RU2483034C2 - Композиция для снижения жесткости воды - Google Patents
Композиция для снижения жесткости воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2483034C2 RU2483034C2 RU2011134979/05A RU2011134979A RU2483034C2 RU 2483034 C2 RU2483034 C2 RU 2483034C2 RU 2011134979/05 A RU2011134979/05 A RU 2011134979/05A RU 2011134979 A RU2011134979 A RU 2011134979A RU 2483034 C2 RU2483034 C2 RU 2483034C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- hardness
- composition
- drinking
- calcium
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 113
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 26
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 24
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 20
- 229910052900 illite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- VGIBGUSAECPPNB-UHFFFAOYSA-L nonaaluminum;magnesium;tripotassium;1,3-dioxido-2,4,5-trioxa-1,3-disilabicyclo[1.1.1]pentane;iron(2+);oxygen(2-);fluoride;hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[F-].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[K+].[K+].[K+].[Fe+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2 VGIBGUSAECPPNB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 abstract description 22
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 abstract description 22
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 230000035622 drinking Effects 0.000 abstract description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 25
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 20
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 12
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 8
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 7
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- -1 for example Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 4
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 4
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008233 hard water Substances 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 3
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 3
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 3
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 3
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000008234 soft water Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019640 taste Nutrition 0.000 description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000023555 blood coagulation Effects 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 2
- ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J ATP(4-) Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O)[C@@H](O)[C@H]1O ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J 0.000 description 1
- ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N Adenosine triphosphate Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)C(O)C1O ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010013911 Dysgeusia Diseases 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 1
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019658 bitter taste Nutrition 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000021321 essential mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N hydrochloric acid Substances Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003840 hydrochlorides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000004530 micro-emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000010137 moulding (plastic) Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 239000003206 sterilizing agent Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 230000009967 tasteless effect Effects 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/02—Softening water by precipitation of the hardness
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/083—Mineral agents
-
- 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
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
-
- 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
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Non-Alcoholic Beverages (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в домашних водоочистителях небольшой производительности для снижения жесткости воды, непригодной для питья из-за ее высокой жесткости. Композиция содержит 44-54% мас. растворимой кварцевой пудры, 2,0-3,0% мас. карбоната натрия и 44-54% мас. иллита. Изобретение обеспечивает снижение жесткости сырой воды до высокого уровня питьевой воды без применения технологических очистных сооружений большого размера. 3 табл., 3 пр.
Description
Область техники
Настоящее изобретение относится к композиции для снижения жесткости воды, которая позволяет снизить жесткость сырой воды, непригодной для питья из-за ее высокой жесткости, а именно к композиции для снижения жесткости воды, которая может использоваться в домашнем водоочистителе относительно небольшой производительности.
Предшествующий уровень техники
В области очистки воды вода подразделяется на воду высокого качества, воду среднего качества и воду низкого качества. Вода высокого качества представляет собой воду, пригодную для питья и стирки, вода среднего качества является однажды использованной и очищенной после этого для повторного использования, а вода низкого качества является водой, загрязненной после использования.
Настоящее изобретение направлено на создание композиции для снижения жесткости воды, которая позволила бы использовать сырую воду с высокой жесткостью в качестве питьевой воды, имеющей подходящую жесткость.
Для снижения жесткости сырой воды используются различные способы, например физическая, химическая и биологическая очистка, при этом главным образом используют очищающий агент, чтобы способствовать такой обработке.
Водоочистное сооружение оснащается широким рядом средств для снижения жесткости сырой воды. Такое водоочистное сооружение обычно включает флокуляционный пруд для флокуляции микроэмульсии веществ, пруд-отстойник для отстаивания флоккулированного вещества и фильтрационный пруд для отделения отстоявшихся веществ. Водоочистное сооружение оборудовано достаточным количеством различных средств, обеспечивающих получение достаточного количества воды высокого качества 24 часа в сутки.
В Республике Корея используется ряд агентов для обработки воды. Среди них можно выделить семь разновидностей флокулянтов типа полихлорида алюминия, сульфата алюминия и т.п., пять разновидностей стерилизующих и дезинфицирующих агентов типа жидкого хлора и т.п., семь разновидностей других агентов, например активированный уголь, цеолит, иллит и т.п., и одну разновидность ингибитора коррозии. Таким образом, в основном можно выделить двадцать видов агентов. Здесь флокулянты служат для флокуляции взвешенных в воде микрочастиц с образованием хлопьевидных частиц большего размера, которые затем отстаивают и отделяют. Иллит имеет высокую абсорбционную способность и используется в основном в качестве агента для удаления неотстоявшихся веществ.
