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1、(10)申请公布号 CN 102976445 A (43)申请公布日 2013.03.20 CN 102976445 A *CN102976445A* (21)申请号 201210530052.0 (22)申请日 2012.12.10 C02F 1/42(2006.01) C02F 103/08(2006.01) (71)申请人 天津滨环化学工程技术研究院有限 公司 地址 300352 天津市津南区海河二道闸宝成 集团院内 (72)发明人 罗坚 于雪琴 陈明玉 蒋凯亮 (74)专利代理机构 天津盛理知识产权代理有限 公司 12209 代理人 王来佳 (54) 发明名称 一种过滤柱填装式的海水脱。
2、钙方法 (57) 摘要 本发明涉及一种过滤柱填装式的海水脱钙方 法， 步骤如下 ： 将粉末型吸附材料加工成为与 过滤柱形状相适应的条形材料， 然后将条形材料 填装到过滤柱中 ； 按照 15-25L/h 的流量将海水 从步骤中的过滤柱底部泵入， 吸附材料与海水 的比例 kg ： L 为 1 ： 150-200， 上部出滤液， 所得滤 液即为脱钙海水。 本发明海水脱钙的方法简单， 该 方法中的离子交换容量大于 2 mol Ca2+/kg， 而且 0.3 s即可达到吸附平衡， 大大缩短了海水脱钙的 时间， 节约了企业的生产成本 ； 该方法中所使用 的吸附材料为非晶态无机离子交换材料， 该吸附 材料在。
3、 0 250的条件下均可使用， 使得该方 法操作方便， 提高了生产效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种过滤柱填装式的海水脱钙方法， 其特征在于 ： 步骤如下 ： 将粉末型吸附材料加工成为与过滤柱形状相适应的条形材料， 然后将条形材料填装 到过滤柱中 ； 按照 15-25L/h 的流量将海水从步骤中的过滤柱底部泵入， 吸附材料与海水的比 例 kg ： L 为 1 ： 150-200， 上部出滤液， 所得滤液即为脱钙海。
4、水。 2. 根据权利要求 1 所述的过滤柱填装式的海水脱钙方法， 其特征在于 ： 所述步骤中 按照 20L/h 的流量将海水从步骤中的过滤柱底部泵入。 3. 根据权利要求 1 所述的过滤柱填装式的海水脱钙方法， 其特征在于 ： 所述步骤中 吸附材料与海水的比例 kg ： L 为 1 ： 200。 4. 如权利要求 1-4 任一项所述的过滤柱填装式的海水脱钙方法在蒸馏法海水淡化与 脱钙处理中的应用。 5. 如权利要求 1-4 任一项所述的过滤柱填装式的海水脱钙方法在常量或微量元素的 富集方面的应用。 6. 根据权利要求 6 所述的过滤柱填装式的海水脱钙方法在常量或微量元素的富集， 其 特征在于 。
5、： 所述的常量或微量元素为卤水、 苦咸水中的常量或微量元素。 权 利 要 求 书 CN 102976445 A 2 1/3 页 3 一种过滤柱填装式的海水脱钙方法 技术领域 0001 本发明属于海水淡化预处理技术领域， 涉及一种海水淡化的方法， 尤其是一种过 滤柱填装式的海水脱钙方法。 背景技术 0002 在环渤海地区， 淡水资源短缺已经成为制约经济社会发展的重要因素， 解决的办 法， 除了节水外， 也要积极寻求开源。海水淡化被认为是该地区开源的有效手段。此外， 该 地区工业的快速发展侵占了大量盐田， 由此制约了国计民生不可或缺的制盐和盐化工的发 展。人们在积极寻求同步解决海水淡化缓解水资源短。
