申请日2013.12.30
公开(公告)日2014.07.02
IPC分类号C02F9/04
摘要
本实用新型涉及去除水体中铁、锰和砷的水处理设备，所述水处理设备包括：进水管(1)、除铁砷反应池(2)、膜分离装置(8)、除锰反应池(13)、出水管(9)，其中，所述进水管(1)连接在所述除铁砷反应池(2)上部，所述膜分离装置(8)通过管道经由第一阀门(6)、第一泵体(7)与所述除铁砷反应池(2)连接，所述除锰反应池(13)通过管道经由第二阀门(10)、第二泵体(11)与所述膜分离装置(8)连接，所述膜分离装置(8)上设有出水管(9)。
权利要求书
1.一种去除水体中铁、锰和砷的水处理设备，其特征在于，该水处理设备 包括：进水管(1)、除铁砷反应池(2)、膜分离装置(8)、除锰反应池(13)、 出水管(9)，其中，所述进水管(1)连接在所述除铁砷反应池(2)上部， 所述膜分离装置(8)通过管道经由第一阀门(6)、第一泵体(7)与所述除 铁砷反应池(2)连接，所述除锰反应池(13)通过管道经由第二阀门(10)、 第二泵体(11)与所述膜分离装置(8)连接，所述膜分离装置(8)上设有出 水管(9)。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：还通过管道经由第三阀门 (16)、第三泵体(17)将所述除锰反应池(13)与所述膜分离装置(8)连 接。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：该水处理设备还包括曝气装 置，所述曝气装置包括第一曝气管(3)、第二曝气管(14);第一进气阀(19)、 第二进气阀(21)、第三进气阀(23);第一气体流量计(18)、第二气体流 量计(20)、第三气体流量计(22);以及空气压缩机(24);其中，所述第 一曝气管(3)通过所述第三进气管(27)经由所述第三气体流量计(22)和 所述第三进气阀(23)与所述空气压缩机(24)相连;所述膜分离装置(8) 通过所述第二进气管(26)经由所述第二气体流量计(20)和所述第二进气阀 (21)与所述空气压缩机(24)相连;所述第二曝气管(14)通过所述第一进 气管(25)经由所述第一气体流量计(18)和所述第一进气阀(19)与所述空 气压缩机(24)相连。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：所述的第一曝气管(3)位 于除铁砷反应池(2)中下部，所述的第二曝气管(14)位于除锰反应池(13) 中下部。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：所述的第二进气管(26)与 膜分离装置(8)相连。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述除铁砷反应池(2)上 部设有第一试剂投加管(5)，所述除铁砷反应池(2)底部设有第一排污管(4)。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述除锰反应池(13)上部 设有第二试剂投加管(12)，所述除锰反应池(13)底部设有第二排污管(15)。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述除铁砷反应池(2)上 部设有第一试剂投加管(5)，所述除铁砷反应池(2)底部设有第一排污管(4); 并且所述除锰反应池(13)上部设有第二试剂投加管(12)，所述除锰反应池 (13)底部设有第二排污管(15)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的设备，其特征在于：所述膜分离装置 (8)为平板式、管式、卷式、毛细管式或中空纤维式膜组件中的一种。
说明书
去除水体中铁、锰和砷的水处理设备
技术领域
本实用新型涉及一种水处理装置，更具体地是一种去除水体中铁、锰和砷 的水处理设备。
背景技术
铁及其化合物均为低毒性和微毒性，长期饮用会对心脏有影响。含铁量高 的水往往带黄色，有铁腥味，对水的外观有影响。如作为印染、纺织、造纸等 工业用水时，则会在产品上形成黄斑，影响质量，因此这些饮用水铁含量不允 许超过0.3mg/L。
锰是生物必须的微量元素之一，但饮用水中锰超标会影响人的中枢神经。 并且过量的锰同样可使水带有黄色，有苦涩味，影响水的色度和味感。锰盐毒 性不大，但水中锰可使衣物、纺织品和纸呈现斑痕，因此一般饮用水和工业用 水锰含量不允许超过0.1mg/L。
