CN108367952A - 经纯化且再矿化的水 - Google Patents
经纯化且再矿化的水 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108367952A CN108367952A CN201680071170.6A CN201680071170A CN108367952A CN 108367952 A CN108367952 A CN 108367952A CN 201680071170 A CN201680071170 A CN 201680071170A CN 108367952 A CN108367952 A CN 108367952A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- remineralization
- ion
- stream
- magnesium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/68—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B5/00—Water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
- C02F2101/206—Manganese or manganese compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/003—Downstream control, i.e. outlet monitoring, e.g. to check the treating agents, such as halogens or ozone, leaving the process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/05—Conductivity or salinity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/04—Flow arrangements
- C02F2301/043—Treatment of partial or bypass streams
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Non-Alcoholic Beverages (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
本发明提供了一种包含1:1:4的摩尔比的钙离子、镁离子和碳酸氢根离子的再矿化水,所述钙离子、镁离子和碳酸氢根离子构成所述再矿化水中所有离子的重量的至少75%。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求提交于2015年12月16日的欧洲专利申请No.EP 15 200 344.5的优先权,该专利申请的内容全文以引用方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及经纯化且再矿化的水,具体涉及具有特定化学组成的经纯化且再矿化的水。
背景技术
在水处理领域,通过反渗透过程来纯化供人类使用和/或工业用途的水是众所周知的。在反渗透中,将包含污染物的一定体积液体引入半透膜(即具有足够大的孔,以传递溶剂液体分子,但不传递溶质污染物分子)的一侧上的室中。通过将液体加压到其渗透压力以上,溶剂液体分子将扩散到整个膜中,但溶质分子将保持不变;然后丢弃所得的盐水并保留因此纯化的溶剂液体。
此类反渗透系统可被构造成从几乎任何来源生产纯化水,并且去除其中包含的许多污染物,包括溶解的矿物离子,效果极好。
虽然这对于许多原因和许多应用而言是有利的,但对于饮用水生产则是不完美的。具体地讲,反渗透过程没有选择性,即它去除所有溶解的矿物离子,包括对于健康和味道而言期望的矿物离子以及那些不期望的矿物离子两者。
因此,已知在开始纯化过程之前,使经反渗透处理的水经过后续步骤,以补充某些丧失的矿物质以及添加水中不存在的其它期望的矿物质。
具体地讲,元素钙和镁以及多原子离子碳酸氢根(HCO3)是特别期望的,因为它们在饮用水中的存在可有助于建立和维持身体和心理健康。这些离子也部分有助于在饮用水中产生令人愉悦的味道。
此外,这些离子对于人体健康必不可少。
钙是人体骨架系统的主要矿物组分之一,并且也是神经传导、肌肉收缩、激素和酶分泌以及血液凝结所需的重要营养物质之一。需要足够的钙来充分矿化和维持骨骼生长。2015膳食指南咨询委员会(DGAC)发现相对于IOM设定的估计平均需求或适当摄取水平而言,钙消耗不足。因此,DGAC将钙表征为缺乏的营养物质并且也是公共健康关注的营养物质,因为钙消耗不足在科学文献中与不利健康结果联系在一起。
镁是在人体中发挥许多关键作用的重要元素。除其它以外,镁对于需要能量的代谢过程、蛋白质合成、膜完整性、神经组织传导和肌肉收缩至关重要。镁存在于水果、蔬菜、谷物、牛奶、肉类和鱼类中。由于肠和结肠中未吸收盐的渗透活性和胃蠕动的刺激,2015DGAC将镁表征为缺乏的营养物质。
提供这些离子的一种方法是将矿物盐的混合物溶解于水中。常用的添加剂包括氯化钙(CaCl2)、硫酸镁(MgSO4)或氯化镁(MgCl2),以及碳酸氢钠(NaHCO3)或碳酸氢钾(KHCO3)。
然而,此类盐的使用将导致存在不期望的氯离子、硫酸根离子、钠离子和钾离子,这些离子不利地影响水的味道,并且当达到一定量时,可对某些敏感消费者的健康产生有害影响。