Сырая водопроводная вода, в качестве которой используется природная вода, содержит большое количество минеральных компонентов типа Mg, Ca, Fe и др. Вода, содержащая большое количество солей кальция и магния, называется жесткой водой, а вода, содержащая незначительное количество этих солей, называется мягкой водой. Ионы магния и кальция образуются в воде из сульфатов, гидрокарбонатов и гидрохлоридов.
Когда вода содержит гидрокарбонат, то для смягчения ее можно прокипятить и отстоять, такую воду называют водой с временной жесткостью. В случае сульфата, который не отстаивается даже после кипячения, воду называют водой с постоянной жесткостью. Вода с постоянной жесткостью может быть смягчена с помощью обработки ионообменными смолами.
Единица, полученная приведением количества в мг содержания Mg и Ca в 1 л воды к количеству СаСО3, называется жесткостью, при этом вода с жесткостью выше 200 называется жесткой водой, а с жесткостью ниже 100 - мягкой водой.
Когда жесткость воды является высокой, она имеет горьковатый привкус, и пить ее не так уж легко. Известно, что легкость потребления питьевой воды зависит от ее жесткости, поэтому жесткость является одним из ключевых факторов при оценке качества питьевой воды.
В различных странах действуют различные стандарты по допустимой жесткости питьевой воды. По стандарту, рекомендованному Всемирной организацией здравоохранения, жесткость должна быть менее 500, а по стандарту Республики Корея - менее 300.
Министерство здравоохранения и социального обеспечения Японии советует: «попробуй воду, поймешь клуб», оценивая при этом качество питьевой воды по девяти показателям, включая жесткость 10-100 мг/л, содержание кислорода 3-30 мг/л и наличие SiO2.
Жестокость воды пропорциональна содержанию в воде положительных ионов кальция и магния, которые являются двухвалентными катионами, а кремниевая кислота придает воде вкус. Как известно, компонентами, ухудшающими вкус воды, являются ионы серной кислоты, ионы соляной кислоты и ионы магния.
Ионы кальция и магния в сырой воде в основном образуются из CaSO4 и MgSO4, CaCl2 и MgCl2 и СаНСО3 или MgHCO3.
Жесткость сырой воды зависит от ее источника. Жесткость сырой воды в основном находится в пределах 80-500. Подходящее значение жесткости питьевой воды составляет 60-100. В частности, сырая вода, полученная в известняковой местности, имеет жесткость 500.
В патентной заявке KR 10-0330255 раскрыта композиция неорганического флокулянта для обработки воды, полученная с помощью пластического формования и измельчения смеси ячменной муки, летучая зола угля, десульфурированного гипса и цеолита.
Вышеописанная композиция используется для флокуляции взвешенных микрочастиц. Поскольку эта композиция содержит компоненты, которые вредны для человека, такие как десульфурированный гипс и летучую золу угля, то ее использование в качестве агента для обработки питьевой воды не представляется приемлемым.
В патентной заявке KR 10-0484561 раскрыта композицию для обработки воды, содержащей тяжелые металлы, дезодорацией, которая получена формованием в форме гранул цеолита, лесса, иллита и диоксида титана. Вышеописанная композиция не подходит для обработки сырой воды с целью снижения ее жесткости.
Достаточно хорошо известен способ удаления кальция и магния из жесткой воды с помощью ее обработки ионообменными смолами. Когда жесткая вода проходит обработку ионообменными смолами, ионы Са и Mg замещаются ионами Na, при этом из сырой воды также удаляется большая часть тяжелых компонентов.
Когда все тяжелые компоненты удаляются из сырой воды, то вместе с ними удаляются и минеральные вещества, полезные для человека, в результате чего вода становится невкусной и похожей на дистиллированную, которая не подходит для использования в качестве питьевой воды. В этом случае необходимо добавлять минеральные вещества для использования этой воды в качестве питьевой.
