CN101626828A - 净化水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及净化水的方法，通过将表面－反应的天然碳酸钙或包含表面－反应的碳酸钙且在20℃下测量pH值大于6.0的含水悬浮体加入到介质中来进行，其中表面－反应的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，并涉及表面－反应的天然碳酸钙在此方法中的用途。

Description

净化水的方法
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。
下一步，将酸加入到含该天然碳酸钙的含水悬浮体中。优选地，所述酸在25℃下的pKa为2.5或更低。若25℃下pKa为0或更低，则所述酸优选选自硫酸、盐酸或它们的混合物。若25℃下pKa为0-2.5，则所述酸优选选自H2SO3、HSO4 -、H3PO4、草酸或它们的混合物。一种或多种酸可以以浓溶液或更稀溶液的形式加入到所述悬浮体中。酸与天然碳酸钙的摩尔比优选为0.05-4、更优选为0.1-2。
或者，也可能在悬浮天然碳酸钙之前将酸加入到水中。
下一步，将天然碳酸钙用二氧化碳处理。若用强酸如硫酸或盐酸对天然碳酸钙进行酸处理，则自动生成二氧化碳。作为替代或额外地，可由外部来源提供二氧化碳。
酸处理和用二氧化碳处理可同时进行，这是当使用强酸时的情况。也可能首先进行酸处理，例如使用pKa为0-2.5的中强酸，之后用从外部来源供应的二氧化碳处理。
优选地，悬浮体中气态二氧化碳的浓度，以体积计，使得(悬浮体体积)∶(气态CO2的体积)的比例为1∶0.05到1∶20、甚至更优选为1∶0.05到1∶5。
在优选的实施方案中，酸处理步骤和/或二氧化碳处理步骤重复至少一次，更优选若干次。
酸处理和二氧化碳处理之后，含水悬浮体在20℃下测量的pH值自然达到大于6.0、优选大于6.5、更优选大于7.0、甚至更优选大于7.5的值，从而将表面-反应的天然碳酸钙制成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。若允许使含水悬浮体达到平衡，则pH值大于7。当连续搅拌含水悬浮体足够长的时间段、优选1小时-10小时、更优选1-5小时时，可以在不添加碱的条件下调节pH大于6.0。
或者，在达到平衡之前(其在大于7的pH下发生)，可以通过在二氧化碳处理之后加入碱而将含水悬浮体的pH增大至大于6的值。可以使用任何常规的碱，例如氢氧化钠或氢氧化钾。
采用上述工艺步骤，即酸处理、二氧化碳处理和进行pH调节步骤，得到了对废水中可能存在的有机杂质以及无机杂质具有良好吸附性质的表面-反应的天然碳酸钙。
有关制备表面-反应的天然碳酸钙的进一步细节公开于WO00/39222和US 2004/0020410 A1中，其中表面-反应的天然碳酸钙描述为用作纸张制造的填料，这些参考文献的内容因此包括在本申请中。
在优选的制备表面-反应的天然碳酸钙的实施方案中，天然碳酸钙在选自由硅酸盐、二氧化硅、氢氧化铝、碱土金属铝酸盐如铝酸钠或铝酸钾、氧化镁或它们的混合物组成的集合中的至少一种化合物的存在下与酸和/或二氧化碳反应。优选地，至少一种硅酸盐选自硅酸铝、硅酸钙或碱土金属硅酸盐。可在加入酸和/或二氧化碳之前将这些组分加入到包含天然碳酸钙的含水悬浮体中。
或者，可以在天然碳酸钙与酸和二氧化碳的反应已经开始的同时，将硅酸盐和/或二氧化硅和/或氢氧化铝和/或碱土金属铝酸盐和/或氧化镁组分加入到天然碳酸钙的含水悬浮体中。关于在至少一种硅酸盐和/或二氧化硅和/或氢氧化铝和/或碱土金属铝酸盐组分的存在下制备表面-反应的天然碳酸钙的进一步细节，公开于WO 2004/083316中，该参考文献的内容因此包含于本申请中。
表面-反应的天然碳酸钙可以保持于悬浮体中，任选另外通过分散剂稳定。可以使用技术人员已知的常规分散剂。分散剂可以是阴离子型的或阳离子型的。优选的分散剂是聚丙烯酸。
