去除饮用水中铁锰的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种去除饮用水中铁锰的方法及装置，该去除饮用水中铁锰的装置包括从原水箱至灌装机依序配置的一第一过滤模块、一第一紫外杀菌模块、一氧气曝气模块、一锰砂过滤模块以及一超滤模块；其中，该氧气曝气模块为一氧气浓度60‑100％的氧气曝气模块，该锰砂过滤模块中容置二氧化锰含量≥32％的锰砂。本发明专利技术针对不同铁锰含量的水均具有较好的铁锰去除效果。

Method and device for removing iron and manganese in drinking water

The present invention discloses a device and method for removal of iron and manganese in drinking water and device for the removal of iron and manganese in drinking water from raw water tank to the filling machine according to a first order filter module, a configuration module, a first ultraviolet sterilization oxygen aeration module, a manganese sand filter module and an ultrafiltration module; wherein, the oxygen aeration module for oxygen aeration module of oxygen concentration 60 100%, manganese sand the manganese sand filter module containing manganese dioxide content more than 32%. The invention has good effect on the removal of iron and manganese for the water with different iron and manganese content.

【技术实现步骤摘要】
去除饮用水中铁锰的方法及装置
本专利技术涉及一种饮用水处理方法及装置，特别涉及一种去除天然矿泉水中铁锰的方法及装置。
技术介绍
现今人们对饮用水的安全十分重视，会将地下水、自来水等经过一系列的处理，生产成饮用纯净水产品后再行饮用，但是天然矿泉水由于其自身含丰富矿物质的特殊性，无法使用与纯净水相同的工艺进行处理。天然水中存在离子形式的铁和锰，若不经去除，在产品长时间存放后可能会因为铁锰元素价态的变化而使得产品中产生小黑点或者絮凝，影响产品的质量问题和感官。现有技术中，也有一些去除饮用水中铁锰的装置或方法。然而，在现有的饮用水除铁锰技术中，往往只针对铁锰含量较高的水去除效果较好。若原料水本身铁锰含量较低，则有一定去除难度，且去除效果不明显，即便去除也无法确保最终产品经过长时间保存后不会出现小黑点和絮凝问题。因此，如何设计一种去除饮用水中铁锰的方法及装置，使其可以克服现有技术中所存在的缺陷，即成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种去除饮用水中铁锰的方法及装置，使其可针对不同铁锰含量的水均具有较好的铁锰去除效果。为实现上述目的，本专利技术提供一种去除饮用水中铁锰的装置，用于将一原水箱中的一原料水去除铁锰并过滤为一饮用水后输入至一灌装机，该去除饮用水中铁锰的装置包括：从该原水箱至该灌装机依序配置的一第一过滤模块、一第一紫外杀菌模块、一氧气曝气模块、一锰砂过滤模块以及一超滤模块；其中，该氧气曝气模块为一氧气浓度60-100％的氧气曝气模块，该锰砂过滤模块中容置二氧化锰含量≥32％的锰砂。其中，该原料水选自于天然矿泉水或地下水。当该原料水为天然矿泉水时，过滤后得到的该饮用水为一饮用矿泉水。该原料水无异臭，无异味，浑浊度≤5NTU，色度≤15度，菌落总数≤100CFU/mL，霉菌/酵母≤10CFU/mL，大肠菌群为0MPN/100mL，铜绿假单胞菌为0CFU/250mL，粪链球菌为0CFU/250mL，产气荚膜梭菌为0CFU/50mL。