[實用新型]一種農(nóng)村飲用水生物慢濾除砷設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720093820.9
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN206494765U
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉書明;史凱特;吳雪
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: C02F3/10
• 分類號: C02F3/10;C02F101/20
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11327
• 代理人: 邸更巖

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種農(nóng)村飲用水除砷設(shè)備，特別涉及一種裝填鐵釘?shù)纳锫秊V除砷設(shè)備。

背景技術(shù)

砷及砷化合物是公認(rèn)的人類已確定的致癌物，目前地下水中的砷污染問題十分普遍。高砷地下水對人體的危害方式主要有皮膚接觸、直接飲用、食用等。砷具有累積性和慢性毒性，長期積累會直接危害人體健康，可出現(xiàn)皮炎、皮膚過度角化、皮膚色素沉積及消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)為主的臨床表現(xiàn)，甚至引起皮膚癌、肺癌等嚴(yán)重病癥。國家最新飲用水標(biāo)準(zhǔn)(GB5749-2006)中規(guī)定飲用水中砷最大濃度必須小于0.01mg/L，其中，農(nóng)村小型集中式供水和分散性供水中砷最大濃度必須小于0.05mg/L。

我國地下水砷含量超標(biāo)地區(qū)主要分布于內(nèi)蒙古、山西、新疆、寧夏和吉林等7個省，受影響人口約230萬，其中飲用水高砷暴露人口已超過50萬人，地下水砷超標(biāo)嚴(yán)重影響我國部分地區(qū)人們的身體健康。為了解決農(nóng)村這一長期存在的問題，對高砷地下水的凈化十分必要。地下水除砷方法主要包括有：混凝沉淀，離子交換，吸附法，膜濾法。目前各種除砷的方法，大多數(shù)以吸附法為主(CN202482147、CN10183574)。但是地下水中毒性最大的三價砷在中性條件下，以不帶電荷的分子態(tài)存在，吸附劑對三價砷的吸附容量低。為降低地下水毒性和提高除砷效果，通常用氧化劑將三價砷氧化為五價砷，但在飲用水除砷過程中應(yīng)避免使用化學(xué)性氧化劑，避免殘留或在氧化過程中產(chǎn)生副產(chǎn)物。研究開發(fā)一種適用于農(nóng)村居民使用、結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、體積較小、操作方便、過濾效果好，且無二次污染的除砷設(shè)備是目前亟需解決的關(guān)鍵問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種農(nóng)村飲用水生物慢濾除砷設(shè)備，使其不僅具有結(jié)構(gòu)簡單、制作成本較低、易于操作和維護(hù)的特點，而且除砷效果好，特別適用于農(nóng)村家庭存放的靜水條件。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種農(nóng)村飲用水生物慢濾除砷設(shè)備，其特征在于：所述設(shè)備包括一級生物慢濾設(shè)備和二級生物慢濾設(shè)備，所述一級生物慢濾設(shè)備的出水口與二級生物慢濾設(shè)備的進(jìn)水口通過管線連接；

所述一級生物慢濾設(shè)備含有一級進(jìn)水口、一級出水口和罐體，罐體內(nèi)部自上至下分別為一級靜止水層、一級生物膜層、除砷吸附層、一級過濾層和一級承托層；所述二級生物慢濾設(shè)備包括二級進(jìn)水口、二級出水口和罐體，罐體內(nèi)部自上至下分別為二級靜止水層、二級生物膜層、二級過濾層和二級承托層。

上述技術(shù)方案中，所述的一級生物慢濾設(shè)備中的一級靜止水層高度為5-10cm，靜止水層上部為自由水面；一級生物膜層采用以石英砂為填料生物膜層，該一級生物膜層高度為3-8cm；除砷吸附層采用以鐵釘為填料的吸附層，吸附層高度為5-10cm；一級過濾層采用以石英砂為填料的過濾層，該一級過濾層高度為30-32cm；一級承托層采用以礫石為填料的承托層，該一級承托層高度為7-10cm；所述的二級生物慢濾設(shè)備中的二級靜止水層高度為5-10cm，靜止水層上部為自由水面；二級生物膜層采用以石英砂為填料的生物膜層，該二級生物膜層高度為3-8cm；二級過濾層采用以石英砂為填料的過濾層，該二級過濾層高度為18-20cm；二級承托層采用以礫石為填料的承托層，該二級承托層高度為4-6cm。

優(yōu)選地，一級生物慢濾設(shè)備出水口連接管線的管底標(biāo)高與一級靜止水層頂層標(biāo)高一致，二級生物慢濾設(shè)備出水口連接管線的管底標(biāo)高與二級靜止水層頂層標(biāo)高一致。

本實用新型與現(xiàn)有的飲用水除砷設(shè)備相比較，本實用新型具有如下優(yōu)點：①吸附除砷層的鐵釘具有良好的除砷效果，且廉價易得；②本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單，制作成本較低，易于操作和維護(hù)，適用于經(jīng)濟和技術(shù)水平較低的農(nóng)村；③本實用新型除砷效果好，砷的平均去除率為92％；且無二次污染，特別適用于農(nóng)村家庭存放的靜水條件下。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的一種農(nóng)村飲用水生物慢濾除砷設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2為本實用新型的除砷效果圖。

附圖標(biāo)記：1a-一級靜止水層；1b-二級靜止水層；2a-一級生物膜層；2b-二級生物膜層；3a-除砷吸附層；4a-一級過濾層；4b-二級過濾層；5a-一級承托層；5b-二級承托層；6a-一級進(jìn)水口；6b-二級進(jìn)水口；7a-一級出水口；7b-二級出水口；8a-一級生物慢濾設(shè)備出水口連接管線；8b-二級生物慢濾設(shè)備出水口連接管線。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明。