或者，可以干燥上述含水悬浮体，从而获得颗粒或粉末形式的表面-反应的天然碳酸钙。
在优选的实施方案中，按照ISO 9277使用氮和BET方法测量，表面-反应的天然碳酸钙的比表面积为5m2/g-200m2/g，更优选20m2/g-80m2/g和甚至更优选30m2/g-60m2/g。
此外，根据沉降方法测量，优选的是表面-反应的天然碳酸钙的平均粒径为0.1-50μm，更优选0.5-25μm，甚至更优选1-10μm。沉降方法是在重力场中沉降行为的分析。所述测量采用MicromeriticsInstrument Corporation的Sedigraph 5100TM进行。此方法和该仪器是技术人员公知的且常用来测量填料和颜料的粒径。测量在0.1wt％Na4P2O7的水溶液中进行。使用高速搅拌器和超声波将样品分散。
在优选的实施方案中，表面-反应的天然碳酸钙的比表面积在15-200m2/g范围内且平均粒径在0.1-50μm范围内。更优选比表面积在20-80m2/g范围内且平均粒径在0.5-25μm范围内。甚至更优选比表面积在30-60m2/g范围内且平均粒径在0.7-7μm范围内。
在本发明的方法中，采用技术人员公知的任何传统手段使表面-反应的天然碳酸钙与待净化的水进行接触，待净化的水例如是工业废水、饮用水、城市废水、来自酿酒厂或其它饮料工业的废水，或是造纸工业的废水，无论它是白水或废水，以及农业废水。
表面-反应的天然碳酸钙可以含水悬浮体如上述悬浮体的形式加入。或者，它可以固体形式例如以颗粒或粉末形式或饼形式加入。在本发明的上下文中，也可能提供包含表面-反应的天然碳酸钙的固定相，待净化的水流过例如包含表面-反应的天然碳酸钙的饼或层形式的所述固定相，待净化的水流过所述的固定相。这将在下文详述。
在优选的实施方案中，在加入表面-反应的碳酸钙之前将待处理的水的pH值调节到大于6.0、更优选大于6.5和甚至更优选大于7.0的值。
优选例如通过搅动手段将表面-反应的天然碳酸钙悬浮于水中。表面-反应的天然碳酸钙的量取决于待处理的水的类型以及杂质的类型和量。优选地，基于待处理的水的重量，加入量为10ppm-1wt％、优选100ppm-0.5wt％、更优选400ppm-2000ppm的表面-反应的天然碳酸钙。
水可以含有有机杂质(例如来自人类废物、有机物质、粪便、表面活性剂)以及无机杂质，特别是重金属杂质例如含铁或锰的化合物。可以用本发明的净化方法从水中去除的有害组分也包括微生物，例如细菌，真菌，古生菌或原生生物。
其它有害物质例如多环化合物、胆固醇或内分泌干扰化合物(EDC)，例如内源性激素如17β-雌二醇(E2)、雌激素酮(E1)、雌三醇(E3)、睾酮或二氢睾酮；植物和真菌激素如β-谷甾醇、染料木黄酮、大豆黄酮或玉米烯酮(zeraleon)；药物如17α-炔雌醇(EE2)、炔雌醇甲醚(ME)、己烯雌酚(DES)；和工业化学品如4-壬基苯酚(NP)、4-叔辛基苯酚(OP)、双酚A(BPA)、三丁基锡(TBT)、甲基汞、邻苯二甲酸盐、PAK或PCB。
另外，可以通过本发明的方法去除用于X-射线-分析的碘化造影剂例如碘羟拉酸酯、氟喹诺酮(fluorochinolones)如环丙沙星和抗生素如大环内酯物和磺酰胺。
还已发现，表面-反应的碳酸钙能很有效地吸附单独的活性炭粉末以及已有吸附的物质的活性炭粉末。如上所述，活性炭是公知的有效吸附剂，然而缺点是吸附通常不是很快，和由于它在介质中精细分开，所以从待处理的介质中去除它是非常困难的。
但是，所得到的包含表面-反应的碳酸钙、活性炭和任选地其它物质如吸附到炭表面的杂质的复合物能很容易地与要净化的水分离。
表面-反应的碳酸钙与活性炭一起使用一方面通过两种吸附剂的极佳吸附性质来非常有效地吸附杂质如上文提及的物质，和另一方面通过与其形成复合物来额外地改进活性炭的可去除性，还有，若已有物质如上文提及的物质像杂质吸附到其表面上，则会因表面-反应的碳酸钙与活性炭之间的协同相互作用而进一步改进杂质的除去效果，得到的复合物很容易与含水介质分离开。