Организму человека необходимы различные минеральные вещества. Когда таких минеральных веществ не хватает, даже небольшого количества, то могут развиваться различные заболевания. Небольшое количество необходимых минералов содержится в еде и питьевой воде, и они поступают в тело человека при их потреблении.
Кальций и магний являются одними из необходимых минералов. Кальций полезен для костей и зубов, а также участвует в процессе свертывания крови. При недостатке кальция возможно развитие остеопороза и плохое свертывание крови. Магний служит для образования аденозинтрифосфата, который необходим для процесса обмена веществ в организме человека. Когда жесткость сырой воды является очень высокой, она имеет горький привкус и плохо подходит для использования в качестве питьевой воды. Когда жесткость сырой воды слишком мала, вода не имеет вкуса, а также человек не получает полезные минеральные вещества, т.е. в этом случае необходимо обеспечить необходимую для этих целей жесткость питьевой воды. Когда нужно из природной воды получить мягкую воду для использования в качестве питьевой, то необходимо обеспечить желательную жесткость питьевой воды по содержанию Са и Mg, при которой жесткость не превышала бы 100. Таким образом, в области обработки воды желательно обеспечить подходящую технологию обработки воды, которая бы обеспечивала питьевую воду, соответствующую вышеуказанным требованиям.
Раскрытие изобретения
В связи с изложенным выше целью настоящего изобретения является обеспечение такой композиции для снижения жесткости воды, непригодной для питья из-за высокой жесткости, которая позволит использовать такую воду в качестве питьевой.
Изобретатель настоящего изобретения обнаружил, что растворимый кварц легко вступает в реакцию с ионами кальция и магния, которые придают жесткость сырой воде, с образованием 3СаО, SiO2 и 2MgOSiO2, при этом компоненты, придающие жесткость воде, могут быть легко удалены за счет использования растворимого кварца, что и привело к появлению настоящего изобретения.
Преимущества
Композиция для снижения жесткости воды по настоящему изобретению служит для снижения жесткости сырой воды, качество которой благодаря этому может быть повышено до высокого уровня питьевой воды, с обработкой на небольших технических устройствах в районах, где невозможно разместить технические сооружения большого размера.
Варианты осуществления изобретения
Жесткость сырой воды, используемой для получения воды высокого качества, зависит от местности, но в основном находится в пределах 80-180. Необходимо снизить жесткость воды до 60-100 для использования ее в качестве питьевой воды. Настоящее изобретение раскрывает композицию для снижения жесткости воды, с помощью которой возможно снизить жесткость сырой воды за счет использования растворимой кварцевой пудры. Примеры осуществления настоящего изобретения будут описаны далее более подробно.
Пример 1
Эксперимент по снижению жесткости воды проводился с использованием воды высокого качества, взятой из очистного бассейна, расположенного в Республике Корея (Eosangchun-myun, Danyang-gun, Chungbuk). Состав сырой воды высокого качества был следующим:
жесткость - 163,9;
содержание кальция - 49,5 ppm;
содержание магния - 9,8 ppm;
содержание SO4 -2 - не обнаружено.
Жесткость была определена как:
жесткость = 49,5 (концентрация кальция) × 2,5 + 9,8 (концентрация магния) × 4,1.
10 л сырой воды высокого качества заливали в стеклянную емкость для питьевой воды объемом 18 л, затем туда помещали хлопковый пакетик с 20 г растворимой кварцевой пудры и оставляли на два часа, после чего измерили жесткость воды. Результаты измерений приведены в таблице 1. Когда хлопковый пакетик пролежал 10 минут в воде, на дне емкости начал образовываться осадок микрочастиц. Когда осадок отфильтровали и удалили, получили питьевую воду. Воду высокого качества также подвергали термообработке кипячением при 100°C с последующим охлаждением, при этом изменение жесткости было сравнительно небольшим. После проведения анализа было подтверждено, что осадком микрочастиц белого цвета являлась смесь силиката кальция и силиката магния.
Растворимый кварц, используемый в настоящем изобретении, получали с месторождения кварца и далее измельчали его до состояния пудры с размером частиц 300-400 меш, а иллит получали с месторождения иллита, после чего из него удаляли воду и измельчали до размера частиц 100-200 меш.
