一种基于吸附过滤过程的地下水除砷除氟设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于吸附过滤过程的地下水除砷除氟设备。它含有吸附反应器、过滤反应器，吸附反应器与过滤反应器之间以管线连接，或者以管线和阀门连接。吸附反应器中，含有多元复合金属氧化物吸附层和承托层，多元复合金属氧化物吸附层位于承托层之上。含砷和/或含氟水通过吸附反应器滤速范围在0.1～12m/h之间，流经过滤反应器的滤速范围在2m/h～15m/h之间。含砷和/或含氟地下水经本实用新型专利技术处理后，水的砷、氟、重金属、铁、锰、浊度、色度、CODMn等指标可达到国家生活饮用水标准。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种地下水除神和/或除氟处理设备，特别是，一种基于吸附过滤过程的地下水除砷和/或除氟处理设备。
技术介绍
饮用水中砷超标将引起一系列急慢性中毒症状，严重影响人体健康，必须尽可能予以去除。国家最新饮用水标准(GB5749-2006)中规定饮用水中神最大浓度必须低于10μ g/L。长期饮用氟离子浓度为2. Omg/L左右的井水的人群中患轻度以上氟斑牙的概率 接近50% ;连续饮用含氟量为5 6mg/L的地下水10年会普遍导致氟斑牙，40年则普遍发生氟骨症。国家最新饮用水标准(GB5749-2006)中规定饮用水中氟最大浓度必须低于I.Omg/L ο目前应用较为广泛的地下水除砷除氟设备有膜组件及其设备、吸附柱、絮凝-沉淀-过滤、絮凝-直接过滤、电渗析、离子交換床等。其中，膜分离技术(如反滲透)能够将水中神和/或氟同时去除，但设备投资和运行成本均过高，难以在工程中大規模推广应用。离子交換床能够去除砷氟，但是地下水存在硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氯离子等共存离子吋，将大大降低砷氟去除效果并増大处理成本。絮凝-沉淀-过滤、絮凝-直接过滤等エ艺往往需要大量絮凝剂投加，从而增大运行药剂费用。吸附方法是将具有吸附除砷除氟活性的吸附剂装填入吸附柱，待处理含砷和/或氟原水流经吸附柱时砷和/或氟得以去除；当吸附剂达到吸附饱和之后，通过泵入再生药液并浸泡一段时间实现材料再生。吸附方法以具使用与运行管理方便、无需投加药剂、反应単元简单等优点而在工程实际中得到广泛应用。研究开发处理成本低廉、使用方面、易于再生、尽可能少产生或不产生再生废液的新型除神技术与设备是目前亟需解决的关键问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供ー种包括吸附过滤过程的地下水除砷和/或除氟处理设备。为实现上述目的，本技术采取以下方案本技术含有吸附反应器、过滤反应器，吸附反应器与过滤反应器之间以管线连接，或者以管线和阀门连接。本技术所述吸附反应器，是在常规吸附浄化反应器的基础上，在底部增设ー个再生液入口。本技术所述吸附反应器中，含有多元复合金属氧化物吸附层和承托层，多元复合金属氧化物吸附层位于承托层之上。当水流为下向流时，含神地下水先通过多元复合金属氧化物吸附层，后通过承托层。当水流为上向流时，含神地下水先通过承托层，后通过多元复合金属氧化物吸附层。多元复合金属氧化物吸附层中装填有多元复合金属氧化物吸附材料。多元复合金属氧化物吸附材料包括多元复合金属氧化物和负载基体两部分，其中，多元复合金属氧化物与负载基体的质量比为(0.02-25) 100。负载基体材料可以为石英砂、陶粒、锰砂、无烟煤、磁铁矿、骨炭、凹凸棒、沸石、活性炭、黏土、硅藻土、羟基磷酸钙或活性氧化铝。使用时可将上述多元复合金属 氧化物吸附材料填充到吸附反应器中，也可在吸附反应器中原位生成上述多元复合金属氧化物吸附材料后进行含砷和/或含氟水净化。吸附反应器中的多元复合金属氧化物吸附材料粒径范围为O. Imm I. Omm,填料厚度为O. 25m I. 5mο所述的多元复合金属氧化物吸附材料由氧化铝(Al2O3)、水合氧化铝(Al2O3 · XH2O)、水合羟基氧化铝(A100H · χΗ20)、水合铝基氢氧化物(Al (OH) 3 · χΗ20)、水合铝基铝酸钙、水合铝基铝酸镁、水合羟基氧化铁和/或水合氧化锰等组成，其中X为水分子的个数。承托层填料可以为活性氧化铝、石英砂、锰砂、磁铁矿、无烟煤或陶粒。承托层粒径范围为O. 2mm 4mm,填料厚度为O. IOm O. 8m。含砷和/或含氟水通过吸附反应器滤速范围在O. I 12m/h之间。本技术所述的过滤反应器，可以是砂过滤或膜过滤等两种过滤形式之一的反应器。