專利名稱：氫氧化鈣在飲用水處理中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飲用水處理的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種使用氫氧化鈣堿性藥 劑在飲用水處理中的方法。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，對(duì)飲用水的要求越來(lái)越高。新的生活飲用水標(biāo)準(zhǔn) (GB 5749-2006)的頒布實(shí)施后，自來(lái)水公司需要更適合有效的藥劑和先進(jìn)的制水工藝，來(lái)保證出廠水的質(zhì)量。
目前，國(guó)內(nèi)飲用水行業(yè)的水源主要有三大部分水庫(kù)水、地下水和地表水。 隨著地表水污染日益加劇，越來(lái)越多的自來(lái)水公司尋找更好的水源來(lái)降低制水成本，保 證出廠水達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，于是水庫(kù)水和地下水成為重點(diǎn)水源。但水庫(kù)水和地下水的特點(diǎn) 是低溫、低濁、低pH。因此國(guó)內(nèi)一些水廠，開始考慮采用加堿的水處理技術(shù)，通過(guò)選 擇一些合適的堿性藥劑來(lái)有效地調(diào)節(jié)水體的pH，從而達(dá)到提高凈化效果的目的。
飲用水行業(yè)常用的堿性藥劑主要有兩種碳酸鈉和氫氧化鈉，經(jīng)過(guò)一些實(shí)踐發(fā) 現(xiàn)，氫氧化鈉和碳酸鈉雖然有調(diào)節(jié)水體pH的作用，但是投加氫氧化鈉時(shí)會(huì)使池壁內(nèi)產(chǎn)生 大量黑色漿糊狀物質(zhì)，生成的絮凝物難以沉降，投加碳酸鈉時(shí)因CO32- +OH- —CO2 + H2O,生成的CO2影響沉淀效果，導(dǎo)致污泥很難沉降。并且水廠出廠水化學(xué)穩(wěn)定性差， 對(duì)給水管網(wǎng)影響很大。發(fā)明內(nèi)容
目前飲用水處理中使用的氫氧化鈉和碳酸鈉雖然具有調(diào)節(jié)水體pH的作用，但使 得絮凝沉淀池內(nèi)礬花量增多，很多礬花懸浮在水中，無(wú)法被去除，同時(shí)出廠水化學(xué)穩(wěn)定 性差，屬腐蝕性水，對(duì)給水管網(wǎng)影響很大，因此為了克服和解決此類問(wèn)題，本發(fā)明提出 了氫氧化鈣在飲用水中的應(yīng)用。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的氫氧化鈣在飲用水處理中的應(yīng)用，該應(yīng)用 包括以下步驟(1)配制氫氧化鈣溶液濃度為1%-5%，同時(shí)需攪拌溶解氫氧化鈣；(2)通過(guò)投加管路、投加泵進(jìn)行氫氧化鈣投加；(3)氫氧化鈣的投加點(diǎn)在加礬點(diǎn)前10米-150米處；(4)投加量的控制，使出廠水pH值為7.0-8.5;氫氧化鈣為微細(xì)的白色粉末狀物體，屬于微溶解物質(zhì)，它的有效含量需達(dá)到90%以 上，鹽酸不溶物含量需小于0.8%，0.07mm篩余物小于5%，水分小于2%，重金屬含量需 達(dá)到國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中重金屬含量分別為砷(mg/ L) 0.01，鎘(mg/L) 0.005，鉻(六價(jià)，mg/L) 0.05，鉛(mg/L) 0.01，汞(mg/L) 0.001，硒(mg/L) 0.01。20°C水溫時(shí)，溶解度僅為0.166%，水溶液呈強(qiáng)堿性，因此投 加時(shí)應(yīng)注意控制溶解罐(池)的濃度過(guò)高而導(dǎo)致大部分氫氧化鈣沉淀于罐底(池底)，甚至堵塞管路。因此，根據(jù)氫氧化鈣這一特性，在石灰投加系統(tǒng)中，實(shí)際配制的石灰濃 度應(yīng)為1%-5%。用于飲用水處理時(shí)它的主要作用為有效調(diào)節(jié)水體的pli，同時(shí)對(duì)水體 中的膠體微粒能起助凝作用，作為顆粒核增重劑，石灰具有加速不溶物的沉淀分離、提 高改善混凝沉淀效果、增加水體的化學(xué)穩(wěn)定性的作用。
在所述的投加泵前有一個(gè)沖洗水管路，投機(jī)泵后有一個(gè)稀釋水管路，為了盡快 的使氫氧化鈣能充分溶解，防止其結(jié)垢引起管路堵塞。
所述的步驟(2)中投加泵選為計(jì)量泵。目前市場(chǎng)上比較常見得有三種螺桿 泵、計(jì)量泵、離心泵。采用計(jì)量泵來(lái)投加石灰溶液最合適。因其線性最好，計(jì)量精確。 通過(guò)定期對(duì)計(jì)量泵進(jìn)行沖洗，可延長(zhǎng)泵的使用壽命。