因此,希望提供一种用期望的离子再矿化反渗透处理的水的装置,并且不添加不期望的矿物质和/或诸如这些或其它物质的化合物。
发明内容
为此,本发明在第一方面涉及包含溶解的钙离子、镁离子和碳酸氢根离子的再矿化水,其中比率为钙离子和镁离子约各一摩尔,碳酸氢根离子为四摩尔,按所述再矿化水中溶解离子的总量的重量计,所述钙离子、镁离子和碳酸氢根离子总共占至少百分之七十五。
再矿化水的如此组成是有利的,因为其包含对于消费者的健康和心理而言重要的所需浓度的钙离子、镁离子和碳酸氢根离子,同时其它不期望的离子的含量很低。此类不期望的离子是可能向水赋予令人不悦的味道或颜色、缩短其储存期或产生难看和/或难闻的沉淀物、或仅仅是有毒的或对消费者的健康具有其它形式的有害影响的离子;因此去除这些离子是有利的,因为在没有先前在本领域已知方法中遇到的缺点的情况下实现了再矿化水的有益效果。
优选地,按溶解于再矿化水中所有离子的重量计,由氯、硫酸根、钠和钾组成的离子群组构成不超过百分之二十。
更优选地,按溶解于再矿化水中的所有离子的重量计,所述离子群组构成不超过百分之十。
最优选地,按溶解于再矿化水中的所有离子的重量计,所述离子群组构成不超过百分之二。
这样,对再矿化水的味道(并且在某些情况下对再矿化水的健康)具有特别严重影响的上述离子的存在被最小化。
在可能的实施方案中,再矿化水包含介于10毫克/升与40毫克/升之间的钙离子和介于6毫克/升与25毫克/升之间的镁离子。
优选地,所述再矿化水包含介于10毫克/升与20毫克/升之间的钙离子和12.2毫克/升的镁离子。
优选地,所述再矿化水包含20毫克/升的钙离子和12.2毫克/升的镁离子。
这样的浓度是有利的,因为当以平均量消耗再矿化水时它们提供每日必要摄入量的钙和镁。
根据第二方面,本发明涉及根据上述描述制备再矿化水的方法,该方法包括以下步骤:提供给水的流;通过反渗透过程纯化所述给水,从而产生脱矿质水的流;将二氧化碳注入所述脱矿质水中,从而产生富集二氧化碳的水的流;以及使所述富集二氧化碳的水流过包含白云石介质的再矿化器,从而产生纯化再矿化水的流。
白云石是由从地球开采的由碳酸钙镁组成的无水碳酸盐矿物。其化学名称为:碳酸钙镁;CaMg(CO3)2。就外观而言,它是白色或灰色至褐色的材料,呈粉碎和颗粒状形式。
此类方法是有利的,因为它将导致白云石溶解于水中,从而置换在反渗透过程中去除的某些期望的矿物离子。由于纯白云石由无水碳酸钙镁(CaMg(CO3)2)构成,在富集二氧化碳的水中存在二氧化碳将有利于其溶解于水中。
因此脱矿质水以所需比率经期望的钙离子、镁离子和碳酸氢根离子再矿化。此外,由于白云石成分的原因,再矿化水中不期望的离子诸如氯离子、钠离子、硫酸根离子和钾离子的含量大大降低,任何其它离子将源自于白云石中存在的杂质,而不是如现有技术那样来自有意添加到水中的物质。这样,再矿化水包含期望离子的必要浓度,同时最小化不期望离子的存在。如以下化学反应指示,仅将钙离子、镁离子和碳酸氢根离子加入到纯化水中。
白云石过滤器中发生的化学反应:
Ca.Mg(CO3)2+2CO2+2H2O=Ca2++Mg2++4HCO3-
通过白云石溶解进行再矿化也是有利的,因为白云石是广泛存在的天然矿物质。因此在工业规模工程量中廉价且容易地提供。
在可能的实施方案中,该方法还包括稀释步骤,其中将再矿化水的流用另外的去离子水稀释。
这是有利的,因为具有所需含量的溶解离子的大量再矿化水可由相对较小体积的浓缩再矿化水制备。
此外,通过改变另外的脱矿质水的量,可由单一来源的此类浓缩再矿化水制备不同离子浓度的再矿化水,从而提供更大的灵活性和适应性。
优选地,白云石介质为高纯度级的白云石,例如具有少于1%杂质或具有少于0.5%杂质的白云石。
这样,可在最终的再矿化水中实现高浓度的钙离子、镁离子和碳酸氢根离子,
此外,任何不期望的离子诸如上文提及的那些离子的含量被最小化,因为高纯度的白云石包含少量的此类不期望的物质。因此,白云石以可能高于低品质等级白云石所能达到的速率的速率溶解,同时此类不期望的离子仍然保持在浓度限值以内。
此外,当以相当纯的等级提供时,白云石可基本上按原样用于再矿化方法中,可能只需要少量制备工作(例如压碎)来提供具有均匀晶粒尺寸的白云石介质。这样,该方法得以简化。
任选地,使再矿化水的流流过细颗粒过滤器。
这是有利的,因为任何未溶解的白云石或其它此类固体在被装瓶、分配和/或消耗之前从再矿化水中去除。
根据第三方面,本发明涉及包含如上所述的再矿化水的容器。
这样,上述再矿化水的优点以可运输、可销售的形式实现。
附图说明
本发明的附加特征和优点在下文参照附图给出的目前优选实施方案的说明中有所描述,并且这些特征和优点将从该说明中显而易见,其中:
图1为根据本发明的用于制备水的第一示例性设备的示意图;
图2为根据本发明的水与通过现有技术中已知方法所制备的水的矿物质含量的对比表。
图3为根据本发明的用于制备再矿化水的第二示例性设备的示意图;以及
图4为根据本发明的用于制备再矿化水的第三示例性设备的示意图。
具体实施方式
现在将结合上述附图详细讨论本发明。
在图1中,示出了根据本发明的用于纯化水的第一示例性设备100。设备100由给水源102供应给水101的流,水流被传送到反向渗透过滤器106的高压侧104。
反向渗透设备106以与本领域已知的相同方式工作。给水101通过给水源102或通过设置在给水源102与反渗透过滤器106之间的附加泵送装置来加压,从而将给水101的压力升高至高于其渗透压力。这致使给水101中的水分子扩散穿过反渗透过滤器106中的反渗透膜108至低压侧110。存在于给水中的污染物以浓缩物111的形式被排出,例如通过排出装置112来弃置该浓缩物。
