濾體層(3)由上濾層及 下隔層組成，上濾層結(jié)構(gòu)為四周固定在池壁上密布多孔的襯板上鋪設(shè)有顆粒大小不同的 砂、碎石、卵石，顆粒大小不同的砂、碎石、卵石自上而下顆粒逐級(jí)增大；襯板下表面與池底 上表面之間形成一個(gè)間隔空間的下隔層，下隔層內(nèi)腔中鋪設(shè)著排管(5)，排管(5)結(jié)構(gòu)為 與引出管連通的大水管與若干排小水管連通，若干排小水管出水口均布在反濾體層(3)空 間內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種海砂淡化方法，其特征在于反濾體層(3)上表面 還設(shè)置有土工布層。
5. 一種海砂淡化方法，其特征在于本發(fā)明方案步驟為①先將海砂放入淡化池(1)反濾體層(3)上，平鋪后注入海水或淡水至砂體面以上，浸 漬半小時(shí)以上，淡化池(1)結(jié)構(gòu)為池下部設(shè)置有反濾體層(3)，反濾體層(3)中布設(shè)有排管 (5)，排管(5)的引出管穿過池壁后固定連通一個(gè)下位閥門(4)，淡水池上部設(shè)置有上位閥 門(2)，該步驟是上位閥門(2)注水浸漬，下位閥門(4)關(guān)閉；②浸漬完成后，將下位閥門(4)作為進(jìn)水閥開閥，往淡化池(1)注水，注水量要大于海 砂體下表面至上位閥門(2)高度之間的容積量，使浸漬水及注入水從作為溢流口的上位閥 門(2)排出；③溢流作業(yè)結(jié)束后，下位閥門(4)停止注水，改為排水，直至排空。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種海砂淡化方法，其特征在于反濾體層(3)由上濾層及 下隔層組成，上濾層結(jié)構(gòu)為四周固定在池壁上密布多孔的襯板上鋪設(shè)有顆粒大小不同的 砂、碎石、卵石，顆粒大小不同的砂、碎石、卵石自上而下顆粒逐級(jí)增大；襯板下表面與池底 上表面之間形成一個(gè)間隔空間的下隔層，下隔層內(nèi)腔中鋪設(shè)著排管(5)，排管(5)結(jié)構(gòu)為 與引出管連通的大水管與若干排小水管連通，若干排小水管出水口均布在反濾體層(3)空 間內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種海砂淡化方法，其特征在于反濾體層(3)由上濾層及 下隔層組成，上濾層結(jié)構(gòu)為四周固定在池壁上密布多孔的襯板上鋪設(shè)有顆粒大小不同的 砂、碎石、卵石，顆粒大小不同的砂、碎石、卵石自上而下顆粒逐級(jí)增大；襯板下表面與池底 上表面之間形成一個(gè)間隔空間的下隔層，下隔層內(nèi)腔中鋪設(shè)著排管(5)，排管(5)結(jié)構(gòu)為與引出管連通的大水管與若干排小水管連通，若干排小水管出水口均布在反濾體層(3)空 間內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種海砂淡化方法，其特征在于反濾體層(3)上表面還設(shè)置有土工布層。
全文摘要
一種海砂淡化方法，涉及海砂淡化方法。步驟為①先將海砂放入淡化池反濾體層上，浸漬半小時(shí)以上，淡化池結(jié)構(gòu)為池下部設(shè)置有反濾體層，反濾體層中布設(shè)有排管，淡水池上部設(shè)置有上、下位閥門，該步驟是上位閥門注水浸漬，下位閥門關(guān)閉；②浸漬完成后，上位閥門二次注水，注水量不小于砂體表面以上5cm高度容積量的注水量要求，注水完成后打開下位閥門排水，二次注水也可以由下位閥門注水，上位閥門排出。通過在已浸漬過的海砂上部或下部注入海水或淡水的方法，附加一個(gè)水壓力擠壓因浸漬而氯離子含量增大的水排出；設(shè)置半封閉的淡化池、反濾體；同時(shí)具備容納海砂及浸漬水的功能。
文檔編號(hào)C04B14/06GK101805137SQ201010130850
公開日2010年8月18日 申請日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者陳慧玲 申請人:陳慧玲