申请日2015.07.01
公开(公告)日2015.10.07
IPC分类号C02F101/10; C02F9/04
摘要
本发明公开了一种除砷净水处理方法，属于净水处理技术领域。水中的砷存在三价(亚砷酸根离子)和五价(砷酸根离子)两种主要价态，其中五价砷可以被铁盐絮凝剂去除，而三价砷则不能去除。该工艺通过高锰酸钾预氧化，铁盐絮凝剂和助凝剂联合投加，利用混凝沉淀法去除原水中的砷，最后用石英砂过滤或浸没式超滤膜进一步截留未沉淀掉被絮凝剂吸附的微小絮体，使出水水质中砷含量达0.1 ug/L。
权利要求书
1.一种除砷净水处理方法，其特征在于，包括步骤：
1)向原水管道上安装的管道混合器内投加氧化剂，并均匀混合;
2)向所述管道混合器中投加铁盐絮凝剂并均匀混合;
3)混合后经管道输送至絮凝池内充分反应，形成矾花;向所述絮凝池中加入助凝剂;
4)步骤3)充分反应后，所述絮凝池内的水与矾花经配水池均匀分配至沉淀池;
5)通过集水槽收集所述沉淀池上部的清水;
6)过滤步骤5)收集的清水，以去除微小絮体，完成除砷净水处理。
2.如权利要求1所述除砷净水处理方法，其特征在于：步骤1)中，所述氧化剂为高锰酸钾。
3.如权利要求1所述除砷净水处理方法，其特征在于：步骤2)中，所述铁盐絮凝剂为聚合硫酸铁絮凝剂。
4.如权利要求1或3所述除砷净水处理方法，其特征在于：所述铁盐絮凝剂的投加量为8-12 mg/L。
5.如权利要求1所述除砷净水处理方法，其特征在于：步骤3)中，所述助凝剂为聚丙烯酰胺。
6.如权利要求1或5所述除砷净水处理方法，其特征在于：所述助凝剂的投加量为1-2 mg/L。
7.如权利要求1所述除砷净水处理方法，其特征在于：步骤3)中，絮凝反应时间为35-40 min。
8.如权利要求1所述除砷净水处理方法，其特征在于：步骤4)中，所述沉淀池为斜管沉淀池。
9.如权利要求1或8所述除砷净水处理方法，其特征在于：步骤4)中，所述沉淀池的沉淀负荷为3-5 m3/(m2·h)。
10.如权利要求1所述除砷净水处理方法，其特征在于：步骤5)中，采用石英砂滤料或浸没式超滤膜过滤。
说明书
一种除砷净水处理方法
技术领域
本发明涉及净水处理技术领域，特别涉及一种对低温低浊原水进行除砷的净水处理方法。
背景技术
砷污染主要分为天然来源和人为来源两种;天然来源是指含砷岩矿及土壤的风化，含砷矿的淋洗，地质的变迁及地下岩矿物的溶解等进入自然水体中;人为来源是指含砷农药的使用，砷化物的开采及冶炼，制革、纺织、木材加工、玻璃、油漆颜料和陶瓷等工业废水对天然水体的污染上述砷污染来源严重污染了地下水及地表饮用水水源，导致饮用水中砷含量超标严重，加上我国饮用水相关配套设施比较落后，致使一些农村和偏远地区的人们长期饮用高砷水，频频发生地方性砷中毒事件。
饮用高砷水的人群会产生各种中毒症状，包括急性的、亚急性的和慢性的三种形式，急性中毒潜伏期只有数分钟至数小时，长期暴露于低剂量含砷饮用水导致的慢性砷中毒也较常见，慢性砷中毒可引发各种癌症、心肌萎缩、糖尿病、高血压、冠心病、人体免疫系统削弱等疾病，国内资料调查表明，长期饮用砷浓度为0.6mg/L水的人群中，砷中毒患病率高达47.2%;长期饮用砷浓度0.3～0.6mg/L水的人群中，砷中毒患病率达28.3%;长期饮用砷浓度为0.1～0.3mg/L水的人群中，砷中毒患病率达21.7%;长期饮用砷浓度为0.1mg/L以下水的人群中，砷中毒患病率达15.9%;在慢性砷中毒患者中，癌变率高达15%，因此，研究高效经济安全的饮用水除砷技术显得尤其重要