Следует отметить, что SiO2, полученный из природных залежей в различных формах в зависимости от структуры кристаллической решетки, практически не растворяется в воде. Однако кварц в форме 3SiO2·H2O хотя и имеет низкую растворимость, но все же растворяется в воде в небольшом количестве. Такой растворимый кварц, использующийся в настоящем изобретении, получен на месторождении кварца, расположенном в Республике Корея (Hyengsung-gun, Gangwon-do). Этот растворимый кварц является обычным кремниевым минералом. Растворимость этого растворимого кварца в воде составляет 0,15 г/л (при 20°С).
| Таблица 1 | ||
| Показатель | Обработка кварцем | Термообработка |
| Жесткость воды высокого качества | 163,9 | 145 |
| Жесткость после обработки | 79,75 | 105 |
| Снижение жесткости | 84,15 | 40 |
| Степень снижения жесткости (%) | 51,39 | 27,6 |
Очевидно, что снижение концентрации ионов кальция и магния, придающих жесткость сырой воде, происходит с помощью реакций с раствором кремниевой кислоты в соответствии со следующими формулами:
3SiO2·H2O+H2O→SiO4 -4+H+;
Ca2++SiO2 -4+H2O→3CaO·SiO2 (силикат кальция);
Mg+2+SiO2 -4+H2O→2MgOSiO2 (силикат магния).
За счет того что силикат кальция и силикат магния не растворяются в воде, их можно легко извлечь после выпадения их в осадок.
Пример 2
Эксперименты по снижению жесткости проводились с использованием воды высокого качества, взятой из очистного бассейна, расположенного в Республике Корея (Bukmyeon, Youngyeol-gun, Gangwon-do). Состав сырой воды был следующим:
жесткость - 187,13;
содержание кальция - 55,5 ppm;
содержание магния: 11,8 ppm;
содержание ионов серной кислоты (SO4 -2) - 152 ppm.
Приготовили хлопковый пакетик с 41 г композиции для снижения жесткости, в составе которой содержалось 20 г кварцевой пудры, 1,0 г карбоната натрия и 20 г иллита. Т.о. в композиции содержалось 48,8% мас. кварцевой пудры, 2,4% мас. карбоната натрия и 48,8% мас. иллита. 10 литров сырой воды высокого качества заливали в стеклянную емкость для питьевой воды объемом 18 л, затем туда на 2 часа помещали хлопковый пакетик, после чего измеряли изменение жесткости. Результаты измерений представлены в таблице 2. Воду высокого качества также подвергали термообработке кипячением при 100°C с последующим охлаждением. В результате изменение жесткости воды было сравнительно небольшим.
Когда в воде имеются ионы кальция соединения СаНСО3, т.е. в случае воды с временной жесткостью, то они вступают в реакцию с растворимым кварцем и силикат кальция выпадает в осадок. Когда в воде имеются ионы кальция соединения CaSO4, т.е. в случае воды с временной жесткостью, то их реакция с растворимым кварцем протекает очень плохо. В этом случае в воду добавляют Na2CO3 для замены CaSO4 на СаНСО3, а затем уже происходит реакция с растворимым кварцем.
Иллит обычно используют в качестве агента для очистки воды. Иллит имеет высокую абсорбционную способность, за счет чего абсорбирует и удаляет взвешенные микрочастицы и микроорганизмы, находящиеся в воде.
Поскольку воду высокого качества получают из природной сырой воды, то необходимо удалить содержащиеся в ней микрочастицы и микроорганизмы.
| Таблица 2 | ||
| Показатель | Обработка композицией для снижения жесткости | Термообработка |
| Жесткость воды высокого качества | 187,13 | 187,13 |
| Жесткость после обработки | 93,04 | 136 |
| Снижение жесткости | 94,09 | 51,13 |
| Степень снижения жесткости (%) | 50,3 | 27,33 |
Содержание Са после обработки составляло 23,5 ppm, а содержание Mg составляло 4,42 ppm.