这样,存在于给水中的大多数(如果不是全部的话)污染物被去除,并且在点A处脱矿质水113的流由反渗透过滤器106提供。具体地讲,当给水101为海水或以其它方式包含这样量的溶解盐从而使得其不可饮用时,此类盐已被反渗透过滤有效地去除并以浓缩物111形式排放到排出装置112。通常,给水101的体积的约第1/6作为浓缩物111被排出装置112拒绝,但这可能根据在给水101的流中发现的污染物的类型和浓度而变化。
本领域的技术人员应当理解,在某些情况下并且取决于给水中存在的污染物以及系统的流速和容量,反向渗透系统将与此处呈现的简单代表性型式有所不同。
具体地讲,提供具有预过滤装置诸如沉淀过滤器以防止较大颗粒堵塞反渗透过滤器的膜中的孔的反渗透系统已为人们所熟知。此外,可使用消毒设备在反渗透过滤之前中和病原性微生物。
因此本发明不应理解为受限于此处所述的仅有反渗透过滤器的具体实施,而是应理解为涵盖任何或全部可能为适当的此类额外的预过滤及处理装置。
脱矿质水113从反渗透过滤器106首先通过泵114加压,然后被传送到二氧化碳注入器116。二氧化碳注入器116经由伺服操作的比例定量给料阀120与二氧化碳供应源118连通。
定量给料阀120控制来自二氧化碳供应源的二氧化碳的流,并且因此将二氧化碳注入二氧化碳注入器116处的脱矿质水113的流中。还可提供用于促进将二氧化碳混合到脱矿质水中的静态混合器122。
在任何情况下,在点B处,二氧化碳已彻底混合到脱矿质水113的流中,从而得到随后将流入再矿化器124的富集二氧化碳的水123的流。
此处提供的再矿化器124为标准颗粒过滤柱的形式,并且包括白云石材料床126,富集二氧化碳的水123的流流过该材料床。
应当理解,白云石材料床126的尺寸将在很大程度上取决于流过再矿化器124的水的流速;作为一般规则,白云石材料床126中的白云石必须以足以产生所需浓度的钙离子、镁离子和碳酸氢根离子的速率溶解于脱矿质水113中。
因此,白云石床的尺寸将随富集二氧化碳的水123的流速和所需的离子浓度而变化。
当富集二氧化碳的水123流过白云石材料床126时,水中升高的二氧化碳含量致使白云石溶解于水中。
这样,富集二氧化碳的水123经期望的钙离子、镁离子和碳酸氢根离子再矿化并且仅用这些离子再矿化。所得的纯化再矿化水127的流随后流出再矿化器126。
纯化再矿化水127分别包含大约1:1:4的摩尔比的钙离子、镁离子和碳酸氢根离子;这三种离子将占水中溶解离子总含量的至少75%。
然而,可能并且确实优选地,这些离子占水中溶解的总离子的90%-100%,具体取决于所需的矿物质含量、是否将任何其它有益的离子(例如氟化物)添加到水中、以及制备白云石材料床126的白云石的纯度。为此,将优选使用将高纯度级的白云石来制造所述白云石材料床126。
然后相应地,上述不期望的离子(即氯离子、硫酸根离子、钠离子和钾离子)按溶解离子的重量计将占不超过20%,并且理想情况是介于0%和10%之间。这样,它们对味道、货架期等的负面影响被最小化;具体地讲,在低于10重量%时,所述不期望的离子向水赋予的味道对大多数人而言是觉察不到的。
应当理解,存在一些可能影响再矿化器124内的溶解动力学的因素,包括温度、白云石材料床126的尺寸以及富集二氧化碳的水123流过再矿化器124的流速。可单独或组合调节这些因素以改变所述溶解动力学。
再矿化器124的下游设置有电导率传感器128和pH传感器130,它们一起用于评估纯化再矿化水的流中的矿物质溶解水平。
具体地讲,电导率测量仪128测量溶解于纯化再矿化水127中的离子量:在点A处流出反渗透过滤器106的脱矿质水113将具有非常低的电导率,通常低于20μS/cm,但随着钙离子、镁离子和碳酸氢根离子溶于其中,水流的电导率增大。因此,电导率对于再矿化水127中的矿物质浓度是良好的替代指征。
此外,测量纯化再矿化水127的pH以最大化溶解过程的效率。具体地讲,虽然增大CO2的浓度将增大白云石材料床126的溶解速率,但这种增大受到尺寸因素诸如白云石材料床126的深度以及流过再矿化器124的流速的限制。
不与白云石材料床126反应的任何过量CO2将形成碳酸(H2CO3),从而导致水127的流的pH下降。因此在恒定流速下,再矿化器124下游的纯化再矿化水127的流的pH降低将指示白云石材料床126的溶解速率降低,以及因此注入了太多CO2。
因此,定量给料阀120的操作以及作为结果的CO2的注入由至少部分地取决于电导率传感器128和pH传感器130的输出的反馈回路132控制。这样,将纯化再矿化水127的流中的溶解离子保持在恒定水平。
此外,应当理解,此反馈回路132可形成较大控制系统的一部分,该较大控制系统可能适于测量和调整水和CO2的体积流速以优化再矿化和输出,并且适于确定何时需要补充白云石材料床126并相应地通知操作者。
这样,钙离子、镁离子和碳酸氢根离子的浓度得到控制,从而产生具有期望离子组合物的再矿化水127。
最后,纯化再矿化水127的流从设备100流出,在此处由输出134示意性地代表。输出134可为用于储存、分配或使用纯化再矿化水127的结构,用于例如通过注入调味浓缩物进一步处理或加工的设备,或仅仅是用于装瓶或以其它方式包装纯化再矿化水127的设备。
具体地讲,可能希望使纯化再矿化水127流过细颗粒过滤器,以去除任何可能从再矿化器124逸出的白云石。纯化再矿化水127也可用臭氧再次处理以实现最大消毒功效。与本领域已知在过程中使用的矿物盐不同,白云石不含溴,因此不存在通过附加的臭氧步骤产生致癌溴酸盐的危险。