砷是人体非必须元素，单质砷的毒性较低而砷的化合物均有剧毒，三价砷 化合物比五价砷化合物毒性更强，而有机砷对人体和生物都有剧毒。砷可以通 过呼吸道、消化道和皮肤接触进入人体。砷中毒急性砷中毒可危及人的中枢神 经系统，引起昏迷甚至死亡;慢性砷中毒则有消化系统症状、神经系统症状和 皮肤病变等。砷还有致癌作用，能引起皮肤癌。国际卫生组织和我国饮用水标 准均对砷在饮用水中的浓度均有明确规定，我国生活饮用水中砷的允许含量为 不超过0.01mg/L。
目前除铁、除锰和除砷的主要方法有氧化法、混凝法、吸附法、离子交换 法等。上述方法存在滤料成熟期长，再生费用高，运行管理复杂;易引起二次 污染;出水水质不稳定，容易受原水水质波动影响等缺点。
中国专利申请201220430509.6公开了一种针对地下水中铁、锰、氟和砷超 标的水处理装置和方法，水处理方法采用“曝气→隔板氧化反应→斜管沉淀→ 上向流过滤→曝气→下向流过滤”的工艺流程，使地下水依次经过隔板氧化反 应池、斜管沉淀池、上向六石英砂粗滤料滤池、下向流多介质池、消毒与清水 池。该发明虽能对铁、锰、氟和砷超标的地下水进行处理，但工艺流程长，通 过在消毒与清水池上方设置加氯消毒设施进行消毒，容易造成化学残留，危害 人体健康。
中国专利申请201210112668.6公开了一种同步去除地下水中铁、锰、砷的 水处理方法，采用“曝气→过滤”的方法，原水先经过跌水曝气系统，然后进 入经过3～5个月培养的生物滤池运行7～10天，该发明虽然对Fe2+去除率90 %～98%，Mn2+去除率97%～99%，As3+或As5+去除率96%～98%，但培养 周期及运行周期长，处理效能低。
针对现有技术中存在的工艺流程复杂、运行周期长、水质不稳定的问题， 本领域迫切需要开发出一种新型的去除水体中铁、锰和砷的水处理设备。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种能够去除水体中铁、锰和砷的水处理设备，以解 决现有技术中工艺流程复杂、运行周期长、水质不稳定的问题。
在一个方面，本实用新型提供一种去除水体中铁、锰和砷的水处理设备， 所述水处理设备包括：进水管、除铁砷反应池、膜分离装置、除锰反应池、出 水管。其中，所述进水管连接在所述除铁砷反应池上部，所述膜分离装置通过 管道经由第一阀门、第一泵体与所述除铁砷反应池连接，所述除锰反应池通过 管道经由第二阀门、第二泵体与所述膜分离装置连接，所述膜分离装置上设有 出水管。
在一个优选的实施方式中，还通过管道经由第三阀门、第三泵体将所述除 锰反应池与所述膜分离装置连接。
在另一个优选的实施方式中，所述水处理设备还包括曝气装置，所述曝气 装置包括：第一曝气管、第二曝气管;第一进气阀、第二进气阀、第三进气阀; 第一气体流量计第二气体流量计、第三气体流量计;以及空气压缩机。其中， 所述第一曝气管通过所述第三进气管经由所述第三气体流量计和所述第三进 气阀与所述空气压缩机相连;所述膜分离装置通过所述第二进气管经由所述第 二气体流量计和所述第二进气阀与所述空气压缩机相连;所述第二曝气管通过 所述第一进气管经由所述第一气体流量计和所述第一进气阀与所述空气压缩 机相连。
在另一个优选的实施方式中，所述的第一曝气管位于除铁砷反应池中下部， 所述的第二曝气管位于除锰反应池中下部。
在另一个优选的实施方式中，所述的第二进气管与膜分离装置相连。
在另一个优选的实施方式中，所述除铁砷反应池上部设有第一试剂投加管， 所述除铁砷反应池底部设有第一排污管。
在另一个优选的实施方式中，所述除锰反应池上部设有第二试剂投加管， 所述除锰反应池底部设有第二排污管。
在另一个优选的实施方式中，所述除铁砷反应池上部设有第一试剂投加管， 所述除铁砷反应池底部设有第一排污管;并且所述除锰反应池上部设有第二试 剂投加管，所述除锰反应池底部设有第二排污管。
在另一个优选的实施方式中，所述膜分离装置为平板式、管式、卷式、毛 细管式或中空纤维式膜组件中的一种。
本设备的基本原理是通过离子的络合反应生成絮状产物，且相对分子质量 大于超滤膜的截留分子量而被超滤膜截留，这样即可实现水中铁、锰、砷的去 除。
与现有除铁、锰、砷的水处理装置相比，本实用新型的主要优点在于：
本实用新型同时利用水体中已有的部分二价铁离子，降低了投加药剂的费 用，减少了去除砷离子的运行成本。
本实用新型利用先除铁、砷后除锰的工艺，避免了水中离子与络合试剂的 干扰。
本实用新型采用曝气装置，在进行曝气氧化的同时，能够使水体与络合剂 充分混合。
本实用新型利用超滤膜分离装置对水体做最后处理，有效去除铁、锰、砷 和微细颗粒物的同时，能够有效去除细菌、病毒、贾第虫、隐孢子虫、红虫， 大分子有机物等，有效保证了出水水质的稳定，并可满足对水中微生物指标的 控制要求。
本实用新型利用超滤膜的高效分离作用，省略了传统饮用水处理工艺中的 沉淀、过滤、消毒过程。本实用新型有效地结合了膜分离技术与络合反应，大 大简化了处理工艺，降低运行成本。对于目前寻求一种操作简单，且经济可靠 的除铁、锰、砷的方法具有重要意义。