Пример 3
Приготовили хлопковый пакетик с композицией для снижения жесткости, в состав которой входило 22 г растворимого кварца, 1,2 г карбоната натрия и 20 г иллита. Т.о. в композиции содержалось 51% мас. растворимого кварца, 2,8% мас. карбоната натрия и 46,2% мас. иллита. 10 литров сырой воды высокого качества заливали в стеклянную емкость для питьевой воды объемом 18 л, затем туда на 2 часа помещали хлопковый пакетик, после чего измеряли изменение жесткости. Результаты измерений представлены в таблице 3. Воду высокого качества также подвергали термообработке кипячением при 100°C с последующим охлаждением. В результате изменение жесткости воды было сравнительно небольшим.
| Таблица 3 | ||
| Показатель | Обработка композицией для снижения жесткости | Термообработка |
| Жесткость воды высокого качества | 120 | 120 |
| Жесткость после обработки | 57 | 103 |
| Снижение жесткости | 63 | 17 |
| Степень снижения жесткости (%) | 52,5 | 14,2 |
Сырая вода с жесткостью 120-200 обычно характеризуется содержанием кальция 30-60 ppm, ионов магния 10-15 ppm, а растворимость кварца в воде обычно составляет менее 0,15 г/л, таким образом возможно снизить жесткость воды до уровня 60-100 с помощью ионов кремниевой кислоты (SO4 -4) при их содержании в воде 30-120 ppm.
Т.о. необходимо обеспечить содержание SO4 -4 на уровне 30-120 ppm для надлежащего снижения концентрации ионов кальция и магния.
В композиции для снижения жесткости воды по настоящему изобретению, включающей растворимую кварцевую пудру, карбонат натрия и иллит, количество кварцевой пудры и карбоната натрия подбирают в зависимости от жесткости сырой воды и содержания сульфатов. Предпочтительно, когда массовые доли кварцевой пудры и иллита равны друг другу.
Обычно на каждые 10 литров воды необходимо 18-22 г кварцевой пудры, 1,0-1,2 г карбоната натрия и 18-22 г иллита, чтобы снизить жесткость сырой воды, имеющей жесткость 120-200 и концентрацию ионов серной кислоты 100-200 ppm, до значения 60-100. В такой композиции содержится 44-54% мас. растворимой кварцевой пудры, 2,0-3,0% мас. карбоната натрия и 44-54% мас. иллита.
Claims (1)
- Композиция для снижения жесткости воды, характеризующаяся тем, что содержит 44-54 мас.% растворимой кварцевой пудры, 2,0-3,0 мас.% карбоната натрия и 44-54 мас.% иллита.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090013190A KR100918273B1 (ko) | 2009-02-18 | 2009-02-18 | 경도 강하용 조성물 |
| KR10-2009-0013190 | 2009-02-18 | ||
| PCT/KR2010/000664 WO2010095825A2 (ko) | 2009-02-18 | 2010-02-03 | 경도 강하용 조성물 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011134979A RU2011134979A (ru) | 2013-02-27 |
| RU2483034C2 true RU2483034C2 (ru) | 2013-05-27 |
Family
ID=41355953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011134979/05A RU2483034C2 (ru) | 2009-02-18 | 2010-02-03 | Композиция для снижения жесткости воды |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8480921B2 (ru) |
| EP (1) | EP2399872A4 (ru) |
| JP (1) | JP5513528B2 (ru) |
| KR (1) | KR100918273B1 (ru) |
| CN (1) | CN102317221B (ru) |
| BR (1) | BRPI1006685B1 (ru) |
| CA (1) | CA2751964C (ru) |
| CL (1) | CL2011001949A1 (ru) |
| CO (1) | CO6420330A2 (ru) |
| EC (1) | ECSP11011271A (ru) |
| EG (1) | EG26530A (ru) |
| MX (1) | MX2011008728A (ru) |
| MY (1) | MY156946A (ru) |
| RU (1) | RU2483034C2 (ru) |
| UA (1) | UA99681C2 (ru) |
| WO (1) | WO2010095825A2 (ru) |
| ZA (1) | ZA201106016B (ru) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9301542B1 (en) * | 2012-07-30 | 2016-04-05 | The Board Of Regents For Oklahoma State University | Recyclable high capacity selective sorbant for heavy metals, radionuclides, and actinides |
