專利名稱：村鎮(zhèn)生活飲用水除氟工藝與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種村鎮(zhèn)生活飲用水除氟工藝與裝置。
背景技術(shù)：
氟是自然界廣泛存在的元素，長期攝入氟化物含量過高的飲水，將引起以牙齒和 骨骼為主的慢性病，前者稱為氟斑牙，后者稱為氟骨病，是嚴(yán)重危害人類健康的地方病，我 國目前約有4200萬人受到飲用水型氟超量攝入的嚴(yán)重威脅。我國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 (GB5749-2006)規(guī)定，氟化物的含量不得超過1. Omg/L,當(dāng)原水氟化物含量超過標(biāo)準(zhǔn)時，就 應(yīng)設(shè)法進(jìn)行處理。飲用水除氟工藝包括吸附過濾法、膜法、離子交換法、混凝沉淀法等，選擇除氟方 法應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、規(guī)模、設(shè)備和材料來源經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定，目前常用的方法有活性氧化 鋁吸附法、電滲析法和混凝沉淀法。當(dāng)處理水量較大時，宜選用活性氧化鋁法；當(dāng)除氟的同 時要求去除氯離子和硫酸根離子時，宜選用電滲析法；混凝沉淀法適合于含氟量偏低的除 氟處理。我國地下水源中氟的濃度大多低于4. Omg/L，采用混凝沉淀法運行費用較低。根據(jù) 《鎮(zhèn)(鄉(xiāng))村給水工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ123-2008)、《飲用水除氟設(shè)計規(guī)程》(CECS46 :93)，混凝 沉淀法采用的主要工藝流程為“含氟原水_(投加絮凝劑)混合_絮凝_沉淀-過濾-出 水”或“含氟原水_ (投加絮凝劑)混合_絮凝_沉淀_出水”，該工藝中，前者流程較長，增 加建設(shè)成本和運行管理難度，占地面積大；后者因缺少過濾單元，當(dāng)原水水質(zhì)較差時，對處 理出水水質(zhì)的保障性較差。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，國家對村鎮(zhèn)飲用水水質(zhì)改善也日益 重視，村鎮(zhèn)飲用水處理的投入力度不斷加大。本技術(shù)針對村鎮(zhèn)生活飲用水處理，開發(fā)一種處 理效果好、運行穩(wěn)定、管理簡易、占地小的除氟工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是研制一種處理效果好、運行穩(wěn)定、管理簡易、占地小的村鎮(zhèn)生活飲 用水除氟工藝與裝置。一種村鎮(zhèn)生活飲用水除氟裝置，包括進(jìn)水提升機(jī)構(gòu)、反沖洗進(jìn)水機(jī)構(gòu)和反沖洗進(jìn) 氣機(jī)構(gòu)，還有第一級反應(yīng)器3和第二級反應(yīng)器4，所述第一級反應(yīng)器3和進(jìn)水提升機(jī)構(gòu)的進(jìn) 水管相連，第二級反應(yīng)器4和第一級反應(yīng)器3通過管道相連。所述第一級反應(yīng)器3和第二級反應(yīng)器4通過管道和反沖洗進(jìn)水機(jī)構(gòu)相連。所述第一級反應(yīng)器3和第二級反應(yīng)器4通過管道和反沖洗進(jìn)氣機(jī)構(gòu)相連。所述進(jìn)水提升機(jī)構(gòu)為含氟水進(jìn)水管1和水泵2相連。所述含氟水進(jìn)水管1和水泵 2之間還連有加藥裝置。所述反沖洗進(jìn)水機(jī)構(gòu)為反沖洗水泵6。所述反沖洗進(jìn)氣機(jī)構(gòu)為空壓機(jī)7。
3
所述第一級反應(yīng)器3、第二級反應(yīng)器4頂部還分別設(shè)置有反沖洗排水管8，反沖洗 排水管8上設(shè)有閥門。所述第一級反應(yīng)器3、第二級反應(yīng)器4底部設(shè)置有承托層9，承托層9為2_16mm級 配礫石或長柄濾頭濾板，高度為200 700mm ；所述承托層9上設(shè)置有濾料層10，第一級反 應(yīng)器濾料層10為2 5mm均粒惰性濾料，高度為IOOOmm 1800mm ；第二級反應(yīng)器濾料層 10為0. 5 1. 2mm惰性濾料或均粒惰性濾料，高度為IOOOmm 1800mm。