在这方面，特别优选在添加表面-反应的天然碳酸钙之前，将活性炭加入到含水介质中。在该实施方案中，这些物质基本首先吸附至活性炭上，和随后所得复合物基本被表面-反应的碳酸钙吸附，分别提供对活性炭和其上附着的杂质的改进的可去除性。
本领域中已知的任何活性炭可用于本发明的方法中。本发明中有用的活性炭的实例是例如：可从Fluka获得的，例如商品No.05112(用于气相色谱的p.a.型号(p.a.for gc)；粒度为0.3-0.5mm；堆积密度为410kg/m3)；来自Aldrich，例如商品号484156(玻璃状球形粉末，粒度为10-40μm)；来自Sigma-Aldrich，例如商品No.242276(Darco
Figure G2008800075918D00071
G-60，粉末，-100目粒度)；来自Riedel-de Haen(商品No.18002，特纯，颗粒状)；或Lurgi Hydrafin CC 8×30(DonauCarbon GmbH & Co.KG，Frankfurt am Main，Germany)或可从Fluka获得的活性炭(商品No.05112)。
例如，活性炭颗粒的粒径可以是0.1μm-5mm，优选10μm-2mm，0.1mm-0.5mm，例如0.3mm。
优选地，表面-反应的天然碳酸钙与活性炭的重量比为1∶1-100∶1，更优选5∶1-80∶1，特别是10∶1-70∶1或20∶1-50∶1，例如30∶1或40∶1。
任选地，可向待处理的水样品中加入添加剂。这些可包括用于调节pH的试剂和传统的絮凝剂如聚合氯化铝、氯化铁或硫酸铝。
在优选的实施方案中，也加入未经上述表面-反应的处理的天然碳酸钙。
吸附完成后，通过技术人员公知的传统分离手段如沉降和过滤将得到的复合物与水样品分离。
在替代方法中，使待净化的液体优选通过包含表面-反应的天然碳酸钙的可渗透的过滤介质，随着液体由于重力和/或在真空下和/或在压力下通过，所述可渗透的过滤介质能够经由尺寸排阻层析将杂质保留在过滤介质表面上。该过程也称为“表面过滤”。
在称为深层过滤的另一种优选技术中，包含许多不同直径和结构的曲折通道的过滤助剂通过分子力和/或电力将杂质吸附至所述通道内存在的表面-反应的天然碳酸钙上，和/或通过尺寸排阻层析保留杂质颗粒，如果它们太大而不能通过整个过滤介质层厚度的话。
深层过滤和表面过滤技术可以通过将深层过滤层放置在表面过滤介质上而另外组合；该结构提供的优点是在其它情况下可能阻塞表面过滤介质孔的那些颗粒被保留在深层过滤层中。
将深层过滤层引至表面过滤介质上的一个选项是在待过滤的液体中悬浮絮凝助剂，随后倾析该助剂使得当它沉积在表面过滤介质上时絮凝全部或部分杂质，从而形成深层过滤层。这称为冲积过滤系统。任选地，在开始冲积过滤之前，可以将深层过滤材料的初始层预涂在表面过滤介质上。
下面的附图、实施例和试验将举例说明本发明，但并不打算以任何方式限制本发明。
附图说明：
图1示出了17α-炔雌醇在SRCC上的不同平衡时间的吸附行为。
图2示出了17α-炔雌醇吸附于SRCC、活性炭和二氧化锰上的吸附等温线，以每吸附剂量所吸附的量为单位。
图3示出了17α-炔雌醇吸附于SRCC、活性炭和二氧化锰上的吸附等温线，以每吸附剂表面积所吸附的量为单位。
图4示出了通过用SRCC吸附活性炭所引起的浊度降低。
图5示出了活性炭的SEM图。
图6示出了活性炭和SRCC的SEM图。
图7示出了图6的放大图。
实施例：
按本发明的方法处理前和处理后的水样中存在的杂质的类型和量用Perkin-Elmer的Optima 3200XL ICP-OES仪器进行测定。样品用SRCC处理后直接进行分析。
实施例1
实施例1中，测定表面-反应的天然碳酸钙对不同的重金属的吸附能力。
