[發明專利]一種同步去除飲用水中重金屬和硝酸鹽的方法及其裝置

無效

• 申請號: 201010296116.6
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN101973666A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 黃斌;史奕;陳欣
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽應用生態研究所
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/20;C02F101/16
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富;周秀梅

1.一種同步去除飲用水中重金屬和硝酸鹽的方法，其特征在于：待處理原水中添加以甲酸為主的、以乙酸或乙醇為輔的小分子有機碳進行酸化，使其pH達到5-3.9，酸化后的原水在有氧條件下通過金屬去除柱，利用其中的填料去除重金屬；去除重金屬的原水進入反硝化反應柱，以酸化時所添加的添加量不過剩的小分子有機碳為碳源，以反硝化反應柱中的填料為電子供體源，通過異養和自養反硝化的協同作用去除原水中的硝酸鹽，而后通過有氧循環過濾去除原水中殘留物質，即得到去除重金屬和硝酸鹽的飲用水。

2.按權利要求1所述的同步去除飲用水中重金屬和硝酸鹽的方法，其特征在于：所述金屬去除柱的填料層按石英砂與氧化鐵層、石英砂層、活性炭與硫化亞鐵層和石英砂層的順序重復多次鋪設而成；其中石英砂與氧化鐵層、石英砂層、活性炭與硫化亞鐵層和石英砂層的體積比為20-2∶1∶20-2∶1；所述石英砂與氧化鐵層，石英砂與氧化鐵的體積比為20-2∶1；所述活性炭與硫化亞鐵層，活性炭與硫化亞鐵的體積比為50-5∶1。

3.按權利要求1所述的同步去除飲用水中重金屬和硝酸鹽的方法，其特征在于：所述反硝化反應柱中的填料，上半部填料層為活性炭和硫化亞鐵，按體積比為50-5∶1；下半部填料層為活性炭和氧化鐵顆粒，按體積比為100-10∶1。

4.按權利要求1、2或3所述同步去除飲用水中重金屬和硝酸鹽的方法，其特征在于：所述待處理原水中加入以甲酸為主的、以乙酸或乙醇為輔的小分子有機碳使其pH達到5-3.9，酸化后的原水通過金屬去除柱，利用其內填充材料氧化鐵顆粒、活性炭和硫化亞鐵顆粒吸附沉淀待處理原水中的重金屬；填料中的硫化亞鐵與原水中的溶解氧反應形成的新生鐵氧化物也吸附沉淀待處理原水中的重金屬；所述以甲酸為主的、以乙酸或乙醇為輔的小分子有機碳的添加量為異養反硝化作用完全去除進水中平均含量硝酸鹽所需碳源的80-90％；以甲酸為主的、以乙酸或乙醇為輔的小分子有機碳中，甲酸的添加量占70-100％，其余為乙酸或乙醇。

5.按權利要求1所述同步去除飲用水中重金屬和硝酸鹽的方法，其特征在于：在所述反硝化反應柱內，以酸化待處理原水時所添加的添加量不過剩的小分子有機碳作為碳源，通過異養反硝化作用去除原水中的大部分硝酸鹽，以填料硫化亞鐵為電子供體源，通過亞鐵自養反硝化和硫化自養反硝化作用去除原水中的剩余硝酸鹽。

6.按權利要求1或5所述同步去除飲用水中重金屬和硝酸鹽的方法，其特征在于：所述通過反硝化反應柱處理后的原水通過滴濾柱的有氧循環過濾作用去除原水中殘余的亞硝酸鹽和有機碳，而后再通過臭氧處理和活性炭過濾，即得到去除重金屬和硝酸鹽的飲用水。

7.按權利要求6所述同步去除飲用水中重金屬和硝酸鹽的方法，其特征在于：所述滴濾柱由石英砂層和活性炭層構成，其中石英砂層和活性炭層的體積比為1∶5-25。

8.一種按權利要求1所述同步去除飲用水中重金屬和硝酸鹽方法的裝置，其特征在于：包括原水池(1)、配水池、混合池(4)、重金屬去除柱(5)、反硝化反應柱(6)、滴濾柱(7)、滴濾池(8)、臭氧處理池(9)、臭氧發生器(10)、活性炭柱(11)及儲水池(12)；其中原水池(1)、配水池、混合池(4)、重金屬去除柱(5)、反硝化反應柱(6)通過管路依次相連，反硝化反應柱(6)的出水口通過管路與滴濾柱(7)的進水口相連，滴濾柱(7)的下方設有滴濾池(8)，滴濾池(8)通過管路與滴濾柱(7)的出水口相連，滴濾池(8)的出水口通過管路與臭氧處理池(9)的進水口相連，臭氧處理池(9)底部設有通過管路與其連接的臭氧發生器(10)，臭氧處理池(9)出水口依次連接活性炭柱(11)、儲水池(12)。

9.按權利要求8所述的同步去除飲用水中重金屬和硝酸鹽的裝置，其特征在于：所述原水池(1)底部鋪設石英砂層。

10.按權利要求8所述的同步去除飲用水中重金屬和硝酸鹽的裝置，其特征在于：所述原水池(1)設有兩個出水口，兩個出水口分別通過管路連接第一配水池(2)和第二配水池(3)，第一配水池(2)和第二配水池(3)的出水口匯合后與混合池(4)相連。