一種村鎮(zhèn)生活飲用水除氟工藝，其步驟如下(1)原水經(jīng)泵提升，從底部進(jìn)入第一級反應(yīng)器，水流為上向流；除氟藥劑可在泵前 或泵后、第一級反應(yīng)器前投加；該反應(yīng)器內(nèi)主要發(fā)生接觸絮凝反應(yīng)，促進(jìn)絮凝體的形成，同 時起到一定的接觸吸附作用，對高氟高濁水還可起到粗濾作用；(2)第一級反應(yīng)器出水從上部進(jìn)入第二級反應(yīng)器，該反應(yīng)器內(nèi)水流為下向流，主要 起延長絮體與水的接觸，以及過濾作用，保障出水水質(zhì)；(3)處理一段時間后，隨著反應(yīng)器內(nèi)水頭損失的增加，需對反應(yīng)器進(jìn)行氣水反沖 洗；沖洗時兩個反應(yīng)器使用一套沖洗設(shè)備，開啟反沖洗進(jìn)水和反沖洗進(jìn)氣設(shè)備，則柱狀反應(yīng) 器中的承托層和濾料層可沖洗干凈，沖洗的水可以通過反沖洗排水管排出。本發(fā)明村鎮(zhèn)生活飲用水除氟工藝與裝置的優(yōu)點是采用兩級處理單元，水力條件 好，無短流產(chǎn)生，其中第一級主要為絮凝反應(yīng)和接觸吸附作用，第二級主要起接觸吸附和截 留作用，絮凝和吸附效果良好，節(jié)約用藥量；第一級反應(yīng)器還兼具粗濾功能，對原水的濁度 變化適應(yīng)能力強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定；設(shè)施簡單，兩級處理器共用一套反沖洗設(shè)施，設(shè)施簡單，運 行管理方便；處理設(shè)施占地少，可實現(xiàn)含氟飲用水處理廠的工廠化。


圖1為村鎮(zhèn)生活飲用水除氟工藝與裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例一根據(jù)圖1所示，一種村鎮(zhèn)生活飲用水除氟裝置，包括進(jìn)水提升機(jī)構(gòu)、反沖洗進(jìn)水 機(jī)構(gòu)和反沖洗進(jìn)氣機(jī)構(gòu)，還有第一級反應(yīng)器3和第二級反應(yīng)器4，所述第一級反應(yīng)器3和進(jìn) 水提升機(jī)構(gòu)的進(jìn)水管相連，第二級反應(yīng)器4和第一級反應(yīng)器3通過管道相連。所述第一級反應(yīng)器3和第二級反應(yīng)器4通過管道和反沖洗進(jìn)水機(jī)構(gòu)相連。所述第一級反應(yīng)器3和第二級反應(yīng)器4通過管道和反沖洗進(jìn)氣機(jī)構(gòu)相連。所述進(jìn)水提升機(jī)構(gòu)為含氟水進(jìn)水管1和水泵2相連。所述含氟水進(jìn)水管1和水泵 2之間還連有加藥裝置。所述反沖洗進(jìn)水機(jī)構(gòu)為反沖洗水泵6。所述反沖洗進(jìn)氣機(jī)構(gòu)為空壓機(jī)7。所述第一級反應(yīng)器3、第二級反應(yīng)器4頂部還分別設(shè)置有反沖洗排水管8，反沖洗 排水管8上設(shè)有閥門。所述第一級反應(yīng)器3、第二級反應(yīng)器4底部設(shè)置有承托層9，承托層9為2_16mm級 配礫石，高度為600mm ；所述承托層9上設(shè)置有濾料層10，第一級反應(yīng)器濾料層10為2. 0
42. 5mm石英砂，高度為1500mm ；第二級反應(yīng)器濾料層10為1. 0 1. 2mm石英砂，高度為 1500mm。一種村鎮(zhèn)生活飲用水除氟工藝，其步驟如下(1)原水投加藥劑后，經(jīng)泵混合、提升，從底部進(jìn)入第一級反應(yīng)器，水流為上向流； 該反應(yīng)器內(nèi)主要發(fā)生接觸絮凝反應(yīng)，促進(jìn)絮凝體的形成，同時起到一定的粗濾作用；(2)第一級反應(yīng)器出水從上部進(jìn)入第二級反應(yīng)器，該反應(yīng)器內(nèi)水流為下向流，主要 起過濾作用，保障出水水質(zhì)；(3)處理一段時間后，隨著反應(yīng)器內(nèi)水頭損失的增加，需對反應(yīng)器進(jìn)行氣水反沖 洗；沖洗時兩個反應(yīng)器使用一套沖洗設(shè)備，開啟反沖洗進(jìn)水和反沖洗進(jìn)氣設(shè)備，則反應(yīng)器中 的承托層和濾料層可沖洗干凈，被沖洗的水可以通過反沖洗排水管排出。對于用水量2000人當(dāng)量的村莊，含氟生活飲用水處理規(guī)模為200m3/d，含氟原水 氟化物濃度2. 5mg/L。兩級反應(yīng)器均采用Φ800圓柱狀結(jié)構(gòu)，反應(yīng)器內(nèi)承托層均為2_16mm 級配礫石，第一級反應(yīng)器濾料層為2. 0 2. 5mm石英砂，h = 1500mm ；第二級反應(yīng)器濾料層 為 1. 0 1. 2mm 石英砂，h = 1500mm。