6、缺并同时发展盐化工的各种途径。 0003 海水淡化以反渗透法和热法发展最为迅猛。但是， 反渗透法中浓盐水达到盐度 6% 以上时易发生钙沉积， 堵塞反渗透膜的孔道。 而利用热蒸发的热法海水淡化技术， 也由于海 水中存在钙、 硫酸根等易结垢离子而面临着设备结垢等问题， 尤其在高温时更为严重， 因为 硫酸钙的溶解度在一定温度范围段由于脱水相变等因素而随温度升高而下降） 。因此这两 种常见的办法目前均因为钙沉积的限制而难以在海水淡化中将浓海水的浓度提高到可以 直接制盐的程度。 0004 通过检索， 发现与本发明专利申请相关的如下专利公开文献 ： 0005 1、 海水脱硬预处理淡化的生产方法 （CN10。
7、2001763A） ， 本发明中海水采用化学法与 超、 微滤膜法结合提取碳酸钙、 氢氧化镁 , 提取钙、 镁离子后的海水， 经淡化产生淡水的同 时， 所产浓盐水供综合利用。本发明通过海水提钙、 提镁脱硬预处理后 , 淡化过程无须添 加阻垢剂， 不但淡水回收率反渗透法可达 60以上， 蒸馏法可达 80以上， 预处理过程中 可副产纳米级碳酸钙和纳米级氢氧化镁产品， 淡化后浓盐水可以高附加值产品形式综合利 用， 极大地降低了海水淡化的投资和运行成本， 是一典型的低碳、 绿色、 循环经济海水淡化 技术。 0006 2、 海水除钙浓缩利用的方法 （CN101381147） ， 涉及到海水的利用， 包括海。
8、水淡化装 置、 分离装置， 所述海水淡化装置采用多效蒸发工艺 , 其造水比达到 20 以上， 所述海水淡 化装置前端设有除钙装置， 在海水直接接触后， 吸附海水中95以上钙离子。 采用以上方法 后， 避免了淡化过程中， 因海水含有钙盐所结钙垢造成的设备效率的降低， 同时提高了淡化 装置的造水比， 对最终所得浓盐水还可进一步分离， 得到氯化钠、 氯化钾、 氯化镁、 工业溴、 硫酸镁等化工产品， 提升了浓盐水利用率， 避免排放所造成浪费和对环境的污染。 0007 通过对比， 本发明专利申请与上述的专利公开文献存在本质的不同。 发明内容 0008 本发明的目的在于克服现有技术的不足之处， 提供一种方。
9、法简单、 操作方便、 节约 企业生产成本、 提高生产效率的过滤柱填装式的海水脱钙方法。 0009 本发明实现目的的技术方案是 ： 0010 一种过滤柱填装式的海水脱钙方法， 步骤如下 ： 说 明 书 CN 102976445 A 3 2/3 页 4 0011 将粉末型吸附材料加工成为与过滤柱形状相适应的条形材料， 然后将条形材料 填装到过滤柱中 ； 0012 按照 15-25L/h 的流量将海水从步骤中的过滤柱底部泵入， 吸附材料与海水 的比例 kg ： L 为 1 ： 150-200， 上部出滤液， 所得滤液即为脱钙海水。 0013 而且， 所述步骤中按照 20L/h 的流量将海水从步骤中的。
10、过滤柱底部泵入。 0014 而且， 所述步骤中吸附材料与海水的比例 kg ： L 为 1 ： 200。 0015 如上所述的过滤柱填装式的海水脱钙方法在蒸馏法海水淡化与脱钙处理中的应 用。 0016 如上所述的过滤柱填装式的海水脱钙方法在常量或微量元素的富集方面的应用。 0017 而且， 所述的常量或微量元素为卤水、 苦咸水中的常量或微量元素。 0018 本发明的优点和有益效果为 ： 0019 1、 本发明海水脱钙的方法简单， 该方法中的离子交换容量大于 2 mol Ca2+/kg， 而 且 0.3 s 即可达到吸附平衡， 大大缩短了海水脱钙的时间， 节约了企业的生产成本 ； 该方法 中所使用。
11、的吸附材料为非晶态无机离子交换材料， 该吸附材料在 0 250的条件下均可 使用， 使得该方法操作方便， 提高了生产效率。 0020 2、 本发明海水脱钙的方法除钙后的海水组成稳定， 可脱除海水中 80的 Ca2+， 解 决了海水浓缩过程中设备结垢的难题， 从而大幅度增加低温多效海水淡化设备的造水比， 降低了造水成本。 0021 3、 本发明海水脱钙的方法脱钙后的海水淡化后可得到 20% 左右的浓海水， 可望实 现无盐田工厂化制盐， 解决了天津等沿海地区缺水、 缺地又缺盐的矛盾。 同时也可将此技术 与电厂余热利用及尾气处理结合起来。 0022 4、 本发明海水脱钙的方法为海水预处理脱钙工业放大。
