[发明专利]净化水的方法

说明书

本发明涉及净化水的方法和表面-反应的天然碳酸钙在此方法中 的用途。

存在多种可用于去除细固体、微生物以及溶解的无机和有机物质 的水净化技术。方法的选择将取决于待处理的水的品质、处理过程的 成本和对处理过的水的预期品质标准。

絮凝广泛应用于水例如工业废水或饮用水的净化中。絮凝指其中 以絮凝体或“薄片”形式从溶液中去除溶解的化合物和/或胶体颗粒的 方法。该术语也用于指使细颗粒物团聚在一起成为絮凝体的过程。随 后絮凝体可以浮动至液体顶部、沉降至液体底部或可以容易地从液体 中过滤出来。

常用的絮凝剂或混凝剂是硫酸铝或聚合氯化铝(PAC)。硫酸铝与 水反应生成氢氧化铝絮凝体。用铝化合物混凝可能会在成品水中留下 铝残留物。高浓度铝可能对人体有毒。在聚合氯化铝(PAC)的溶液中， 铝离子已经生成聚合物，所述聚合物由通过氧原子桥连的离子簇组成。 PAC用于例如处理含有有机物质(例如树叶)和/或无机物质(例如导致 褐色变色的铁化合物和锰化合物)的褐色饮用水。然而，PAC通常不足 以有效从水中去除褐色变色。

氯化铁(III)是另一种常用的混凝剂。铁(III)混凝剂在比硫 酸铝大的pH范围内发挥作用，但是对多种来源水不是有效的。用铁化 合物混凝通常在成品水中留下铁的残余物。这可能向水提供轻微的味 道，和可能在瓷器设备上导致褐色的污点。另外，氯化铁(III)在水 处理系统中存在腐蚀的风险。

其它公知的基于高比表面积的水处理吸附剂例如活性炭或膨润土 具有常见的缺点，由于它们的精细分开的状态，它们在从介质中吸附 待脱除的物质后很难分离。

因此，考虑到上述提及的已知水净化试剂的缺点，本发明的目标 是提供一种有效脱除水中杂质的改进的净化水的方法。

所述目标已经通过下述净化水的方法得以解决，其中将表面-反应 的天然碳酸钙或包含表面-反应的天然碳酸钙且在20℃下测量pH值大 于6.0的含水悬浮体加入待净化的水中，所述表面-反应的天然碳酸钙 是天然碳酸钙与二氧化碳和一种或多种酸的反应产物。

术语“净化”应宽范围解释，且是指水中不容许的有害化合物和/ 或其它化合物的任何去除。

优选通过本发明的方法处理的水包括工业废水、饮用水、城市废 水、来自酿酒厂或来自其它饮料工业的废水、或造纸工业中的废水， 无论它是白水或废水，以及农业废水。

如上文和下文进一步所定义的表面-反应的天然碳酸钙在它的表 面上有效吸附有机杂质以及无机杂质。

用于本发明的方法中的表面-反应的天然碳酸钙通过将天然碳酸 钙与酸并与二氧化碳反应而获得。

优选地，所述天然碳酸钙选自包括大理石、白垩、方解石、白云 石、石灰石和它们的混合物的集合。在优选的实施方案中，天然碳酸 钙在用酸和二氧化碳处理前要磨碎。磨碎步骤可采用任何传统的研磨 设备如技术人员公知的研磨磨机来实施。

将用于本发明的水净化方法中的表面-反应的天然碳酸钙制成在 20℃下测量pH值大于6.0、优选大于6.5、更优选大于7.0、甚至更 优选大于7.5的含水悬浮体。如下文所讨论的，可通过将所述含水悬 浮体加入到水中而使表面-反应的天然碳酸钙与待净化的水接触。还可 能在含水悬浮体加入到待净化的水中之前改变含水悬浮体的pH值，例 如，通过用额外的水稀释。或者，可将含水悬浮体干燥，和与水接触 的表面-反应的天然碳酸钙是粉末形式的或颗粒形式的。换句话说，需 要在用酸和二氧化碳处理后将pH值提高到大于6.0的值以提供具有本 文所述的有益吸附性质的表面-反应的碳酸钙。

在制备含水悬浮体的优选方法中，将例如通过研磨精细分开的或 未精细分开的天然碳酸钙悬浮于水中。优选地，基于浆料的重量，浆 料中天然碳酸钙含量在1-80wt％、更优选3-60wt％和甚至更优选 5-40wt％的范围内。