在任何情况下,所制备的纯化再矿化水127就其钙、镁和碳酸氢盐组合物而言是非常稳定和一致的。此外,与本领域已知的矿物盐注入方法相比,补充白云石材料床126的间隔要长许多。
现在转到图2,表200呈现了与根据本发明的水相比现有技术中已知的水的溶解离子浓度的比较。应当指出的是,由于仅涉及几种类型的水,因此在这些计算中不包括二氧化硅(SiO2)。
在图表的第一行,显示通过常规现有技术再矿化方法(即矿物盐溶解)产生的水中的矿物质浓度。在第二行和第三行,显示已通过石灰石溶解以及加入镁盐而被矿化的水。接下来显示根据本发明的水的三个排列(由白云石溶解方法制备)。
在常规现有技术再矿化方法中,其中钙离子、镁离子和碳酸氢根离子的含量分别为20mg/L、12.2mg/L和122mg/L的浓度,其它不期望的离子的含量则相当大。
具体地讲,可以看出在这种由常规方法制备的水中,存在35.5mg/L的氯离子、46mg/L的钠离子和48mg/L的硫酸根离子,它们共同组成水中溶解物质的46%。
天然石灰石水的情况也不是很好:由于石灰石不含天然存在的镁,因此有必要以镁盐形式即氯化镁或硫酸镁添加镁。在这种水中,不期望的离子包含介于28%和32%之间的总溶解离子含量,相对于常规再矿化水有改善但仍远高于期望的水平。
相比之下,根据本申请的发明制备的水(由标有“白云石”的行代表),没有其它不期望的离子(钠离子、钾离子、氯离子和硫酸根离子),并且钙离子、镁离子和碳酸氢根离子共同占溶解离子含量的100%。虽然这代表极端情况,但在任何情况下,相对于通过现有技术再矿化方法制备的水,根据本发明的水将具有显著减少的非期望离子含量。
在任选的变体中,再矿化水还可包含氟离子,通常作为预防龋齿形成的预防措施采用。这反映在表200的底部两行中所示的水中,其中氟离子分别由氟化钠和氟化钾的溶解提供。同样可设想使用这两种盐的一些混合物来提供所需的氟含量。
虽然添加此类氟化物盐将增大不期望的钠和/或氟含量,但这些离子的附加量仍是可接受的较低,因为非常少量的氟化物对于实现所需预防效果是必需的。
根据是使用氟化钠还是氟化钾,另外添加到再矿化水中的钠和/或钾总量仅为约2毫克/升至3毫克/升。当从本发明的白云石再矿化水开始,除钙离子、镁离子和碳酸氢根离子以外的离子的重量百分比因此不大于2%。
在根据本发明的这三种水的每一个中,再矿化水具有浓度被视为对于一般消耗目的特别理想的期望钙离子、镁离子和碳酸氢根离子:20毫克/升的钙,12.2毫克/升的镁,以及122毫克/升的碳酸氢根。
当然,在其它实施方案中,可优选更大量或更少量的这些离子,只要它们之间的摩尔比保持如上所述并且遵守如上文所述的不期望离子的重量百分比的限制。一般来讲,在旨在用于消耗的水中,将提供介于10毫克/升和40毫克/升之间的钙和介于6毫克/升和25毫克/升之间的镁。
现在转到图3,示出了用于制备根据本发明的再矿化水的第二示例性设备300。
如与在设备100中一样,提供了给水源302、具有排出装置306的反向渗透过滤器304、以及将二氧化碳注入脱矿质水309的流中以产生富集二氧化碳的水310的流的CO2源308(为了清楚起见,省略了传感器、CO2注入器和定量给料阀)。
然而,与之前所述实施方案不同,设备300具有两个再矿化器311A和311B,两者均通过分叉312进料给富集二氧化碳的水310的流。
再矿化器311A和311B两者均包括白云石材料床314A、314B,它们将期望的离子溶解于富集二氧化碳的水中,如上所述。理想但并非必需的是,这两个再矿化器具有同样尺寸的白云石材料床314A、314B。在任何情况下,两个再矿化器311A、311B各自向纯化再矿化水中贡献矿物质含量,贡献量与它们各自的白云石材料床314A、314B的相对尺寸成比例。
然而,存在两个再矿化器311A、311B这一事实意味着操作者在操作设备300时具有更大程度的灵活性。例如,再矿化器311A、311B的尺寸可设定成各自足以满足设备300的需求;因此,一个再矿化器可脱机例如以便能够在另一个上维持功能。此类构造还将延长白云石材料床314A、314B的补充之间的时间量。
一旦流过再矿化器311A、311B,来自再矿化器311A,311B中每一个的纯化再矿化水315的流就在分叉316处合并,然后被传送到细颗粒过滤器318,该过滤器包括过滤器床320以去除任何可能从再矿化器311A、311B逸出的细颗粒。之后,水在出口322处排出,同样如上所述。
图4示出了根据本发明的用于制备再矿化水的第三示例性设备400。与上文所讨论的设备100和300一样,设备400还包括给水源402、具有排出装置406的反向渗透过滤器404以及CO2源408(与图3一样,为了清楚起见,省略了传感器、CO2注入器和定量给料阀)。
一旦脱矿质水309的流流出反向渗透过滤器404,其前进至分叉412,从而将脱矿质水409的流大致分成两半。
将脱矿质水的第一半409A经由第一分支414传送,其中注入CO2以将其变成富集二氧化碳的水415的流。富集二氧化碳的水415的流随后被传送到再矿化器416中,其中它流过白云石材料床418并且以上述方式再矿化以形成纯化再矿化水419的流。
流经第一分支414的纯化再矿化水419随后流过细颗粒过滤器420,其中过滤器床422以与相对于图3所述的相同方式去除细颗粒。
脱矿质水流的第二半409B流过第二分支424,从而绕过再矿化器416和细颗粒过滤器420。水流的两半在分叉426处重新合并,然后流出到出口428。
显而易见,由于水流的仅一半流过第一分支414,因此再矿化器416必须将钙离子、镁离子和碳酸氢根离子溶解到所需最终浓度两倍的浓度。然而,此类构造是有利的,因为它相对于图3所示的实施方案能够具有非常经济的尺寸。
