[发明专利]流体再矿化工序

说明书

技术领域

本发明涉及一种在控制最终浊度下使流体再矿化的工序。所述工序包含试剂配送、再矿化和过滤的阶段。本发明属于流体处理的技术领域。更具体地说，本发明属于对水进行处理以用于人类消耗、工业过程、农业上使用以及需要调节如硬度、碱度、pH值、朗格利尔饱和指数（Langelier Saturation Index；LSI）等参数的其它应用的技术领域。

背景技术

由于在现代社会中对水的需要日益增长，因此确保满足充分的物理化学和感官需求的水质量的任务变得很复杂。

现今，有不同的技术用于获得具有不同质量的水。在许多情况下，必须根据最终用户调节产品水以遵守当前法规，也就是用于人类、工业、农业消耗等用途的水。

再矿化是一种通常所应用的用来使产品水的质量合格的工艺。再矿化在于将某些组分加入到水中，这些组分并不含于水中或在先前的工艺中已被部分或完全去除，通常为Ca²⁺、HCO₃^-、Mg²⁺等。另外，这个工序必须保证对pH值、碱度和硬度、LSI等的控制。这些参数对于确保产品水的质量来说至关重要并且防止水变污浊或有腐蚀性。

为达到这个目的，不同的试剂组合被使用，且其中一些组合呈现如下：

-碳酸钙（CaCO₃）与二氧化碳（CO₂）或酸（HCl、H₂SO₄等）组合。

-碳酸钙镁（MgCaCO₃）与二氧化碳（CO₂）或酸（HCl、H₂SO₄等）组合。

-氢氧化钙（Ca(OH)₂）与二氧化碳（CO₂）或酸（HCl、H₂SO₄等）组合。

-其它：CaO、MgO等。

在碳酸钙和/或碳酸镁的情况下，碳酸钙和/或碳酸镁必须能够以床的形式以使再矿化的流体能够以上行或下行模式通过它们。

在氢氧化钙的情况下，氢氧化钙必须以被称为石灰乳的悬浮液形式制备。也可以微粉化形式加入前述碳酸盐，从而形成悬浮液。在两种情况下，可以将悬浮液送到充当倾析器的饱和器中，使未完全溶解的杂质（Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂等）和未溶解的过量试剂以及悬浮液中的其它反应产物进行沉淀，以这种方式获得理论上饱和的溶液。

基于上述技术的再矿化系统已成为各种专利的标的，例如：EP 0520826、US 5391302和US 5695646。

用于再矿化的系统（尤其在氢氧化钙的情况下）的一个主要缺点在于，理论上饱和的溶液常常并不完全饱和，并且因此在产品水中出现混浊。在正常条件下，这个实情不会成问题，但是在某些实际应用中，需要更严格的浊度水平，继而，因此对调节浊度水平的尝试可能会对工艺作调整，从而导致与其余参数不匹配。

为了解决这个问题，可以使用在工艺的特定点处连接过滤系统的选择，这种组合已成为如ES2259562和US 4670150等专利的标的。

如ES2259562中所示，在再矿化工艺的特定时刻使用过滤允许在石灰饱和器之前，石灰饱和器通常在这种类型的系统中使用。所述专利提出在石灰乳配送系统中的微滤系统，其提供一种石灰乳连续配送的方法并且在悬浮液中不含引起过度混浊的物质。

然而，这种类型的工艺有以下问题：为了将过滤施加于在悬浮液中具有高含量物质的自身石灰乳（这是不溶的），就涉及到过滤系统的高度污染，并且因此操作和维护成本因必要的洗涤（包括膜的重新配置）次数增多而增加。

因此，必须要发现或开发一种避免上述问题的再矿化工序。

发明内容

本发明涉及一种再矿化工序，其提出在再矿化工艺之后施加过滤的情况下关于最新技术现状的改善。

此外，在本发明中，出于降低投资和操作成本的目的，作为处理整个量的有待再矿化的流体的替代方法，可以仅过量处理一部分的上述再矿化流体，并且一旦已完成过滤工艺，就将其与尚未经过处理的量结合，届时通过稀释将其调节到初始针对有待处理的流体总量所确立的再矿化值。

因此，本发明的第一个方面涉及一种使流体再矿化的工序，其包含以下步骤：