[发明专利]一种降低水体硬度的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境污染与治理技术领域，具体涉及一种降低水体硬度的方法。

背景技术

由于人类活动加剧和地下水水循环环境的演化，地下水的污染程度日趋严重，有些地方的水体总硬度等指标的含量逐年升高，已严重影响了饮用水的供水质量。因此，开展地下水中硬度的降低和去除技术研究，为今后保障生活饮用水安全有着重要的理论和社会意义。

目前，国内外水体中硬度的去除和降低技术主要有药剂软化法、离子交换软化法和膜软化法。但是一些学者对离子交换树脂在饮用水处理方面应用的稳定性与安全性提出质疑。还有人认为当在未经氯化消毒的情况下，阴离子交换树脂在使用过程中可能会产生有毒、高致癌性的氮类消毒副产物。膜软化法在降低水体硬度的时候，需要增加前处理设施，这样增加了处理成本。

上述这些方法均需要大型设施，投资高，占用面积大，运行成本较大。

另外，高硬度的水在采用离子交换树脂法处理时，很容易吸附饱和，再生工作量大，导致成本增高。在采用膜软化法处理时容易在膜表面析出结垢，引起堵塞，影响膜软化法的正常运行。显然药剂软化法的实用性优于离子交换软化法和膜软化法。通常所用的软化药剂有CaO、Na₂CO₃、NaOH、Na₃PO₄等。

螯合剂被广泛用于处理重金属等物质，常见的螯合剂有乙二醇二乙醚二胺四乙酸(EGTA)、2,4,6-三巯基均三嗪三钠盐(TMT)或柠檬酸，其中乙二醇二乙醚二胺四乙酸可以用于处理铜、铅等重金属。2,4,6-三巯基均三嗪三钠盐作为一种环境友好型有机硫螯合剂，它能与水溶液中的大多数一价和二价的重金属离子形成稳定的化合物而沉淀出来，从而达到去除重金属离子的目的。但尚未发现将其用于处理水体中的Ca²⁺、Mg²⁺，以降低水体硬度的报道。

混凝法是一种去除废水中悬浮物质和胶体的分离技术，在给水和废水处理中均广泛使用。该方法通过投加混凝剂来破坏胶体的稳定性，使水体中的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离性的絮凝体，进而通过固液分离等手段达到去除的目的。然而，混凝法单独直接用于硬度降低去除效果较差，因此很少使用。

截至目前，尚未发现有关碱性化合物-螯合剂-混凝剂联合法降低水体硬度的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种降低水体硬度的方法。该方法采用碱性化合物-螯合剂-混凝剂联合法降低水体硬度，能够使水体的硬度降低50％以上，处理效果好。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种降低水体硬度的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将浓度为0.03mol/L～0.08mol/L的碱性化合物水溶液加入到待处理水体中，在温度为10℃～35℃的条件下搅拌5min～30min进行沉淀处理；所述碱性化合物水溶液的加入量为每升水体中加入0.5mL～2.0mL碱性化合物水溶液，所述碱性化合物水溶液为Na₂CO₃水溶液、NaOH水溶液或Na₃PO₄水溶液；

步骤二、将螯合剂加入到步骤一中沉淀处理后的水体中进行螯合处理，所述螯合剂的加入量为每升水体中加入10mg～40mg螯合剂；所述螯合剂为乙二醇二乙醚二胺四乙酸、柠檬酸或2,4,6-三巯基均三嗪三钠盐；

步骤三、将混凝剂加入到步骤二中螯合处理后的水体中进行混凝处理，所述混凝剂的加入量为每升水体中加入8mg～40mg混凝剂；所述混凝剂为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的混合物；

步骤四、采用离心法对步骤三中混凝处理后的水体进行固液分离，得到降低硬度后的水体。

上述的一种降低水体硬度的方法，其特征在于，步骤一中所述碱性化合物水溶液为Na₂CO₃水溶液。

上述的一种降低水体硬度的方法，其特征在于，步骤二中所述螯合剂为2,4,6-三巯基均三嗪三钠盐。

上述的一种降低水体硬度的方法，其特征在于，步骤二中所述螯合剂的加入量为每升水体中加入25mg螯合剂。

上述的一种降低水体硬度的方法，其特征在于，步骤三中所述混凝剂为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺按质量比5:2混合而成的混合物。

上述的一种降低水体硬度的方法，其特征在于，步骤三中所述混凝剂的加入量为每升水体中加入28mg混凝剂。

本发明与现有技术相比具有以下优点：