所述的步驟(3)中采用機(jī)械攪拌來(lái)攪拌溶解氫氧化鈣。因?yàn)槠貧鈹嚢柙跀嚢?時(shí)，會(huì)導(dǎo)致水中被帶入大量的空氣，空氣中的CO2與氫氧化鈣反應(yīng)生成CaCO3,降低了 其使用效率，導(dǎo)致用量相應(yīng)增大。
所述的步驟(4)中投加點(diǎn)為一點(diǎn)或兩點(diǎn)。石灰應(yīng)加在加礬點(diǎn)之前，因需先將水 體pH值調(diào)節(jié)到合適值后才能更有效地發(fā)揮絮凝劑的作用，氫氧化鈣的投加點(diǎn)與加礬點(diǎn)間 應(yīng)有合適的距離，才能保證其即起到調(diào)節(jié)水體pH作用，又能提高混凝效果，作為優(yōu)選， 第一投加點(diǎn)一般與加礬點(diǎn)的距離大于15米小于100米的效果較好。投加距離太近，氫氧 化鈣乳濁液在水中還沒(méi)有擴(kuò)散開，水中堿度、pH值還沒(méi)有明顯提高，對(duì)凈水劑發(fā)揮絮凝 效果要降低，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)影起沉淀池出水濁度的上升。相反，投加距離太遠(yuǎn)，氫氧化 鈣基本上已經(jīng)溶解，鹽酸不溶物也已經(jīng)發(fā)生沉淀，這時(shí)雖然pH值、堿度都提高了，礬花 也結(jié)得大了，但并不一定能很快沉淀，而且可能會(huì)造成沉淀池出水跑礬花現(xiàn)象。采用兩 點(diǎn)投加效果更好，第一點(diǎn)設(shè)置在加礬前的管道上，控制混凝反應(yīng)合適的pH值。第二點(diǎn)在 濾前投加，控制出廠水pH值為7.1 7.2。
氫氧化鈣投加過(guò)程中使用的投加管路采用透明的軟管。因氫氧化鈣為微溶物 質(zhì)，配制濃度過(guò)高、水流速不當(dāng)時(shí)很容易在管道面上沉積下來(lái)，造成管道的堵塞。而大 多數(shù)水廠采用的都是無(wú)縫鋼管，有時(shí)管路過(guò)多、過(guò)長(zhǎng)時(shí)，不能及時(shí)的判斷是哪部分管路 出現(xiàn)問(wèn)題，給制水帶來(lái)很大困難。因此作為優(yōu)選，石灰的投加管路采用透明的PE軟管 效果更好(1)軟管在水壓的作用在下具有一定的形變和伸縮效果，這樣更能防止在 管道內(nèi)壁積垢，也就更能避免管道的堵塞，(2)軟管透明，可以通過(guò)肉眼觀察出堵塞部 位，作針對(duì)性處理，甚至截掉堵塞部分也是相當(dāng)方便。
影響投加量的主要因素是源水、出廠水pH值、采用的凈水劑類、投加點(diǎn)的遠(yuǎn) 近。一般源水pH越低、出廠水pH值要求越高，投加的氫氧化鈣量就越多。由于硫酸鋁 凈水劑引起的pH下降較多，因此投加的氫氧化鈣量也就比使用聚合氯化鋁凈水劑多。夏 季由于供水量加大，及暴雨天氣多，氫氧化鈣用量也相應(yīng)增加。如果僅僅考慮提高pH， 投加距離遠(yuǎn)的比近的相對(duì)石灰投量較少，因?yàn)榫嚯x遠(yuǎn)了，微溶的石灰有較長(zhǎng)時(shí)間溶解來(lái) 提高pH，而距離近，則容易有部分石灰粉末來(lái)不及溶解就被礬花包裹、沉淀。
出廠水中由于溶解了 Ca(OH)2,在管網(wǎng)輸送過(guò)程中與水中溶解的CO2反應(yīng)形成 碳酸鈣不溶物沉淀于管壁，形成保護(hù)膜，石灰中的一些不溶物雜質(zhì)，如二氧化硅能沉淀 于管壁形成保護(hù)膜，從而進(jìn)一步降低出廠水對(duì)管網(wǎng)的腐蝕，可以有效的抑制黃水現(xiàn)象；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是41、有效提高水體pH值，降低制水成本。
2、在助凝方面，氫氧化鈉及碳酸鈉通過(guò)提高pH使絮凝劑發(fā)揮作用；而石灰不 僅利用提高pH的方式使絮凝劑作用更有效，另外其懸浮顆粒起到聚凝核心的作用，增加 顆粒碰撞速率，增加絮凝體密度，加速不溶物的沉淀分離，提高混凝效果。
3、反應(yīng)生成物方面，氫氧化鈣的生成物最容易脫水。
4、投加氫氧化鈣可提高出廠水的化學(xué)穩(wěn)定性，提高水中的總硬度、總堿度、溶 解性總固體(投加其它堿性藥劑則不能)。
5、有效減少管網(wǎng)黃水現(xiàn)象。
6、具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖1為投加泵前的沖洗水管路和投加泵后的稀釋水管路圖；其中1 : Ca (OH) 2溶液；2·.服務(wù)水管路；3 沖洗水管路；4 稀釋水管路；5 攪拌器DN25 ； 6 投加點(diǎn)； 計(jì)量泵。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例1:以0.5個(gè)pH為一個(gè)單位，用石灰和氫氧化鈉將沉淀水pH逐步調(diào)高，得到 下表的數(shù)據(jù)，氫氧化鈉的用量是石灰的用量的2—2 .4倍。因此價(jià)格方面對(duì)比，相同處 理效果下，氫氧化鈣氫氧化鈉碳酸鈉= : 40 100。從用量方面對(duì)比相同處理效 果下，氫氧化鈣氫氧化鈉碳酸鈉=33: 80 100。按年供水量1億噸(約30萬(wàn)噸 每天)計(jì)算，該水廠年節(jié)約成本在九十萬(wàn)元以上； 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表
