理解脱盐水供应的再矿化
水再矿化是高纯度水（尤其是脱盐水）的关键后处理步骤，旨在恢复必要的矿物质含量。虽然脱盐过程能有效去除杂质，但也会带走有益的矿物质，导致水具有腐蚀性且营养不足。本指南概述了再矿化的重要性以及用于实现最佳水质的常用技术。
为什么要对脱盐水进行再矿化？
低矿化度水（常见于脱盐水或高纯度水源）会带来若干挑战：
- 腐蚀风险升高：缺乏足够矿物质（如钙、镁）的水通常具有侵蚀性，会从输配管道中浸出金属，导致基础设施损坏，并因溶解的重金属带来潜在健康风险。
- 膳食缺乏：长期饮用矿物质含量极低的水可能导致健康问题。世界卫生组织 (WHO) 已将此类水与缺血性心脏病和脑血管疾病的风险联系起来 (WHO, 2005a; WHO, 2006; Cotruvo, 2006)。
WHO 建议的最低矿物质水平
为确保公众健康，WHO 建议饮用水中特定矿物质的最低浓度如下：
- 镁：10 mg/L (10 ppm)
- 钙：30 mg/L (30 ppm)
常见的再矿化策略
广泛采用两种主要方法来对脱盐水进行再矿化和中和，每种方法都有其独特的优势和产生的水质特性。
| 方法 | 添加的矿物质 | 过程描述 | 产生的水质 |
|---|---|---|---|
| 二氧化碳 (CO₂) 投加 + 方解石石灰石渗滤 | 钙 (CaCO₃), 镁 (MgO) | 将 CO₂ 气体注入水中，降低 pH 值。这种酸性水随后渗滤通过一层碳酸钙（方解石）和氧化镁（通常存在于白云质石灰岩中）。CO₂ 与矿物质反应，将其溶解到水中。可添加碳酸钠 (Na₂CO₃) 来调节 pH 值。 | 约 80 mg/L (80 ppm) 以 CaCO₃ 计；pH 值 7.0-7.5。 |
| 化学药剂投加（氯化钙 + 碳酸氢钠） | 钙 (CaCl₂), 钠 (NaHCO₃), 氯化物 (Cl) | 将食品级氯化钙 (CaCl₂) 和碳酸氢钠 (NaHCO₃) 精确投加到水流中。此方法无需填充床反应器即可精细调节矿物质水平和碱度。 | 约 100 mg/L (100 ppm) 以 CaCO₃ 计；100 mg/L (100 ppm) 钠；50 mg/L (50 ppm) 氯化物；pH 值 7.0-7.5。 |
AquaChain 工程提示
实施再矿化时，务必使用实际的脱盐水与当地输配管道材料进行中试测试。这有助于确定最佳矿物质投加量，既能防止腐蚀保护不足，又能避免过度饱和导致下游系统结垢。
常见问题解答
问 1：脱盐水再矿化的主要目的是什么？ 答 1：主要目的是提高水的碱度和硬度，使其对输配基础设施的腐蚀性降低，并恢复供人类饮用的必需矿物质。
问 2：再矿化过程能否完全自动化？ 答 2：可以。现代再矿化系统，尤其是采用化学药剂投加的系统，可以通过基于在线水质监测（如 pH 值、电导率、硬度）的精确控制回路实现高度自动化。
问 3：脱盐水再矿化的主要挑战是什么？ 答 3：主要挑战包括实现稳定的矿物质浓度、避免因过度饱和而导致结垢，以及在平衡腐蚀控制与最佳健康效益的同时管理运营成本。
有关脱盐水后处理的更多信息，请参阅我们的文章 脱盐水后处理。