其中，当该原料水符合上述标准时，可以将该原料水直接输入第一过滤模块中开始过滤，而当该原料水水质不佳，不能满足上述标准时，为了延长本专利技术装置各个模块的寿命，本专利技术还可以进一步包括：一前置过滤模块，设置于该第一过滤模块之前(即该原水箱及该第一过滤模块之间)，该前置过滤模块为一过滤孔径小于等于200μm的过滤模块。较佳的，该前置过滤模块为一过滤孔径小于等于200μm的自清洗过滤器。该前置过滤模块可利用滤网或其他过滤装置直接拦截水中的杂质，去除水体中较大的悬浮物、颗粒物等，降低浊度，净化水质。当然，除该前置过滤模块外，本领域技术人员也可以根据实际情况在该第一过滤模块之前添加其他过滤模块，如过滤孔径更大的粗滤模块、有吸附功能的活性炭过滤模块等，本专利技术并不限制该些模块的添加。其中，该第一过滤模块为一过滤孔径小于等于100μm的过滤模块。较佳的，该第一过滤模块为一过滤孔径小于等于100μm的自清洗过滤器。该第一过滤模块可利用滤网或其他过滤装置直接拦截水中的杂质，去除水体悬浮物、颗粒物，降低浊度，净化水质，减少系统污垢、菌藻、锈蚀等产生，以净化水质及保护系统其他设备正常工作。其中，该第一紫外杀菌模块为紫外线波长200-280nm的紫外杀菌模块。紫外线波长较佳为265nm。该第一紫外杀菌模块的剂量控制在40-120mj/cm2(即，中压剂量为120mj/cm2，低压剂量为40mj/cm2)。该第一紫外杀菌模块可以采用紫外灯或者其他紫外设备，在使用时，整个紫外杀菌步骤中均需保证紫外设备正常开启。该第一紫外杀菌模块以UVC的作用来破坏细菌的DNA，以此进行消毒灭菌，减小从原料水中带入的微生物数量，避免后续步骤中微生物的滋生。经过该第一紫外杀菌模块后，出水菌落总数≤100CFU/mL，霉菌/酵母≤10CFU/100mL。其中，经过该第一过滤模块及该第一紫外杀菌模块后，出水的水质如下：无异臭，无异味，存在极少量天然矿盐沉淀，但无异物，电导率100-450μs/cm，pH(25℃)在5.0-7.0之间，硬度＜100mg/L，TDS＜350mg/L，浑浊度≤3NTU，色度≤10度，菌落总数≤100CFU/mL，霉菌/酵母≤10CFU/100mL，大肠菌群为0MPN/100mL，铜绿假单胞菌为0CFU/250mL，粪链球菌为0CFU/250mL，产气荚膜梭菌为0CFU/50mL。其中，该氧气曝气模块为一氧气浓度60-100％的氧气曝气模块，较佳为氧气浓度≥80％的氧气曝气模块，该锰砂过滤模块中容置二氧化锰含量≥32％的锰砂。该氧气曝气模块于使用时，保证40-70min的曝气时间，以达到较佳的效果，其中60min的曝气时间为更佳的选择。经过该氧气曝气模块后，出水的菌落总数≤500CFU/100mL，霉菌/酵母≤20CFU/100mL，再进一步经过该锰砂过滤模块后，出水中的锰含量降至≤0.01ppm，铁含量降至≤0.01ppm。在现有的饮用水除铁锰工艺装置中，通常只针对铁锰含量高的水有较好的去除效果。若水中铁锰含量低，则很难去除，即使去除，也难以保证去除完全，产品仍有可能在放置几个月以后出现小黑点和絮凝问题。因为水体中的锰原为可溶性锰，随着锰元素的多价位变化会形成可溶性盐，使其变得难以去除。针对这一问题，本专利技术特意设计了一种去除饮用水(特别是天然矿泉水)中铁锰的方法及装置，可防止出现由于锰元素的多价位变化而形成可溶性盐无法除去的问题，去除大部分铁锰后，可避免产品中小黑点的产生及未来经过若干月份之后，产品中未除尽的可溶性锰经过长时间氧化等化学作用出现黄色絮凝的问题。本专利技术的该氧气曝气模块及该锰砂过滤模块，其作用原理如下：本专利技术采用了曝气氧化，锰砂催化、吸附、过滤的除铁除锰原理，利用曝气装置将氧气溶于水中，进而将水中Fe2+和Mn2+氧化成不溶于水的Fe3+和MnO2，再结合天然锰砂的催化、吸附、过滤将水中铁锰离子去除。铁锰氧化反应式如下：铁氧化：4Fe2++3O2+6H2O＝4Fe(OH)3MnOMn2O7+4Fe2++2O2+6H2O＝3MnO2+4Fe(OH)3；锰氧化：Mn2++O2＝MnO2，Mn2++MnO2·H2O+H2O＝MnO2·Mn(OH)2+2H+本专利技术不仅对于高铁锰含量的原水去除效率明显，且针对进水存在一定铁锰含量，含量又不是过高的原水同样去除效果明显，例如对含铁量≤300ppb，含锰量≤30ppb的原水，经过该套工艺后可将锰含量降至≤0.01ppm，铁含量降至≤0.01ppm。