具体地讲,镁过滤器420只需为图3的镁过滤器318的一半大。此外,虽然再矿化器311A、311B和416对于纯化再矿化水的给定输出具有基本上相同的尺寸,但图4中所示的实施方案仅需要其中一者。
此外,应当认识到,第二分支424仅为用于稀释再矿化水以降低其矿物含量的方法的示例。因此,不一定必须用流经第二分支424的水来立即稀释从再矿化器416和细颗粒过滤器420流出的浓缩再矿化水,如图4中所示。
例如,可将浓缩的再矿化水储存并稍后在收到命令时稀释以供立即消耗。作为另外一种选择,可将浓缩的再矿化水照此包装并分配,例如在进一步装瓶工艺或由最终消费者稍后进行稀释,因此最终溶解的离子浓度在消耗时确定。
应当理解,对本文所述的目前优选实施方案作出的各种改变和修改对于本领域的技术人员将是显而易见的。可在不脱离本发明的实质和范围并在不减少所伴随的优点的情况下作出这些变化和修改。因此,这些改变和修改旨在由所附权利要求书涵盖。
尤其涉及钙离子、镁离子和碳酸氢根离子的含量,本发明的再矿化水中这些离子的含量可不同于在图2的表中呈现的值,这些值在根据所要求的再矿化或根据本地法规在上述说明书提出的范围内。
Claims (11)
1.再矿化水,其特征在于所述再矿化水包含溶解的钙离子、镁离子和碳酸氢根离子,所述离子的比率为钙离子和镁离子各约一摩尔,碳酸氢根离子为四摩尔,按所述再矿化水中溶解离子的所述总量的重量计,所述钙离子、镁离子和碳酸氢根离子总共占至少75%。
2.根据权利要求1所述的再矿化水,其中按溶解于所述再矿化水中所有离子的重量计,由氯、硫酸根、钠和钾组成的离子群组构成不超过20%。
3.根据权利要求2所述的再矿化水,其中按溶解于所述再矿化水中所有离子的重量计,由氯、硫酸根、钠和钾组成的离子群组构成不超过10%。
4.根据权利要求3所述的再矿化水,其中按溶解于所述再矿化水中所有离子的重量计,由氯、硫酸根、钠和钾组成的离子群组构成不超过2%。
5.根据前述权利要求中任一项所述的再矿化水,其中所述再矿化水包含介于10毫克/升和40毫克/升之间的钙离子和介于6毫克/升和25毫克/升之间的镁离子。
6.根据权利要求5所述的再矿化水,其中所述再矿化水包含20毫克/升的钙离子和12.2毫克/升的镁离子。
7.一种用于制备根据前述权利要求中任一项所述的再矿化水的方法,所述方法包括以下步骤:
-提供给水的流;
-通过反渗透过程纯化所述给水,从而产生脱矿质水的流;
-将二氧化碳注入所述脱矿质水中,从而产生富集二氧化碳的水的流;
-使所述富集二氧化碳的水流过包含白云石介质的再矿化器,从而产生纯化再矿化水的流。
8.根据权利要求7所述的方法,还包括稀释步骤,其中将所述再矿化水的流用另外的脱矿质水稀释。
9.根据权利要求7或8中任一项所述的方法,其中所述白云石介质为高纯度级白云石。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法,其中所述再矿化水的流流过细颗粒过滤器。
11.一种包含根据权利要求1至6中任一项所述的再矿化水的容器。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP15200355 | 2015-12-16 | ||
EP15200355.4 | 2015-12-16 | ||
EP16180862.1 | 2016-07-22 | ||
EP16180862.1A EP3181521A1 (en) | 2015-12-16 | 2016-07-22 | Purified and re-mineralized water |
PCT/EP2016/081123 WO2017102911A1 (en) | 2015-12-16 | 2016-12-15 | Purified and re-mineralized water |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108367952A true CN108367952A (zh) | 2018-08-03 |
Family
ID=55177694
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680071176.3A Pending CN108367953A (zh) | 2015-12-16 | 2016-12-15 | 用于提供再矿化水的方法和设备 |
CN201680071170.6A Pending CN108367952A (zh) | 2015-12-16 | 2016-12-15 | 经纯化且再矿化的水 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680071176.3A Pending CN108367953A (zh) | 2015-12-16 | 2016-12-15 | 用于提供再矿化水的方法和设备 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20180362379A1 (zh) |
EP (3) | EP3181521A1 (zh) |
CN (2) | CN108367953A (zh) |
WO (2) | WO2017102913A1 (zh) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109562967B (zh) * | 2016-05-11 | 2023-04-11 | 滨特尔过滤解决方案有限责任公司 | 水离子化系统和方法 |
