[發明專利]一種新型組合式地下水除氟裝置

有效

• 申請號: 201410181804.6
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103951109A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 劉成;陳衛;胡偉;崔彪;汪晨倩;王杰
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 沈振濤

技術領域

本發明屬于水處理領域，特別涉及一種新型組合式地下水除氟裝置。

背景技術

中國的地下水氟污染問題突出，高氟水分布面積超過160萬平方公里，涉及用水人口近億人。通過飲用水途徑攝入過量的氟后而導致的氟中毒，是世界范圍內普遍存在的嚴重問題。

現有地下水除氟技術主要包括混凝沉降法、活性氧化鋁吸附法、電滲析法、反滲透法、離子交換法、吸附法、骨炭吸附以及沸石除氟法等，但在實際應用過程中各種技術均存在一定的問題，使其推廣應用存在一定的困難。

羥基磷灰石為近期被用于地下水除氟的一種效果良好的新材料，由于材料本身沒有毒害作用受到廣泛關注。羥基磷灰石的形式包括粉狀料和球形顆粒狀濾料，并在一些實際工程中得到應用。然而，如何充分利用羥基磷灰石的吸附容量成為制約其推廣應用的瓶頸之一。CN201210102971公開了一種地下水除氟裝置及方法，即將粉狀羥基磷灰石、混凝劑混合使用通過兩者形成的絮體構建澄清單元，實現了粉狀羥基磷灰石的回收利用，同時顯著減少了混凝劑的使用量，降低了出水中鋁離子超標的幾率。然而，該方法中澄清單元上升流速較小，一般需要控制在3m/h以內，從而導致處理裝置的占地面積較大，增加了處理成本。在此基礎上發展出的專利CN201210364313.6將超濾膜引入到系統中，從而為工藝優化提供了較好的基礎條件，且可較好的控制鋁離子的含量。但同樣存在超濾膜成本較高，造成裝置造價及運行成本較高，在農村地區應用具有一定的限制。近期陸續出現了以羥基磷灰石為基本處理材料的除氟方法及裝置，可以取得較好的除氟效果，但在實際應用中也存在一定的問題。針對目前的除氟技術所處的研究階段，需要研發一種新型的除氟裝置，在確保除氟效果的同時既可以顯著降低裝置占地面積，又可有效降低其運行維護費用。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于提供一種占地面積小、成本低、運行費用低的新型組合式地下水除氟裝置。

技術方案：本發明提供了一種新型組合式地下水除氟裝置，包括自下而上依次設置的進水單元、除氟反應單元、斜管或斜板分離區、初步過濾單元、終端過濾單元、反沖洗裝置、電磁排廢閥；所述進水單元為錐形進水斗，其頂部和底部分別設有弧形的導流板；所述除氟反應單元采用澄清反應體系；所述終端過濾單元包括中心進水管以及自下而上依次設置的不銹鋼濾網和密閉的石英砂濾層；所述中心進水管底部設于初步過濾單元頂部,且貫穿不銹鋼濾網和石英砂濾層中部，其下部位于不銹鋼濾網與初步過濾單元之間部分為孔徑30-70μmμm的不銹鋼濾布；石英砂濾層底部設有集水區，不銹鋼濾網頂部和集水區側壁上設有互相連通的出水管；所述反沖洗裝置設于不銹鋼濾網與初步過濾單元之間；電磁排廢閥設于不銹鋼濾網與初步過濾單元之間。

作為改進，所述進水單元的錐形進水斗的高度為0.5-1.0m。

作為另一種改進，所述除氟反應單元中澄清反應體系的絮體濃度為3-10g/L，且絮體平均高度在1.0m以上；水流上升流速控制在3-5m/h。

作為另一種改進，所述斜管或斜板分離區為兩層斜管或斜板組成，所述斜管或斜板的長度為500-800mm；其中一組斜管的傾角為40-50°，另一組斜管的傾角與其相反。

作為另一種改進，所述初步過濾單元為孔徑為30-70μm的316L不銹鋼濾布，且沿裝置中心每隔20-40°設置支撐條，支撐條寬度介于20-50mm，且支撐條表面敷設橡膠墊。

作為另一種改進，所述終端過濾單元的不銹鋼濾網為孔徑為2-5μm的316L不銹鋼濾布，且與初步過濾單元間距50-200mm。

作為另一種改進，所述終端過濾單元的石英砂濾層中填充粒徑為0.9-1.35mm的均質石英砂，石英砂濾層厚度為1.0-2.0m。

作為另一種改進，所述終端過濾單元的集水區為長柄濾頭或短柄濾頭，所述集水區的高度為00-1000mm，其與不銹鋼濾網間距200-400mm。

作為另一種改進，所述初步過濾單元與斜管或斜板分離區之間采用可拆卸式密閉連接方式，且與終端過濾單元的不銹鋼濾網、中心進水管形成封閉系統。

作為另一種改進，反沖洗裝置采用活動式設置，包括反沖洗進水管、設于反沖洗進水管上的水泵、與反沖洗進水管連接的反沖洗配水管；反沖洗配水管上設置側向水嘴，水嘴與濾布間隔距離為2-5cm，傾角為40-70°。