一种从水中去除砷的方法及水处理装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种从水中去除砷的方法及水处理装置，涉及水处理领域。从水中去除砷的方法的步骤如下：（1）滤去含砷水中的悬浮物；（2）滤去含砷水中的胶体、大分子物质以及细菌；（3）矿化活化含砷水，保持水的矿化度；（4）使用活性炭吸附含砷水中的有机物；（5）使用纳米铁陶瓷滤料吸附含砷水中的砷。水处理装置包括依次连接的：袋式过滤器系统，超滤过滤器系统，矿化活化过滤器系统，活性炭过滤器系统，纳米陶瓷过滤器系统。本发明提供的从水中去除砷的方法及水处理装置能够在有效单一去除砷的同时，不会去除水中其他有机物质及有机盐类，使得水的矿化度在处理前后可以基本保持不变。
【专利说明】一种从水中去除砷的方法及水处理装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水处理领域，尤其涉及从水中去除砷的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 砷是一种对人体及其它生物有毒并能够致癌的物质，其毒性很强，少量的砷就会 对人体造成很大的伤害，而且，砷在人体内有明显的积聚性。
[0003] 目前从水中去除砷的方法主要有一下几种：硫化沉淀法、絮凝共沉淀法、中和沉淀 法、铁氧体沉淀法、离子交换法以及反渗透法等，这些方法一般都会影响水的矿化度，并会 产生含砷的废渣，容易造成二次污染。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于解决目前所采用的去除水中的砷的方法一般都会影响水的矿 化度，并会产生含砷的废渣，容易造成二次污染的问题，提供一种从水中去除砷的方法，该 方法能够在有效单一去除砷的同时，不会去除水中其他有机物质及有机盐类，使得水的矿 化度在处理前后可以基本保持不变。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下： 本发明提供的从水中去除砷的方法步骤如下： (1) 滤去含砷水中的悬浮物； (2) 滤去含砷水中的胶体、大分子物质以及细菌； (3) 矿化活化含砷水，保持水的矿化度； (4) 使用活性炭吸附含砷水中的有机物； (5) 使用纳米铁陶瓷滤料吸附含砷水中的砷，纳米铁陶瓷滤料的颗粒大小为0.4? 2. 0mm，比表面积为200?300m2/g，气孔率为23?25%，总孔容积为0. 25?0. 42cm3/g，堆 积密度为〇· 72?0· 81g/ml，浸水膨胀率为L 2?2. 0% ; 且步骤（1)至步骤（5)中含砷水的流量控制在35?60m3/h。
[0006] 特别的，所述步骤（1)采用袋式过滤器滤去含砷水中的悬浮物，袋式过滤器的滤袋 的过滤精度为50 μ m。
[0007] 特别的，含砷水在经过所述步骤（1)至步骤（5)处理后，还要检测水中的砷含量， 当水中的砷含量高于0. 02mg/L时，将水用另一个纳米铁陶瓷过滤器再次过滤。
[0008] 特别的，所述砷含量是通过溶出伏安法检测得到的。
[0009] 特别的，所述步骤（2)采用超滤过滤器滤去含砷水中的胶体、大分子物质以及细 菌，超滤过滤器的过滤膜的孔径为0. 002?0. 1 μ m，切割分子量为1000?500000。
[0010] 特别的，所述步骤（3)采用矿化球矿化活化含砷水，矿化球的颗粒大小为2?3mm。