CA3061145C (en) * | 2017-04-23 | 2022-08-23 | Third Wave Water Llc | Water mineralizing system |
EP3428129A1 (en) * | 2017-07-12 | 2019-01-16 | Omya International AG | Method for increasing the magnesium ion concentration in feed water |
EP3428128A1 (en) * | 2017-07-12 | 2019-01-16 | Omya International AG | Method for increasing the magnesium ion concentration in feed water |
DE102017010475A1 (de) | 2017-11-10 | 2019-05-16 | Krones Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Trinkwasser mit hohem Silikatgehalt |
DE102018005796A1 (de) | 2018-07-23 | 2020-01-23 | Krones Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Anreicherung von Silikat in Trinkwasser |
WO2020127612A1 (en) | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Mittemitte Gmbh | Method and apparatus for producing potable mineralized water |
WO2020164913A1 (en) * | 2019-02-11 | 2020-08-20 | Unilever N.V. | Mineral water composition |
IT201900006018A1 (it) * | 2019-04-18 | 2020-10-18 | Planisfera Hw S R L | Sistema combinato di trattamento e confezionamento acqua in sacche per distributori e metodo di trattamento e confezionamento |
CN110467292A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-11-19 | 中国环境科学研究院 | 海水淡化水调质系统及调质方法 |
GB2590533B (en) * | 2020-10-06 | 2022-01-12 | Namaya Mineral Water Ltd | System and process of mineralizing distilled water with replenishable mineral concentrate solutions |
CA3204427A1 (en) | 2021-01-26 | 2022-08-04 | Wiebe WAGEMANNS | Device and method for treating an aqueous liquid |
WO2023285267A1 (en) * | 2021-07-16 | 2023-01-19 | University Of Copenhagen | Design water for coffee |
DE102021133311A1 (de) | 2021-12-15 | 2023-06-15 | Burkert Singapore Pte Ltd | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Reinstwasser, dessen Verwendung und Einrichtung zum Schneiden von Teilen |
CN114249472A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-03-29 | 山东省水利科学研究院 | 一种利用石灰石的固定床反应器进行淡化水再矿化方法及装置 |
CN114180780A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-03-15 | 武汉中地水石环保科技有限公司 | 管道直饮水矿化系统 |
US11597669B1 (en) | 2022-07-27 | 2023-03-07 | Core Pacific Inc. | Apparatus for mineralizing drinking water |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110003952A (ko) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | 웅진코웨이주식회사 | 미네랄 탄산수의 제조방법 및 제조장치 |
CN102665447A (zh) * | 2009-07-23 | 2012-09-12 | 埃维昂矿泉水有限公司 | 用于制备富含天然原硅酸的水的方法 |