对于过滤形式为砂过滤的过滤反应器，反应器中含有过滤滤料。过滤滤料可以为石英砂、猛砂、磁铁矿、无烟煤、陶粒或活性氧化招。滤料粒径范围为O. 4mm 2mm,填料厚度为O. 50m I. 5m。水流经过滤反应器的滤速范围在2m/h 15m/h之间。对于过滤形式为膜过滤的过滤反应器中，膜过滤可以为微滤膜、超滤膜或纳滤膜。膜组件处理规模根据处理水量进行选择。与现有的含砷地下水处理设备相比较，本技术具有如下优点I、能实现吸附、过滤等多种功能，从而具有优异除污染效能，仅通过该处理设备便能同时去除神、氟、重金属、浊度、色度、有机物及重金属等其他污染物；2、除砷除氟吸附容量高，再生周期长；3、能根据源水水质、处理水量等參数灵活地进行设计以满足不同地区的用水要求，具有广谱的适应性；4、采用简单原位包覆的再生方法实现活性组分除污染性能的恢复，再生方法简便，且不产生再生废液和废料，无二次污染之虞。附图说明图I.本技术处理设备示意图。图2为本技术的复合双层过滤柱的结构示意图。附图标记I.进水管2.吸附反应器3.阀门4.连接管线5.过滤反应器6.出水管7.布水器8.多元复合金属氧化物吸附层9.承托层10.再生液入口具体实施方式实施例I本实施例为含砷水处理，原水中砷浓度为O. 20mg/L。如图I所示，本技术含有吸附反应器2和过滤反应器5，吸附反应器2与过滤反应器5之间采用连接管线4和阀门3连接。将多元复合金属氧化物吸附材料制备好之后填入吸附反应器2。其中，多元复合金属氧化物由氧化铝(Al2O3)、水合氧化铝(Al2O3 · XH2O)、水合羟基氧化铝(A100H · χΗ20)、水合铝基氢氧化物(Al (OH)3 · XH2O)、水合羟基氧化铁和水合氧化锰等组成。负载基体采用粒径范围为O. 4mm I. Omm颗粒活性炭,多元复合金属氧化物与负载基体质量比为10 100。多元复合金属氧化物吸附材料填料高度为I. 5mο承托层采用粒径范围为2mm 4mm的磁铁矿，填料高度为O. 4m。过滤反应器中采用石英砂作为填料,石英砂颗粒粒径范围在O. 8mm I. 2mm,填料 闻度为lm。将含砷水泵入吸附反应器2，并以2m/h滤速流经吸附反应器2后进入过滤反应器5，在过滤反应器中流速为12m/h。实施例2本实施例为含砷水处理，原水中砷浓度为O. 20mg/L。如图I所示，本技术含有吸附反应器2和过滤反应器5，吸附反应器2与过滤反应器5之间采用连接管线4和阀门3连接。在吸附反应器2中原位制备多元复合金属氧化物吸附材料。其中，多元复合金属氧化物由氧化铝(Al2O3)、水合氧化铝(Al2O3 · XH2O)、水合羟基氧化铝(Α100Η·χΗ20)、水合铝基氢氧化物(Al (OH) 3· XH2O)水合羟基氧化铁和水合氧化锰等组成。负载基体采用粒径范围为O. 4mm I. Omm天然锰砂，多元复合金属氧化物与负载基体质量比为2 100。多元复合金属氧化物吸附材料填料高度为I. 6m。承托层采用粒径范围为2mm 4mm的磁铁矿，填料高度为O. 4m。过滤反应器中采用石英砂作为填料,石英砂颗粒粒径范围在O. 8mm I. 2mm,填料闻度为lm。将含砷水泵入吸附反应器2，并以2m/h滤速流经吸附反应器2后进入过滤反应器5，在过滤反应器中流速为12m/h。实施例3本实施例为含氟水处理，原水中氟浓度为2. Omg/L。如图I所示，本技术含有吸附反应器2和过滤反应器5，吸附反应器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于吸附过滤过程的地下水除砷除氟设备，其特征在于含有吸附反应器和过滤反应器，吸附反应器与过滤反应器之间以管线连接，或者以管线和阀门连接。2.根据权利要求I所述的ー种基于吸附过滤过程的地下水除砷除氟设备，其特征在于所述的吸附反应器中含有多元复合金属氧化物吸附层和承托层，多元复合金属氧化物吸附层位于承托层之上。3.根据权利要求2所述的ー种基于吸附过滤过程的地下水除砷除氟设备，其特征在于所述的吸附反应器中的多元复合金属氧化物吸附层的填料为多元复合金属氧化物吸附材料，其粒径范围为O. Imm I. Omm ;含砷和/或含氟水通过吸附反应器滤速范围在O. I .12m/h之间。4.根据权利要求2所述的ー种基于吸附过滤过程的地下水除砷除氟设备，其特征在于所述的吸附反应器中的承托层的填料可...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲久辉，刘锐平，吴鹍，王洪杰，兰华春，刘会娟，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：实用新型
国别省市：