[0011] 一种水处理装置，该水处理装置包括依次连接的： 用于去除水中悬浮物的袋式过滤器系统， 用于截留胶体、大分子物质以及细菌的超滤过滤器系统， 用于调节水质的矿化活化过滤器系统， 用于吸附水中的有机物的活性炭过滤器系统， 以及吸附水中的砷的纳米陶瓷过滤器系统； 所述袋式过滤器系统的进水端连接有含砷齒水池，袋式过滤器系统和含砷齒水池的连 接管道中安装有将含砷卤水从含砷卤水池提升至袋式过滤器系统的提升泵； 所述超滤过滤器系统还连接有用于排放超滤过滤器系统所截留的废水的废水排放管， 以及用于将经过过滤后的水输送至所述矿化活化过滤器系统的输水管； 所述纳米陶瓷过滤器系统的出水端连接有用于储存从纳米陶瓷过滤器系统过滤后流 出的水的清水箱，清水箱连接有用于检测清水箱中的水的砷含量的砷含量检测装置；所述 纳米陶瓷过滤器系统分为第一纳米陶瓷过滤器组和第二纳米陶瓷过滤器组，第一纳米陶瓷 过滤器组与第二纳米陶瓷过滤器组并联设置； 清水箱还连接有将清水箱中的水输送至超滤过滤器系统的反冲洗管，反冲洗管与输水 管相连通，反冲洗管中安装有反冲洗泵。
[0012] 特别的，所述袋式过滤器系统中的袋式过滤器、所述超滤过滤器系统的超滤过滤 器、所述矿化活化过滤器系统中的矿化活化过滤器、所述活性炭过滤器系统中的活性炭过 滤器和所述纳米陶瓷过滤器系统中的纳米陶瓷过滤器的进水口均设置于过滤器靠近地面 的一端上，过滤器的出水口设置于过滤器的另一端上。
[0013] 特别的，所述袋式过滤器系统中的袋式过滤器、所述超滤过滤器系统的超滤过滤 器、所述矿化活化过滤器系统中的矿化活化过滤器、所述活性炭过滤器系统中的活性炭过 滤器和所述纳米陶瓷过滤器系统的壳体内壁上均焊接有一层耐腐蚀的塑料。
[0014] 本发明的有益效果： 本发明提供的从水中去除砷的方法将含砷水依次通过袋式过滤器、超滤过滤器、矿化 活化过滤器、活性炭过滤和纳米铁陶瓷过滤器；袋式过滤器可以去除直径大于50 μ m的悬 浮物，避免堵塞和损伤超滤过滤器；超滤过滤器可以截留水中的胶体、大分子物质、细菌等； 矿化活化过滤器内的矿化球可微量的持续不断的溶出常量和微量元素，保持含砷水的矿化 度，调节水质；活性炭过滤器主要吸附含砷水中的有机物；纳米铁陶瓷过滤器内的纳米铁 陶瓷的表面和细孔内部具有不同的电荷，在吸附之后，含铁的表面结构会和砷离子发生缓 慢的化学反应，并形成相对稳定的结构，因此纳米铁陶瓷可以做到吸附并固定，不再释放到 环境中去；本发明提供的从水中去除砷的方法在有效单一去除砷的同时，不会去除水中其 他有机物质及有机盐类，使得含砷水的矿化度在处理前后可以基本保持不变； 定期对超滤过滤器进行反冲洗，可以防止超滤过滤器被堵塞； 含砷水从袋式过滤器、超滤过滤器、矿化活化过滤器、活性炭过滤器和纳米陶瓷过滤器 的底部进入，然后从袋式过滤器、超滤过滤器、矿化活化过滤器、活性炭过滤器和纳米陶瓷 过滤器的顶部流出，可以避免含砷水从过滤器顶部流进时由于含砷水的冲击将堆积在过滤 器底部的被截留的物质压实，因此被截留的物质会比较疏松，不容易堵塞过滤器，而且清理 时比较容易。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1为本发明提供的从水中去除砷的方法所采用的水处理系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016] 以下对本发明做进一步的说明，以下列举的实施例仅代表一种或几种最佳实施方 式，不应该构成对本发明的限制。
[0017] 本发明提供的从水中去除砷的方法步骤如下： (1)采用袋式过滤器滤去含砷水中的悬浮物，袋式过滤器的滤袋的过滤精度为50 μ m。