CN103080021A (zh) * | 2010-08-13 | 2013-05-01 | Omya发展股份公司 | 用于使脱盐水和淡水再矿化的微米化的碳酸钙浆料注入系统 |
WO2015091566A1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | Nestec S.A. | Process for supplying magnesium and/or calcium enriched water based beverage and associated manufacturing apparatus |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6359393A (ja) * | 1986-08-30 | 1988-03-15 | Sasakura Eng Co Ltd | ミネラル化水の製造法 |
US5468373A (en) * | 1994-05-16 | 1995-11-21 | Chou; Wu-Chang | Multiple-effect water treatment apparatus |
US6241893B1 (en) * | 1994-06-17 | 2001-06-05 | Ehud Levy | Water filtration media, apparatus and processes |
ES2132911T3 (es) * | 1995-04-24 | 1999-08-16 | Implico Bv | Estabilizacion de agua. |
US7229550B2 (en) * | 1999-04-23 | 2007-06-12 | Haase Richard A | Potable water treatment system and apparatus |
US7364654B2 (en) * | 2003-12-23 | 2008-04-29 | Christopher Schulz | In-home water treatment system |
CN100496447C (zh) * | 2007-09-05 | 2009-06-10 | 黑龙江省科学院火山矿泉资源研究所 | 一种冷矿泉喷雾剂的制造方法 |
WO2009135113A1 (en) * | 2008-05-02 | 2009-11-05 | Kinetico Incorporated | Process for re-mineralizing water deficient in magnesium |
US8252172B2 (en) * | 2009-05-21 | 2012-08-28 | David Hall | Water enhancement system |
RS53994B1 (en) * | 2011-07-22 | 2015-10-30 | Omya International Ag | MICRONIZED THICK SUSPENSION INJECTION SYSTEM CACO3 FOR REMINERALIZATION DESALINATED AND FRESH WATER |
-
2016
- 2016-07-22 EP EP16180862.1A patent/EP3181521A1/en not_active Withdrawn
- 2016-12-15 WO PCT/EP2016/081127 patent/WO2017102913A1/en active Application Filing
- 2016-12-15 US US16/062,378 patent/US20180362379A1/en not_active Abandoned
- 2016-12-15 CN CN201680071176.3A patent/CN108367953A/zh active Pending
- 2016-12-15 WO PCT/EP2016/081123 patent/WO2017102911A1/en active Application Filing
- 2016-12-15 EP EP16822407.9A patent/EP3390287A1/en not_active Withdrawn
- 2016-12-15 US US16/062,374 patent/US20180370826A1/en not_active Abandoned
- 2016-12-15 EP EP16820216.6A patent/EP3390286A1/en not_active Withdrawn
- 2016-12-15 CN CN201680071170.6A patent/CN108367952A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110003952A (ko) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | 웅진코웨이주식회사 | 미네랄 탄산수의 제조방법 및 제조장치 |
CN102665447A (zh) * | 2009-07-23 | 2012-09-12 | 埃维昂矿泉水有限公司 | 用于制备富含天然原硅酸的水的方法 |
CN103080021A (zh) * | 2010-08-13 | 2013-05-01 | Omya发展股份公司 | 用于使脱盐水和淡水再矿化的微米化的碳酸钙浆料注入系统 |