權(quán)利要求
1.一種氫氧化鈣在飲用水處理中的應(yīng)用，其特征在于該應(yīng)用包括以下步驟(1)配制氫氧化鈣溶液濃度為1%-5%，同時(shí)需攪拌溶解氫氧化鈣；(2)通過(guò)投加管路、投加泵進(jìn)行氫氧化鈣投加；(3)氫氧化鈣的投加點(diǎn)在加礬點(diǎn)前10米-150米處；(4)投加量的控制，使出廠水pH值為7.0-8.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧化鈣在飲用水處理中的應(yīng)用，其特征在于在所述的 投加泵前有一個(gè)沖洗水管路，投機(jī)泵后有一個(gè)稀釋水管路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧化鈣在飲用水處理中的應(yīng)用，其特征在于所述的步 驟(1)中采用機(jī)械攪拌來(lái)攪拌溶解氫氧化鈣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的氫氧化鈣在飲用水處理中的應(yīng)用，其特征在于所述的 步驟(2)中投加泵選為計(jì)量泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧化鈣在飲用水處理中的應(yīng)用，其特征在于所述的步 驟(4)中投加點(diǎn)為一點(diǎn)或兩點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氫氧化鈣在飲用水處理中的應(yīng)用，其特征在于所述的步 驟(4)中投加點(diǎn)為一點(diǎn)，投加點(diǎn)在加礬點(diǎn)前15-100米處。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氫氧化鈣在飲用水處理中的應(yīng)用，其特征在于所述的投 加點(diǎn)為兩點(diǎn)，第一投加點(diǎn)在加礬點(diǎn)前15-100米處，第二投加點(diǎn)在過(guò)濾前。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧化鈣在飲用水處理中的應(yīng)用，其特征在于在氫氧化 鈣投加過(guò)程中使用的投加管路采用透明的軟管。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氫氧化鈣在飲用水處理中的應(yīng)用，其特征在于在氫氧化 鈣投加過(guò)程中使用的投加管路采用透明的PE軟管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧化鈣在飲用水處理中的應(yīng)用，其特征在于所述的氫 氧化鈣有效含量達(dá)到90%以上，鹽酸不溶物含量小于0.8%，0.07mm篩余物小于5%，水 分小于2%，重金屬含量需達(dá)到國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
全文摘要
氫氧化鈣在飲用水處理中的應(yīng)用，涉及一種使用氫氧化鈣堿性藥劑在飲用水處理中的方法。目前飲用水處理中使用的氫氧化鈉和碳酸鈉雖然具有調(diào)節(jié)水體pH的作用，但使得絮凝沉淀池內(nèi)礬花量增多，很多礬花懸浮在水中，無(wú)法被去除，同時(shí)出廠水化學(xué)穩(wěn)定性差，屬腐蝕性水，對(duì)給水管網(wǎng)影響很大，因此為了克服和解決此類問(wèn)題，本發(fā)明提出了氫氧化鈣在飲用水處理中的應(yīng)用。本發(fā)明包括以下步驟配制氫氧化鈣溶液濃度為1%-5%，同時(shí)需攪拌溶解氫氧化鈣；通過(guò)投加管路、投加泵進(jìn)行氫氧化鈣投加；氫氧化鈣的投加點(diǎn)在加礬點(diǎn)前10米-150米處；投加量的控制，使出廠水pH值為7.0-8.5。本發(fā)明有效地提高了水體pH值，降低制水成本；提高混凝效果；有效減少管網(wǎng)黃水現(xiàn)象。
文檔編號(hào)C02F1/52GK102020345SQ201010538540
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者陳鋒 申請(qǐng)人:杭州天健流體控制設(shè)備有限公司上虞分公司