[0018] (2)采用超滤过滤器滤去含砷水中的胶体、大分子物质以及细菌，超滤过滤器的过 滤膜的孔径为〇. 002?0. 1 μ m，切割分子量为1000?500000。
[0019] (3)采用矿化球矿化活化含砷水，保持水的矿化度，其中矿化球的颗粒大小为2? 3mm ； (4)使用活性炭吸附含砷水中的有机物。
[0020] (5)使用纳米铁陶瓷滤料吸附含砷水中的砷，纳米铁陶瓷滤料的颗粒大小为 0. 4?2. 0mm，比表面积为200?300m2/g，气孔率为23?25%，总孔容积为0. 25?0. 42cm3/ g，堆积密度为〇· 72?0· 81g/ml，浸水膨胀率为L 2?2. 0%。
[0021] 且步骤（1)至步骤（5)中含砷水的流量控制在35?60m3/h。
[0022] 含砷水在经过所述步骤（1)至步骤（5)处理后，还要检测水中的砷含量，当水中的 砷含量高于〇. 〇2mg/L时，将水用另一个纳米铁陶瓷过滤器再次过滤。
[0023] 其中，砷含量是通过溶出伏安法检测得到的。
[0024] 如图1所述，本发明提供的从水中去除砷的方法所采用的水处理装置包括依次连 接的： 用于去除水中悬浮物的袋式过滤器系统1， 用于截留胶体、大分子物质以及细菌的超滤过滤器系统2， 用于调节水质的矿化活化过滤器系统3， 用于吸附水中的有机物的活性炭过滤器系统4， 以及吸附水中的砷的纳米陶瓷过滤器系统5。
[0025] 袋式过滤器系统1的进水端连接有含砷水池6,连接袋式过滤器系统1和含砷水池 6的管道中安装有将含砷水从含砷水池6提升至袋式过滤器系统1的提升泵7。
[0026] 超滤过滤器系统2还连接有用于排放超滤过滤器系统2所截留的废水的废水排放 管Gl，以及用于将经过过滤后的水输送至所述矿化活化过滤器系统3的输水管G2。
[0027] 纳米陶瓷过滤器系统5的出水端连接有用于储存从纳米陶瓷过滤器系统5所流出 的水的清水箱8,清水箱8连接有用于检测清水箱8中的水的砷含量的砷含量检测装置9， 该砷含量检测装置9为总砷在线监测仪；纳米陶瓷过滤器系统5分为第一纳米陶瓷过滤器 组51和第二纳米陶瓷过滤器组52,第一纳米陶瓷过滤器组51与第二纳米陶瓷过滤器组52 并联设置。
[0028] 清水箱8还连接有将清水箱8中的水输送至超滤过滤器系统2的反冲洗管G3,反 冲洗管G3与输水管G2相连通，反冲洗管G3中安装有反冲洗泵10。
[0029] 袋式过滤器系统1中的袋式过滤器、超滤过滤器系统2的超滤过滤器、矿化活化过 滤器系统3中的矿化活化过滤器、活性炭过滤器系统4中的活性炭过滤器和纳米陶瓷过滤 器系统5中的纳米陶瓷过滤器的进水口均设置于过滤器靠近地面的一端上，过滤器的出水 口设置于过滤器的另一端上。
[0030] 当含砷水呈强酸性或强碱性时，袋式过滤器系统1中的袋式过滤器、超滤过滤器 系统2的超滤过滤器、矿化活化过滤器系统3中的矿化活化过滤器、活性炭过滤器系统4中 的活性炭过滤器和纳米陶瓷过滤器系统5中的纳米陶瓷过滤器的壳体内壁上均焊接一层 耐腐蚀的塑料。
[0031] 某一含砷卤水的砷含量为6. 23mg/L，矿化度为355840 mg/L，使用本发明提供的水 处理系统对该含砷卤水进行处理，经过处理后的含砷卤水用型号为AFS-3100的双道原子 荧光光度计，在温度为25°C，湿度为40%的条件下进行了两次检测，检测结果如下：
【权利要求】