12、提供依据， 并期望以此技术 与利用电厂余热来进行高温多效蒸发及浓海水直接制取真空盐、 同时处理电厂废气结合起 来 ； 为环渤海地区的海水淡化、 制盐 - 盐化工、 电厂尾气处理及余热利用、 发展循环经济开 辟一条新型的节能高效绿色环保的途径。 附图说明 0023 图 1 为本发明海水脱钙的处理方法的吸附 - 洗脱工艺流程图， 其中 1 为蠕动泵 ； 2,3,4 为过滤柱 ； 5,6,7 为吸附材料。 具体实施方式 0024 下面通过具体实施例对本发明作进一步详述， 以下实施例只是描述性的， 不是限 定性的， 不能以此限定本发明的保护范围。 0025 本发明中所使用的方法， 如无特殊说明， 均为。
13、常规方法 ； 本发明中所使用的试剂， 如无特殊说明， 均为常规试剂。 0026 一、 技术原理 0027 本过程系以新型无机离子交换材料将钙通过离子交换自海水中选择性地脱离出 来。所谓离子交换是通过以交换介质中的离子 （离子交换材料， 主要是固体， 也可以是以膜 隔离的液体） 与溶液或熔融盐中的离子进行可逆置换， 其过程中离子交换材料的骨架结构 说 明 书 CN 102976445 A 4 3/3 页 5 不发生变化。 0028 二、 实验材料、 仪器及设备 0029 所有实验的海水来于汉沽盐场。 0030 海水中钙、 镁、 钾的浓度分析， 均采取海水系统元素的化学滴定法。经外送天津科 技大学。
14、及天津地质研究所进行对比测试检验。 0031 实施例 1 0032 一种过滤柱填装式的海水脱钙方法， 步骤如下 ： 0033 (1) 将粉末型吸附材料加工成为与过滤柱形状相适应的条形材料， 然后称取 2kg 左右条形材料填装到过滤柱中， 过滤柱的尺寸为直径为 80mm， 高为 100mm ； 0034 (2)使用蠕动泵按照15L/h的流量将300L海水从滤柱底部泵入， 上部出水， 所得滤 液即为脱钙海水。 0035 实施例 2 0036 一种过滤柱填装式的海水脱钙方法， 步骤如下 ： 0037 (1) 将粉末型吸附材料加工成为与过滤柱形状相适应的条形材料， 然后称取 2kg 左右条形材料填装到。
15、过滤柱中， 过滤柱的尺寸为直径为 80mm， 高为 100mm ； 0038 (2)使用蠕动泵按照20L/h的流量将350L海水从滤柱底部泵入， 上部出水， 所得滤 液即为脱钙海水。 0039 实施例 3 0040 一种过滤柱填装式的海水脱钙方法， 步骤如下 ： 0041 (1) 将粉末型吸附材料加工成为与过滤柱形状相适应的条形材料， 然后称取 2kg 左右条形材料填装到过滤柱中， 过滤柱的尺寸为直径为 80mm， 高为 100mm ； 0042 (2)使用蠕动泵按照25L/h的流量将400L海水从滤柱底部泵入， 上部出水， 所得滤 液即为脱钙海水。 0043 检测结果如下 ： 0044 1、。
16、 实验测得原水的钙含量值为 410 ppm。 0045 2、 通过吸附材料后， 分别在第 2L， 4L， 6L,10L 时进行取样， 测得相应钙值分别为 0ppm， 34ppm， 65ppm， 126ppm。 0046 从结果来看， 海水通过吸附材料后， 钙的脱除率很高， 分别达到了 100%， 92%， 85%， 71%。 0047 3、 上述的脱钙率随着过滤海水的量逐渐增大而降低， 这说明吸附材料吸附容量逐 渐接近饱和状态。 0048 本过滤柱填装式的海水脱钙方法的应用 ： 0049 1、 本过滤柱填装式的海水脱钙方法可以应用在蒸馏法海水淡化与脱钙处理中。 0050 2、 本过滤柱填装式的海水脱钙方法可以应用在常量或微量元素的富集， 特别是卤 水、 苦咸水中的常量或微量元素。 说 明 书 CN 102976445 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102976445 A 6 。