将含各5ppm的镉、铬、铜、汞、镍和铅的500g重金属溶液与3％(w/w％)的表面-反应的天然碳酸钙搅拌15分钟。将溶液在pH 11.5下静置24小时，和用离子色谱法(Dionex DX 120离子色谱)分析上部液相。
按如下制备表面-反应的天然碳酸钙：
使源自法国Omey的精细分开的天然碳酸钙悬浮以获得约16wt％干物质的悬浮体。随后通过在约55℃的温度下缓慢加入磷酸而处理如此生成的浆料，足以提供具有以下特征的产物：根据ISO标准92777的BET比表面积为35m2/g，和从使用LEO 435VPe扫描电镜获得的扫描电镜图估计的近似数均直径为10微米。
表1用表面-反应的碳酸钙处理重金属离子溶液
  镉的量(ppm)   铬的量(ppm)   铜的量(ppm)   汞的量(ppm)   镍的量(ppm)   铅的量(ppm)
  未处理的溶液   5.0   5.0   5.0   5.0   5.0   5.0
  处理后的溶液   ＜0.1   ＜0.1   ＜0.1   ＜0.1   0.5   ＜0.1
  处理后得到的沉降物   2.6   2.5   3.2   2.1   3.7   2.6
明显看出，表面-反应的天然碳酸钙能够非常有效地减少镉、铬、铜、汞和铅。从最初溶解的5ppm，到在处理过的样品中回收的小于0.1ppm。对于镍，初始量5ppm的90％被吸附，和因此从溶液中去除。
实施例2
在实施例2中，测定表面-反应的天然碳酸钙对于微生物的吸附能力。
使用细菌计数为6×105cfu/cm3的100ppm的酵母悬浮体。在第一实验中，使酵母悬浮体过滤通过蓝色带纸过滤介质。在第二实验中，使悬浮体过滤通过由表面-反应的天然碳酸钙制成的层，所述层的直径为90mm和厚度为30mm。
按如下制备表面-反应的天然碳酸钙：
试验了两种样品，并提供在0.5％内的相同结果。
第一表面-反应的天然碳酸钙：
使源自法国Omey的精细分开的天然碳酸钙悬浮以获得约16wt％干物质的悬浮体。随后通过在约55℃的温度下缓慢加入磷酸而处理如此形成的浆料，足以提供具有以下特征的产物：根据ISO标准92777的BET比表面积为35m2/g，和从使用LEO 435 VPe扫描电镜获得的扫描电镜图估计的近似数均直径为10微米。
第二表面-反应的天然碳酸钙：
使源自挪威Molde的精细分开的天然碳酸钙悬浮以获得约16wt％干物质的悬浮体。随后通过在约55℃的温度下缓慢加入磷酸而处理如此形成的浆料，足以提供具有以下特征的产物：根据ISO标准92777的BET比表面积为50m2/g，和从使用LEO 435 VPe扫描电镜获得的扫描电镜图估计的近似数均直径为20微米。
结果示于表2。
表2使酵母悬浮体通过不同过滤物质过滤
  悬浮体细菌计数(cfu/ml)
  未处理的悬浮体   6×105
  过滤通过纸过滤介质后的悬浮体   6×105
  过滤通过由表面-反应的碳酸钙制成的过滤介质层后的悬浮体   7×103
结果显示，使用表面-反应的天然碳酸钙使细菌计数减少至1/100。
实施例3
在实施例3中，对河水进行本发明的净化方法。使100ppm表面-反应的天然碳酸钙和4ppm聚合氯化铝悬浮在河水样品中。2分钟后，过滤出絮凝的固体，并分析滤液的铁和锰的含量。
按如下制备实施例3中使用的表面-反应的天然碳酸钙。
使源自美国Vermont的相当于每克干燥碳酸钙含800ppm的氧化镁和2500ppm的阴离子型聚丙烯酸盐分散剂的精细分开的天然碳酸钙悬浮以获得约16wt％干碳酸钙的悬浮体。随后通过在约55℃的温度下缓慢加入磷酸而处理如此形成的浆料，足以提供具有以下特征的产物：根据ISO标准92777的BET比表面积为68m2/g，和通过来自MicromeriticsTM的SedigraphTM5100测量的d50为10微米。
结果概述于表3中。
表3：用表面-反应的碳酸钙处理河水
  铁的量(mg/l)   锰的量(mg/l)