1. 一种从水中去除砷的方法，其特征在于，该方法的步骤如下： (1) 滤去含砷水中的悬浮物； (2) 滤去含砷水中的胶体、大分子物质以及细菌； (3) 矿化活化含砷水，保持水的矿化度； (4) 使用活性炭吸附含砷水中的有机物； (5) 使用纳米铁陶瓷滤料吸附含砷水中的砷，纳米铁陶瓷滤料的颗粒大小为0.4? 2. 0mm，比表面积为200?300m2/g，气孔率为23?25%，总孔容积为0. 25?0. 42cm3/g，堆 积密度为〇? 72?0? 81g/ml，浸水膨胀率为L 2?2. 0% ; 且步骤（1)至步骤（5)中含砷水的流量控制在35?60m3/h。
2. 根据权利要求1所述的从水中去除砷的方法，其特征在于：所述步骤（1)采用袋式过 滤器滤去含砷水中的悬浮物，袋式过滤器的滤袋的过滤精度为50 ii m。
3. 根据权利要求1所述的从水中去除砷的方法，其特征在于：含砷水在经过所述步骤 (1)至步骤（5)处理后，还要检测水中的砷含量，当水中的砷含量高于0. 02mg/L时，将水用 另一个纳米铁陶瓷过滤器再次过滤。
4. 根据权利要求3所述的从水中去除砷的方法，其特征在于：所述砷含量是通过溶出 伏安法检测得到的。
5. 根据权利要求1所述的从水中去除砷的方法，其特征在于：所述步骤（2)采用超滤过 滤器滤去含砷水中的胶体、大分子物质以及细菌，超滤过滤器的过滤膜的孔径为0. 002? 0? Ium，切割分子量为1000?500000。
6. 根据权利要求1所述的从水中去除砷的方法，其特征在于：所述步骤（3)采用矿化球 矿化活化含砷水，矿化球的颗粒大小为2?3mm。
7. -种水处理装置，其特征在于：该水处理装置包括依次连接的： 用于去除水中悬浮物的袋式过滤器系统， 用于截留胶体、大分子物质以及细菌的超滤过滤器系统， 用于调节水质的矿化活化过滤器系统， 用于吸附水中的有机物的活性炭过滤器系统， 以及吸附水中的砷的纳米陶瓷过滤器系统； 所述袋式过滤器系统的进水端连接有含砷齒水池，袋式过滤器系统和含砷齒水池的连 接管道中安装有将含砷卤水从含砷卤水池提升至袋式过滤器系统的提升泵； 所述超滤过滤器系统还连接有用于排放超滤过滤器系统所截留的废水的废水排放管， 以及用于将经过过滤后的水输送至所述矿化活化过滤器系统的输水管； 所述纳米陶瓷过滤器系统的出水端连接有用于储存从纳米陶瓷过滤器系统过滤后流 出的水的清水箱，清水箱连接有用于检测清水箱中的水的砷含量的砷含量检测装置；所述 纳米陶瓷过滤器系统分为第一纳米陶瓷过滤器组和第二纳米陶瓷过滤器组，第一纳米陶瓷 过滤器组与第二纳米陶瓷过滤器组并联设置； 清水箱还连接有将清水箱中的水输送至超滤过滤器系统的反冲洗管，反冲洗管与输水 管相连通，反冲洗管中安装有反冲洗泵。
8. 根据权利要求7所述的水处理装置，其特征在于：所述袋式过滤器系统中的袋式过 滤器、所述超滤过滤器系统的超滤过滤器、所述矿化活化过滤器系统中的矿化活化过滤器、 所述活性炭过滤器系统中的活性炭过滤器和所述纳米陶瓷过滤器系统中的纳米陶瓷过滤 器的进水口均设置于过滤器靠近地面的一端上，过滤器的出水口设置于过滤器的另一端 上。
9.根据权利要求7或8所述的水处理装置，其特征在于：所述袋式过滤器系统中的袋 式过滤器、所述超滤过滤器系统的超滤过滤器、所述矿化活化过滤器系统中的矿化活化过 滤器、所述活性炭过滤器系统中的活性炭过滤器和所述纳米陶瓷过滤器系统的壳体内壁上 均焊接有一层耐腐蚀的塑料。
【文档编号】C02F9/04GK104310646SQ201410574781
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月25日 优先权日:2014年10月25日
【发明者】梁树均 申请人:梁树均