| CN103359835B (zh) * | 2013-08-05 | 2015-02-18 | 河海大学 | 一种用于去除地下水中硬度离子的专用药剂及其应用 |
| CN105211994A (zh) * | 2014-06-17 | 2016-01-06 | 三得利控股株式会社 | 碳酸水及其制造方法 |
| US10196509B2 (en) * | 2015-05-07 | 2019-02-05 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Inhibiting fouling tendency in high coal ash-containing water systems |
| KR102380892B1 (ko) * | 2021-02-08 | 2022-03-30 | 한애삼 | 일라이트 및 벤토나이트를 포함하는 혼합음료 및 그의 제조방법 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5880060A (en) * | 1996-08-28 | 1999-03-09 | Blake; Barbara | Compositions to remove heavy metals and radioactive isotopes from wastewater |
| RU2150997C1 (ru) * | 1998-09-03 | 2000-06-20 | Центральный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых | Способ адсорбционной очистки воды |
| RU2193742C1 (ru) * | 2001-04-17 | 2002-11-27 | Сибирский государственный университет путей сообщения | Способ получения средства для очистки и антикоррозионной защиты поверхностей теплообменных аппаратов и трубопроводов и способ очистки и антикоррозионной защиты теплообменных аппаратов и трубопроводов |
| JP2003001294A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-07 | Nitto Kogyo Co Ltd | 硬水の軟質化処理方法及びその装置 |
| KR20030027670A (ko) * | 2001-09-28 | 2003-04-07 | 가부시기가이샤 오쿠다구미 | 무기질 수처리재 조성물과 그 제조방법 |
| US20090151394A1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-06-18 | Ake Harry J | Jewelry extraction and insertion instrument and kit |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06218280A (ja) * | 1992-12-17 | 1994-08-09 | Masaru Sana | 不溶性鉱物性物質の製造方法 |
| KR100330255B1 (ko) | 2000-02-26 | 2002-03-25 | 서현숙 | 수처리용 무기물 응집제 조성물 |
| JP2001347104A (ja) * | 2000-06-07 | 2001-12-18 | Yasuhiro Honda | 粉末状浄化処理剤および上水および排水の浄化処理方法 |
| JP4110768B2 (ja) * | 2001-11-28 | 2008-07-02 | 三浦工業株式会社 | ボイラ用水処理剤 |
| KR20040027228A (ko) * | 2002-09-25 | 2004-04-01 | 임영중 | 연수 세라믹볼, 연수세라믹입자, 연수압축카본 |
| US20070161539A1 (en) * | 2006-01-12 | 2007-07-12 | Enrique Hernandez | Method of regulating degree of polymerization of an alkali metal silicate in solution using pH |
| EP2014358A1 (en) * | 2007-07-04 | 2009-01-14 | Süd-Chemie Ag | Preparation of hydrotalcite-like adsorbents useful for the adsorption of anionic materials |
-
2009
- 2009-02-18 KR KR1020090013190A patent/KR100918273B1/ko active IP Right Grant
-
2010
- 2010-02-03 UA UAA201110018A patent/UA99681C2/ru unknown
- 2010-02-03 US US13/201,455 patent/US8480921B2/en active Active
- 2010-02-03 JP JP2011550999A patent/JP5513528B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-02-03 BR BRPI1006685-3A patent/BRPI1006685B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2010-02-03 EP EP10743900.2A patent/EP2399872A4/en not_active Withdrawn
- 2010-02-03 CN CN201080008183.1A patent/CN102317221B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-02-03 RU RU2011134979/05A patent/RU2483034C2/ru active
- 2010-02-03 MY MYPI2011003882A patent/MY156946A/en unknown
- 2010-02-03 MX MX2011008728A patent/MX2011008728A/es active IP Right Grant
- 2010-02-03 WO PCT/KR2010/000664 patent/WO2010095825A2/ko active Application Filing
- 2010-02-03 CA CA2751964A patent/CA2751964C/en active Active
-
2011
- 2011-08-11 CL CL2011001949A patent/CL2011001949A1/es unknown
- 2011-08-15 EC EC2011011271A patent/ECSP11011271A/es unknown
- 2011-08-17 ZA ZA2011/06016A patent/ZA201106016B/en unknown
- 2011-08-17 EG EG2011081383A patent/EG26530A/en active
- 2011-08-18 CO CO11104875A patent/CO6420330A2/es not_active Application Discontinuation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5880060A (en) * | 1996-08-28 | 1999-03-09 | Blake; Barbara | Compositions to remove heavy metals and radioactive isotopes from wastewater |