  处理前的河水样品   2.03   0.88
  处理后的河水样品   0.023   0.104
结果清楚显示，用表面-反应的天然碳酸钙处理明显降低了重金属离子例如铁和锰的量。
实施例4
将产自法国Omey的精细分开的天然碳酸钙制成基于干重约25wt％的悬浮体。然后在约55℃的温度下通过慢慢加入磷酸对由此形成的浆料进行处理。
所得浆料的BET比表面积根据I SO标准92777为60m2/g，和用来自MicromeriticsTM的SedigraphTM5100所测量的d50约为7μm。
1.吸附17α-炔雌醇
使用由Sigma Aldrich(Bornem，比利时)提供的17α-炔雌醇(EE2)(纯度＞98％)(商品编号No.E4876)。
a)制备测试混合物
采用如下步骤进行标准实验。
将固含量为25Gew％的0.4g SRCC悬浮体加入到7ml浓度分别为50、100、200、500和1000μg/l的17α-炔雌醇溶液中并在25℃下摇振30分钟、1小时、2小时和24小时。
b)确定吸附到表面-反应的碳酸钙表面上的17α-炔雌醇的平衡浓度
为确定吸附到SRCC表面上的17α-炔雌醇的平衡浓度，在某一浓度和处理(摇振)时间下测量加入SRCC后的初始和最终浓度。从图1可以看出17α-炔雌醇到SRCC的表面上的吸附非常快且对于任何浓度30分钟后就观察不到变化，这表明30分钟后达到吸附平衡，与浓度无关。
浓度采用公知的HPLC方法(柱：Gemini 5μm C18/ODS C18；洗脱液A：水(45％)，洗脱液B：乙腈55％，洗脱类型：无梯度洗脱；流量1毫升/分钟；温度：25℃；检测：在205nm处的紫外-可见光吸收)进行测量。
c)测定数种吸附剂对于17α-炔雌醇的吸附等温线
为确定17α-炔雌醇吸附的效率，测定了吸附等温线。
平衡时间后，通过沉降、过滤或离心分离将SRCC与液相分离开。上层液相中的浓度采用上述HPLC方法测量，得到平衡浓度。通过倾析出上清液相将下层固相分离出来。将SRCC溶解于一定量的盐酸中并用上述方法测量浓度，得到每SRCC量的吸附量。
基于上述发现，采用1小时平衡时间来测定17α-炔雌醇在SRCC上的吸附等温线。
并且，测定了充作吸附剂的活性炭的吸附等温线。16小时后测量活性炭的数据。所用活性炭是市购的Lurgi Hydrafin CC8×30(DonauCarbon GmbH & Co.KG，Frankfurt am Main，德国)。其粒径为0.5-2.5mm且密度为480±50kg/m3。
从图2中可以看出，就每吸附剂量所吸附的17α-炔雌醇的量(以ng/g计)而言，活性炭在17α-炔雌醇的吸附中表现优秀。
但是，就每吸附剂表面积所吸附的17α-炔雌醇的量而言，如图3所示，可以看到在17α-炔雌醇吸附方面SRCC显示了相同的效率水平，它明显高于活性炭的效率水平。
这些发现显示，可以需要较少重量的活性炭来吸附17α-炔雌醇，但就表面积而言SRCC更有效，即尽管它的比表面积较低，但每表面积吸附了更多的雌激素。
此外，已发现将SRCC与活性炭一起使用显示出出人意料的协同作用。
2.吸附活性炭
如说明书中所提及的，活性炭不容易与水分离开。但是，表面-反应的碳酸钙能够使活性炭悬浮体澄清，很好地简化了活性炭的分离。
对从Fluka市购的活性炭(商品编号05112)(用于气相色谱的p.a.型号(p.a.for gc)；粒径0.3-0.5mm；堆密度410kg/m3)和SRCC进行如下处理：
将0.02g活性炭加入到30g水中。然后加入0.2gSRCC，并将得到的混合物摇振2分钟。使混合物沉降。随后通过倾析将上层相分离出去。
从图4可以看出，上层液相的浊度显著减小。纯活性炭的浊度常常在1000NTU以上，这是此设备(Hach 2100P Iso浊度仪)所能测量的最大值。
得到的复合物可以很容易地例如通过过滤分离出来。
图5示出了活性炭的SEM图。