饮用水除砷技术有很多，目前根据相关文献报道，发展较为成熟的主要有以下几种：混凝/沉淀法、吸附法、离子交换法、膜技术和生物技术。但是现有技术中的除砷净水处理方法成本高且去除率仍有待提高。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种成本低、去除率高的除砷净水处理方法。
本发明的技术方案为：
一种除砷净水处理方法，其特征在于，包括步骤：
1)向原水管道上安装的管道混合器内投加氧化剂，并均匀混合;
2)向所述管道混合器中投加铁盐絮凝剂并均匀混合;
3)混合后经管道输送至絮凝池内充分反应，形成矾花;向所述絮凝池中加入助凝剂;
4)步骤3)充分反应后，所述絮凝池内的水与矾花经配水池均匀分配至沉淀池;
5)通过集水槽收集所述沉淀池上部的清水;
6)过滤步骤5)收集的清水，以去除微小絮体，完成除砷净水处理。
作为优选方案，步骤1)中，所述氧化剂为高锰酸钾。本发明使用铁盐絮凝剂只能去除五价砷离子，而不能去除三价砷离子，必须把三价砷离子氧化为五价砷离子，才能完全去除水中的砷离子。高锰酸钾氧化能力强，能快速完全氧化三价砷离子。
作为优选方案，步骤2)中，所述铁盐絮凝剂为聚合硫酸铁絮凝剂。经验证，采用铁盐絮凝剂去除原水中的砷离子，去除效果好，而聚合硫酸铁作为絮凝剂时，絮凝剂的投入量最少，絮凝反应时间最短且产生矾花大，易于在沉淀池内沉淀处理，对沉淀负荷要求低。
作为优选方案，所述铁盐絮凝剂的投加量为8-12 mg/L。铁盐絮凝剂投加量为8-12 mg/L即足够除砷处理，投加量少，降低成本。
作为优选方案，步骤3)中，所述助凝剂为聚丙烯酰胺。
作为优选方案，所述助凝剂的投加量为1-2 mg/L。加入助凝剂可快速增加絮体的形成。
作为优选方案，步骤3)中，絮凝反应时间为35-40 min。当使用铁盐絮凝除砷时，絮凝反应速度快，且产生的矾花较大，易于后期沉淀处理。
作为优选方案，步骤4)中，所述沉淀池为斜管沉淀池。
作为优选方案，步骤4)中，所述沉淀池的沉淀负荷为3-5 m3/(m2·h)。在该范围内，可达到彻底除砷的效果。
作为优选方案，步骤5)中，采用石英砂滤料或浸没式超滤膜过滤。
水中的砷存在三价(亚砷酸根离子)和五价(砷酸根离子)两种主要价态，其中五价砷可以被铁盐絮凝剂去除，而三价砷则不能去除。该工艺通过高锰酸钾预氧化，铁盐絮凝剂和助凝剂联合投加，利用混凝沉淀法去除原水中的砷，最后用石英砂过滤或浸没式超滤膜进一步截留未沉淀掉被絮凝剂吸附的微小絮体，使出水水质中砷含量达0.1 ug/L。
通过预氧化处理，可以迅速把水中的三价砷氧化为五价砷，其离子反应方程式为：
5AsO33-+2MnO4-+6H+=5AsO43-+2Mn2++3H2O
本发明的有益效果为：
本发明的除砷净水处理方法，通过成本很低的铁盐絮凝剂完成对低温低浊原水中砷离子的去除。原水砷含量为0.3-0.6 mg/L，经本发明方法处理后，砷含量达0.1 ug/L以下。
同时，本发明方法通过选用合适的絮凝剂，絮凝产生的矾花除砷效果非常好。