| RU2150997C1 (ru) * | 1998-09-03 | 2000-06-20 | Центральный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых | Способ адсорбционной очистки воды |
| RU2193742C1 (ru) * | 2001-04-17 | 2002-11-27 | Сибирский государственный университет путей сообщения | Способ получения средства для очистки и антикоррозионной защиты поверхностей теплообменных аппаратов и трубопроводов и способ очистки и антикоррозионной защиты теплообменных аппаратов и трубопроводов |
| JP2003001294A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-07 | Nitto Kogyo Co Ltd | 硬水の軟質化処理方法及びその装置 |
| KR20030027670A (ko) * | 2001-09-28 | 2003-04-07 | 가부시기가이샤 오쿠다구미 | 무기질 수처리재 조성물과 그 제조방법 |
| US20090151394A1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-06-18 | Ake Harry J | Jewelry extraction and insertion instrument and kit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20110297874A1 (en) | 2011-12-08 |
| KR100918273B1 (ko) | 2009-09-18 |
| EP2399872A4 (en) | 2013-09-25 |
| ECSP11011271A (es) | 2011-09-30 |
| WO2010095825A3 (ko) | 2010-11-25 |
| CA2751964C (en) | 2014-05-20 |
| JP5513528B2 (ja) | 2014-06-04 |
| ZA201106016B (en) | 2012-05-30 |
| BRPI1006685A2 (pt) | 2016-04-12 |
| JP2012517897A (ja) | 2012-08-09 |
| WO2010095825A2 (ko) | 2010-08-26 |
| RU2011134979A (ru) | 2013-02-27 |
| UA99681C2 (ru) | 2012-09-10 |
| CL2011001949A1 (es) | 2012-01-20 |
| EG26530A (en) | 2014-01-29 |
| CN102317221A (zh) | 2012-01-11 |
| BRPI1006685B1 (pt) | 2019-09-17 |
| CA2751964A1 (en) | 2010-08-26 |
| MY156946A (en) | 2016-04-15 |
| CO6420330A2 (es) | 2012-04-16 |
| BRPI1006685A8 (pt) | 2018-06-26 |
| US8480921B2 (en) | 2013-07-09 |
| MX2011008728A (es) | 2011-09-15 |
| EP2399872A2 (en) | 2011-12-28 |
| CN102317221B (zh) | 2014-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2462315T3 (es) | Agente floculante acuoso alcalino, procedimiento para la preparación de un agente floculante acuoso alcalino y de un agente floculante sólido, así como su uso | |
| AU2006227707B2 (en) | Methods for producing useful water products with reduced sodium content | |
| RU2483034C2 (ru) | Композиция для снижения жесткости воды | |
| CN203373234U (zh) | 一种多功能全效直饮水系统 | |
| Shrivastava et al. | Comparative study of defluoridation technologies in India | |
| US9637398B2 (en) | Method for water treatment | |
| JPS61271084A (ja) | 飲料用殺菌浄水剤 | |
| RU2523325C2 (ru) | Способ получения питьевой воды | |
| JP2006142283A (ja) | 浄水システム | |
| CN106044923A (zh) | 生活污水处理剂及其制备方法 | |
| CN107381703A (zh) | 工业废水处理剂 | |
| RU2220115C1 (ru) | Способ получения питьевой воды | |
| RU2309126C1 (ru) | Способ приготовления минеральной лечебно-столовой питьевой воды "аксинья" | |
| CN101684027A (zh) | 一种水窑水的净水装置 | |
| RU2182560C2 (ru) | Способ термоумягчения и обогащения воды микроэлементами | |
| Abramova et al. | Analysis of water softening methods and an algorithm of choosing the best method for using in production cycle | |
| RU2471720C2 (ru) | Способ получения коагулянта-флокулянта | |
| US20160214877A1 (en) | Process for purifying water | |
| JPH11123385A (ja) | 水の殺菌、浄化方法および殺菌、浄化剤 | |
| KR20080093533A (ko) | 정수기 | |
| RU2617104C1 (ru) | Способ комбинированной очистки природной воды | |
| RU2213510C2 (ru) | Устройство для получения минерализованной питьевой воды, содержащей биогенные элементы, и апирогенной воды | |
| CN107381741A (zh) | 污水处理剂 | |
| Someshwaran et al. | Different methods for defluoridation–Review article | |
| CN105271491A (zh) | 一种净水剂的生产方法 |