WO2015091566A1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | Nestec S.A. | Process for supplying magnesium and/or calcium enriched water based beverage and associated manufacturing apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180362379A1 (en) | 2018-12-20 |
US20180370826A1 (en) | 2018-12-27 |
EP3390286A1 (en) | 2018-10-24 |
EP3181521A1 (en) | 2017-06-21 |
CN108367953A (zh) | 2018-08-03 |
WO2017102911A1 (en) | 2017-06-22 |
EP3390287A1 (en) | 2018-10-24 |
WO2017102913A1 (en) | 2017-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108367952A (zh) | 经纯化且再矿化的水 | |
TW200835653A (en) | Functional water and process for producing the same | |
KR20110003952A (ko) | 미네랄 탄산수의 제조방법 및 제조장치 | |
US20210114909A1 (en) | Drinking strontium-rich mineral water prepared from salt-making distilled water, and method and system thereof | |
CN102725043A (zh) | 富含镁的饮用水 | |
TWI308061B (zh) | ||
Saini | Health risks from long term consumption of reverse osmosis water | |
WO2005105279A1 (de) | It schüttgut befüllter inline-karbonator | |
ES2257977B1 (es) | Metodo y sistema para la obtencion de una sal liquida, y sales obtenidas. | |
CA2461265A1 (en) | Potable mineral water and methods for the production thereof | |
JP2010132602A (ja) | 海洋深層水を基にした生理食塩水及び生理食塩水の製造方法 | |
JP5829790B2 (ja) | 安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法及び生体用水 | |
RU2417953C2 (ru) | Способ минерализации питьевой воды из дистиллята | |
US20040028792A1 (en) | Method for producing water rich in calcium and water obtained | |
CN103523976A (zh) | 一种含锶重碳酸钙钠型矿泉水的制备方法 | |
Quéméneur et al. | Modification of ionic composition of natural salt-waters by electrodialysis | |
RU2213065C2 (ru) | Способ йодирования воды и напитков | |
RU2309126C1 (ru) | Способ приготовления минеральной лечебно-столовой питьевой воды "аксинья" | |
JP3217546U (ja) | 経口補水液入りペットボトル | |
EP3426060A1 (en) | A process for making a liquid low-sodium food-grade salt | |
RU2156093C1 (ru) | Способ получения минеральной питьевой лечебно-столовой воды | |
AU784519B2 (en) | Brine preparation | |
RU2271728C2 (ru) | Способ приготовления минеральной лечебно-столовой воды | |
US7108848B2 (en) | Fungicidal gel and method for controlling nail fungi | |
RU25190U1 (ru) | Устройство для получения апирогенной минерализованной питьевой воды |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180803 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |