[發明專利]一種去除飲用水中硝酸鹽的工藝以及設備

有效

• 申請號: 201510584246.2
• 申請日: 2015-09-15
• 公開（公告）號: CN105217724B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 劉澤山;梁森;楊永剛;吳俠;吳傳超;師桂英;陳濤
• 申請（專利權）人: 江蘇永冠給排水設備有限公司
• 主分類號: C02F1/42
• 分類號: C02F1/42;C02F101/16
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 薛伯奇

技術領域

本發明涉及一種飲用水凈化工藝及設備，具體涉及一種去除飲用水中硝酸鹽的工藝以及設備，屬于飲用水凈化技術領域。

背景技術

隨著經濟的發展，許多國家的地下水都受到不同程度的硝酸鹽污染。80年代以來，我國地下水硝酸鹽污染越來越嚴重，對41個城市的監測數據表明當時己有1/3的城市地下水中存在硝酸鹽污染問題，一些地區污染十分嚴重。

世界衛生組織（WHO)現行標準制定于1984年，其對飲用水中硝酸鹽氮含量的指導性標準為10 mg /L，推薦標準為5 mg /L。美國的標準為10 m g/L。我國2012年7月起正式執行的新《生活飲用水衛生標準》也規定飲用水中硝酸鹽氮不得超過10 mg/L。飲用高硝酸鹽含量的地下水會給人類健康造成危害，硝酸鹽對人體的危害主要是由于其在人體內被還原為亞硝酸鹽所引起的，這種還原作用發生在任何年齡段人體的唾液中和小于三個月嬰兒的消化道中。亞硝酸鹽能導致高鐵血紅蛋白癥和誘發多種癌癥，在較大劑量時還對人體 血管神經和心血管系統存在不良影響。

對受硝酸鹽污染的飲用水凈化，主要有物理法、生物法、化學法。物理法主要是指反滲透的方法來去除飲用水中的各類離子，成本很高；并且長期飲用純水不利于人體補充礦物質和微量元素。生物法是利用一些細菌或者微生物對硝酸鹽進行吸收和降解；其缺點是不夠穩定，耗費時間太長。無法量產。總體上看可以實現工業上應用的方法多為化學法，尤其以離子交換技術更為適合。

目前的離子交換技術去除硝酸鹽主要采用固定床的方式來進行的：即離子交換樹脂填充于反應罐內部，原水經過樹脂時，其中的硝酸鹽與離子交換樹脂發生反應，從而達到去除硝酸鹽的目的。但是樹脂經過一定量的交換后，會達到其飽和容量，這時候就無法繼續使用，必須再生。固定床樹脂再生時，必須停止產水，向反應罐內注入再生液；等到再生完成后才能再次產水。因為其工藝特點的限制，固定床如果要連續供水必須“一用一備”；這樣就增加了設備投入與成本，并且固定床另一個缺點是新樹脂或者剛再生后的樹脂去除率較高，隨著時間的推移其去除率逐漸降低；因此設備的產水量不穩定。

因此，為解決上述技術問題，確有必要提供一種創新的去除飲用水中硝酸鹽的工藝以及設備，以克服現有技術中的所述缺陷。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種能夠連續供水、即時再生、成本低廉的去除飲用水中硝酸鹽的工藝。

本發明的另一目的在于提供一種去除飲用水中硝酸鹽的設備。

為實現上述第一目的，本發明采取的技術方案為：一種去除飲用水中硝酸鹽的工藝，其包括如下工藝步驟：

A、原水注入反應罐，樹脂在反應罐底部形成樹脂層，樹脂層內的樹脂與原水中的硝酸鹽進行離子交換，離子交換后的原水形成產品水從反應罐排出；

B、離子交換后的樹脂，包括飽和的和未飽和的樹脂，通過樹脂取出器從反應罐內取出，注入到樹脂暫存罐，并在樹脂暫存罐內沉降；樹脂暫存罐上部有溢流孔，底部有閥門，沉降后的樹脂在樹脂暫存罐底部逐漸沉積直至溢流孔的高度，多余的水和樹脂從溢流孔回流到反應罐；

C、打開樹脂暫存罐的底部閥門，使得樹脂在重力作用下流入到再生罐內，在再生罐內注入再生液進行樹脂再生；

D、將再生好的樹脂通過樹脂注入器再次注入反應罐內；

E、重復步驟B-D的過程，實現即時再生，并且連續產水。

本發明的去除飲用水中硝酸鹽的工藝進一步為：所述步驟A中的樹脂為堿性樹脂，其濃度為5%-50%，所述的樹脂層高度為1m-3m。

本發明的去除飲用水中硝酸鹽的工藝進一步為：所述樹脂層濃度和樹脂層高度通過機械攪拌、或者水力循環、或者氣浮泵的控制實現的。

本發明的去除飲用水中硝酸鹽的工藝還可為：所述步驟C中的再生液為鹽水，再生液濃度小于等于30%，再生接觸時間大于25min。

為實現上述第二目的，本發明采取的技術方案為：一種去除飲用水中硝酸鹽的設備，其包括反應罐，樹脂取出器，樹脂暫存罐，樹脂再生罐，樹脂注入器以及兩個水力攪拌器；其中，所述反應罐上設有進水口和出水口，其與其中一水力攪拌器相連接；所述反應罐中央豎直設置有一中心管，內部設有喇叭口和噴射口，外部設有水泵；所述樹脂取出器伸到反應罐底部，其能抽取樹脂并輸送到樹脂暫存罐；所述樹脂暫存罐頂部側壁開有溢流孔，溢流出的水和樹脂通過中心管注入到反應罐內；所述樹脂暫存罐底部有排放閥，樹脂通過排放閥進入再生罐；所述再生罐底部設有排廢閥；所述再生罐與另一水力攪拌器相連接，樹脂注入器伸入再生罐底部并把再生后的樹脂注入到反應罐的中心管內。