因此，除了除铁锰效果好以外，本专利技术还有广阔的适用范围，既可以适用于高铁锰含量水中铁锰的去除，也可以适用于低铁锰含量水中铁锰的去除。其中，该超滤模块为截留分子量大于等于10000道尔顿的超滤模块。较佳的，该超滤模块为截留分子量10000-100000道尔顿的超滤模块。对于超滤模块而言，截留分子量越小截留效果更佳，但是若设置截留分子量过小，也会降低超滤模块的寿命(超滤膜需要更频繁的更换)，因此，综合考虑成本及过滤效果，更佳的，该超滤模块为截留分子量50000-80000道尔顿的超滤模块。该超滤模块由亲水性改性材料制成，采用外压式过滤，可以截留水中的悬浮物、胶体、细菌、细微杂质及大分子有机物(如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除饮用水中铁锰的装置，用于将一原水箱中的一原料水去除铁锰并过滤为一饮用水后输入至一灌装机，其特征在于，该去除饮用水中铁锰的装置包括：从该原水箱至该灌装机依序配置的一第一过滤模块、一第一紫外杀菌模块、一氧气曝气模块、一锰砂过滤模块以及一超滤模块；其中，该氧气曝气模块为一氧气浓度60‑100％的氧气曝气模块，该锰砂过滤模块中容置二氧化锰含量≥32％的锰砂。

【技术特征摘要】
1.一种去除饮用水中铁锰的装置，用于将一原水箱中的一原料水去除铁锰并过滤为一饮用水后输入至一灌装机，其特征在于，该去除饮用水中铁锰的装置包括：从该原水箱至该灌装机依序配置的一第一过滤模块、一第一紫外杀菌模块、一氧气曝气模块、一锰砂过滤模块以及一超滤模块；其中，该氧气曝气模块为一氧气浓度60-100％的氧气曝气模块，该锰砂过滤模块中容置二氧化锰含量≥32％的锰砂。2.根据权利要求1所述的去除饮用水中铁锰的装置，其特征在于，进一步包括一前置过滤模块，设置于该第一过滤模块之前，该前置过滤模块为一过滤孔径小于等于200μm的过滤模块。3.根据权利要求1所述的去除饮用水中铁锰的装置，其特征在于，该第一过滤模块为一过滤孔径小于等于100μm的过滤模块。4.根据权利要求1所述的去除饮用水中铁锰的装置，其特征在于，该第一紫外杀菌模块为紫外线波长200-280nm的紫外杀菌模块。5.根据权利要求1所述的去除饮用水中铁锰的装置，其特征在于，该超滤模块为截留分子量大于等于10000道尔顿的超滤模块。6.根据权利要求5所述的去除饮用水中铁锰的装置，其特征在于，该超滤模块为截留分子量50000-80000道尔顿的超滤模块。7.根据权利要求1所述的去除饮用水中铁锰的装置，其特征在于，于该超滤模块及该锰砂过滤模块之间，还包括一超滤保护模块，该超滤保护模块包括顺序连接的一第二过滤模块，一第二紫外杀菌模块及一第三过滤模块；该第二过滤模块为过滤孔径小于等于100μm的过滤模块，该第二紫外杀菌模块为紫外线波长200-280nm的紫外杀菌模块，该第三过滤模块为过滤孔径小于等于100μm的过滤模块。8.根据权利要求1所述的去除饮用水中铁锰的装置，其特征在于，于该超滤模块及该灌装机之间，还包括顺序连接的一第三紫外杀菌模块、一臭氧杀菌模块及一终端过滤模块；该第三紫外杀菌模块为紫外线波长200-280nm的紫外杀菌模块，该臭氧杀菌模块为臭氧浓度0.3±0.1ppm的臭氧杀菌模块，该终端过滤模块为过滤孔径小于等于0.2μm的过滤模块。9.一种去除饮用水中铁锰的方法，用于将一原水箱中的一原料水去除铁锰并过滤为一饮用水后输入至一灌装机，其特征在于，该去除饮用水中铁锰的方法包括如下步骤：1)从该原水箱中输出该原料水并进行一第一过滤步骤；2)对步骤1)的产水进行一第一紫外杀菌步骤；3)对步骤2)的产水进行一氧气曝气步骤；4)对步骤3)的产水进行一锰砂过滤步骤：5)对步骤4)的产水进行一超滤步骤，得到该饮用水；以及6)将该饮用水排至该灌装机；其中，该氧气曝气步骤中的曝...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘日鸿，黄煌政，林郁文，毛磊红，刘玉龙，肖益，何河，史昫皓，黄仁皇，宋海清，胡天胜，
申请(专利权)人：康师傅饮品控股有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛,KY