图6示出了活性炭和SRCC的SEM图。图7示出了图6的放大图。

Claims (22)

1.净化水的方法，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，其中所述表面-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。
2.根据权利要求1的方法，特征在于：所述表面-反应的天然碳酸钙被制成在20℃下测量pH值大于6.5、优选大于7.0且最优选7.5的含水悬浮体。
3.根据权利要求1或2的任一项的方法，特征在于：所述天然碳酸钙选自包括大理石、方解石、白垩、白云石、石灰石和它们的混合物的集合。
4.根据前述权利要求任一项的方法，特征在于：所述酸在25℃下的pKa为2.5或更低。
5.根据权利要求4的方法，特征在于：所述酸选自包括盐酸、硫酸、亚硫酸、硫酸氢盐、磷酸、草酸和它们的混合物的集合。
6.根据前述权利要求任一项的方法，特征在于：所述天然碳酸钙在至少一种硅酸盐和/或二氧化硅、氢氧化铝、碱土金属铝酸盐、氧化镁或它们的混合物的存在下与所述酸和/或二氧化碳反应。
7.根据权利要求6的方法，特征在于：所述至少一种硅酸盐选自硅酸铝、硅酸钙或碱金属硅酸盐。
8.根据前述权利要求任一项的方法，特征在于：按照ISO 9277采用氮气和BET方法测量，所述表面-反应的天然碳酸钙的比表面积为5-200m2/g、优选为20-80m2/g。
9.根据前述权利要求任一项的方法，特征在于：所述表面-反应的天然碳酸钙按沉降法测量的平均粒径d50为0.1-50μm，优选1-10μm。
10.根据前述权利要求任一项的方法，特征在于：所述包含表面-反应的天然碳酸钙的含水悬浮体用一种或多种分散剂进行稳定。
11.根据前述权利要求任一项的方法，特征在于：所述表面-反应的天然碳酸钙以粉末形式和/或以颗粒形式使用。
12.根据前述权利要求任一项的方法，特征在于：基于待处理的水的重量，所述表面-反应的天然碳酸钙的加入量为10ppm-1wt％，优选100ppm-0.5wt％，更优选400ppm-2000ppm。
13.根据前述权利要求任一项的方法，特征在于：在待净化的水与所述表面-反应的天然碳酸钙进行接触之前将待净化的水的pH值调节到＞6.5、优选＞6.5、更优选＞7的值。
14.根据前述权利要求任一项的方法，特征在于：待净化的水选自包括工业废水、饮用水、城市废水、来自酿酒厂或其它饮料工业的废水，造纸工业的水和农业废水的集合。
15.根据前述权利要求任一项的方法，特征在于：待净化的水含有重金属杂质。
16.根据前述权利要求任一项的方法，特征在于：待净化的水含有作为杂质的微生物。
17.根据前述权利要求任一项的方法，特征在于：待净化的水含有EDC杂质，该EDC杂质选自包括内源性激素如17β-雌二醇(E2)、雌激素酮(E1)、雌三醇(E3)、睾酮或二氢睾酮；植物激素或真菌激素如β-谷甾醇、染料木黄酮、大豆黄酮或玉米烯酮；药物如17α-炔雌醇(EE2)、炔雌醇甲醚(ME)、己烯雌酚(DES)；和工业化学品如4-壬基苯酚(NP)、4-叔辛基苯酚(OP)、双酚A(BPA)、三丁基锡(TBT)、甲基汞、邻苯二甲酸盐、PAK或PCB的集合。
18.根据前述权利要求任一项的方法，特征在于：待净化的水含有活性炭杂质。
19.根据权利要求18的方法，特征在于：所述活性炭杂质进一步具有吸附到其表面上的杂质。
20.根据前述权利要求任一项的方法，特征在于：通过表面过滤、深层过滤和/或冲积过滤处理使待净化的水与所述表面-反应的天然碳酸钙进行接触。
21.如权利要求1-20的任一项所定义的表面-反应的天然碳酸钙用于净化水的用途。
22.如权利要求1-20的任一项所定义的表面-反应的天然碳酸钙与从水中移出的杂质的复合物。
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