[发明专利]制盐蒸馏水制备饮用弱碱水和富锶型电解质原料水的方法和系统

说明书

本发明提供了从井矿卤水生产食盐过程中得到的蒸馏水制备饮用弱碱水和富锶型电解质原料水的方法，该方法包括依次将制盐蒸馏水进行减压处理、一次过滤、膜分离处理、活性炭吸附处理、二次过滤处理、杀菌消毒处理等步骤，使得原料水中的不溶性固体杂质、硫化物、微生物等物质去除，并使离子进行分离或富集，从而制备得到适宜饮用的弱碱水，以及可用于功能性饮料生产的富锶型电解质原料水。本发明提供的方法不仅可以实现资源的综合利用，而且可以获得新的产品，显著提高过程的经济性。

技术领域

本发明涉及食品领域，具体涉及一种从矿井卤水制取食盐过程中得到的副产物蒸馏水为原料来制备的饮用弱碱水和富锶型电解质原料水的方法和系统。

背景技术

食盐，又称餐桌盐，是对人类生存最重要的物质之一，也是烹饪中最常用的调味料。食盐的主要成分是氯化钠。食盐有粗盐和精盐两种。粗盐可由海水、矿盐的水溶液、盐井的盐汁、盐池的咸水等经过煎晒、过滤、蒸浓、结晶等而得。精盐由将粗盐再结晶、并用化学方法除去碱金属和碱土金属的硫酸盐和碳酸钠等杂质而制得。无论是粗盐还是精盐的制备，其过程均涉及到蒸发浓缩，即将盐卤溶液蒸发除水以浓缩盐卤。通常从井矿盐卤制取食盐的过程中，每生产1吨食盐需要蒸发2～3吨的水，这些蒸馏水除部分返回地下溶解盐矿外，大部分直接排放，造成资源浪费。

盐卤中含有多种元素，蒸发过程中不可避免地会有少量元素进入到蒸馏水中。其中，锶是一种对人体有益的元素。锶是人体中必需的微量元素之一，它与人体骨骼的形成密切相关，是骨骼、牙齿的主要成分，身体所有组织中都有锶，在肠内它与钠存在竞争吸收部位，使人体降低对钠的吸收，有利于心血管正常活动(吴茂江.锶与人体健康.微量元素与健康研究，2012，29(5):66-67)。另一方面，虽然制盐蒸馏水一定程度上属于蒸馏水，但蒸发过程中不可避免地带入了钠离子，其浓度通常大于50ppm甚至更高，会影响水的口感。另外，制盐过程所得到的蒸馏水为碱性水，其pH太高而不能直接饮用。此外，目前一些市售的功能性电解质饮料往往在制备过程中还需要补充电解质，例如氯化钠和其他矿物质等。基于以上分析，如能将制盐蒸馏水进行处理，特别是实现离子的分离和富集，即可获得适于饮用的弱碱水以及富含锶离子的电解质原料水用于生产功能性饮料，从而实现制盐蒸馏水的高值化综合利用。但实现上述目的还需要解决制盐蒸馏水pH调节、杂质和异味去除、离子分离和调控等关键技术难点。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一，将制盐过程中得到的蒸馏水制成饮用弱碱水以及可用于功能性饮料生产的电解质原料水，实现资源综合利用的同时显著提高过程经济效益。

本发明是基于发明人的以下发现提供的：含盐卤水通过蒸发浓缩后获得食盐以及蒸馏水。卤水中除含有大量的氯化钠外还含有一些微量元素，例如锶元素。蒸发过程中不可避免地在蒸馏水中带入了钠离子、锶离子、钙离子等离子，但与卤水相比，这些离子的含量明显低得多，钠离子的含量通常在40ppm以上，钙离子含量在10ppm以下，而锶元素含量通常在0.4ppm以下。另一方面，由于制盐蒸馏水来自天然卤水，制盐过程的蒸发工艺也使得蒸馏水呈碱性，其pH值通常大于9.5，因此该蒸馏水可作为制备饮用弱碱水的原料水，但需要进行pH调节。此外，钠离子含量太高会影响生活饮用水口感，而制备电解质功能性饮料时却往往需要添加额外的盐，以提高其中的离子(包括钠离子、钾离子、镁离子、钙离子等)含量，其中钠离子含量可高达500mg/L。此外，制盐蒸馏水中还含有锶元素，通过富集可制备富锶型电解质原料水，制备成电解质饮料时可以在为人体补充电解质的同时补充锶元素。蒸馏水中还可能含有微量的硫化物，例如硫化氢等，其必须去除以满足饮用水标准。硫化氢在水中的溶解度受温度和压力影响，可以通过减压处理去除。蒸馏水中的固体杂质可通过物理过滤去除，钠离子、锶离子等离子含量可以通过膜分离处理来调节，特别是结合反渗透膜分离来控制，因此结合一系列的处理单元可以将制盐蒸馏水制备成合格的饮用水产品。

为此，本发明的一个目的在于提供制盐蒸馏水制备饮用弱碱水和富锶型电解质原料水的方法和系统。