實施例二根據(jù)圖1所示，一種村鎮(zhèn)生活飲用水除氟工藝與裝置，包括進(jìn)水提升機(jī)構(gòu)、反沖 洗進(jìn)水機(jī)構(gòu)和反沖洗進(jìn)氣機(jī)構(gòu)，還有第一級反應(yīng)器3和第二級反應(yīng)器4，所述第一級反應(yīng)器 3和進(jìn)水提升機(jī)構(gòu)的進(jìn)水管相連，第二級反應(yīng)器4和第一級反應(yīng)器3通過管道相連。所述第一級反應(yīng)器3和第二級反應(yīng)器4通過管道和反沖洗進(jìn)水機(jī)構(gòu)相連。所述第一級反應(yīng)器3和第二級反應(yīng)器4通過管道和反沖洗進(jìn)氣機(jī)構(gòu)相連。所述進(jìn)水提升機(jī)構(gòu)為含氟水進(jìn)水管1和水泵2相連。所述含氟水進(jìn)水管1和水泵 2之間還連有加藥裝置。所述反沖洗進(jìn)水機(jī)構(gòu)為反沖洗水泵6。所述反沖洗進(jìn)氣機(jī)構(gòu)為空壓機(jī)7。所述第一級反應(yīng)器3、第二級反應(yīng)器4頂部還分別設(shè)置有反沖洗排水管8，反沖洗 排水管8上設(shè)有閥門。所述第一級反應(yīng)器3、第二級反應(yīng)器4底部設(shè)置有承托層9，承托層9為2_16mm級 配礫石，高度為500mm ；所述承托層9上設(shè)置有濾料層10，第一級反應(yīng)器濾料層10為3mm陶 粒，高度為1200mm ；第二級反應(yīng)器濾料層10為0. 8 1. Omm石英砂，高度為1200mm。一種村鎮(zhèn)生活飲用水除氟工藝，其步驟如下(1)原水投加藥劑后，經(jīng)泵混合、提升，從底部進(jìn)入第一級反應(yīng)器，水流為上向流； 該反應(yīng)器內(nèi)主要發(fā)生接觸絮凝反應(yīng)，促進(jìn)絮凝體的形成，同時起到一定的粗濾作用；(2)第一級反應(yīng)器出水從上部進(jìn)入第二級反應(yīng)器，該反應(yīng)器內(nèi)水流為下向流，主要 起過濾作用，保障出水水質(zhì)；(3)處理一段時間后，隨著反應(yīng)器內(nèi)水頭損失的增加，需對反應(yīng)器進(jìn)行氣水反沖 洗；沖洗時兩個反應(yīng)器使用一套沖洗設(shè)備，開啟反沖洗進(jìn)水和反沖洗進(jìn)氣設(shè)備，則反應(yīng)器中 的承托層和濾料層可沖洗干凈，被沖洗的水可以通過反沖洗排水管排出。對于用水量2000人當(dāng)量的村鎮(zhèn)，含氟生活飲用水處理規(guī)模為200m3/d，含氟原水 氟化物濃度1.9mg/L。兩級反應(yīng)器均分別采用兩座Φ900圓柱狀結(jié)構(gòu)，反應(yīng)器內(nèi)承托層均為2-16mm級配礫石，第一級反應(yīng)器濾料層為3mm陶粒，h = 1200mm ；第二級反應(yīng)器濾料層為 0. 8 1. Omm 石英砂，h = 1200_。 本發(fā)明不限于上述實施例，可以根據(jù)含氟原水氟化物濃度、兩級反應(yīng)器的直徑大 小、承托層和濾料層的粒度大小和高度不同組合成多個實施例，且均落入本發(fā)明的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種村鎮(zhèn)生活飲用水除氟裝置，包括進(jìn)水提升機(jī)構(gòu)、反沖洗進(jìn)水機(jī)構(gòu)和反沖洗進(jìn)氣機(jī)構(gòu)，其特征在于還有第一級反應(yīng)器(3)和第二級反應(yīng)器(4)，所述第一級反應(yīng)器(3)和進(jìn)水提升機(jī)構(gòu)的進(jìn)水管相連，第二級反應(yīng)器(4)和第一級反應(yīng)器(3)通過管道、渠道等直接相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的村鎮(zhèn)生活飲用水除氟裝置，其特征在于所述第一級反應(yīng)器 (3)和第二級反應(yīng)器(4)通過管道和反沖洗進(jìn)水機(jī)構(gòu)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的村鎮(zhèn)生活飲用水除氟裝置，其特征在于所述第一級反應(yīng)器 (3)和第二級反應(yīng)器(4)通過管道和反沖洗進(jìn)氣機(jī)構(gòu)相連。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的村鎮(zhèn)生活飲用水除氟裝置的除氟工藝，其特征在于其 步驟如下(1)原水經(jīng)泵提升，從底部進(jìn)入第一級反應(yīng)器，水流為上向流；除氟藥劑可在泵前或泵 后、第一級反應(yīng)器前投加；該反應(yīng)器內(nèi)主要發(fā)生接觸絮凝反應(yīng)，促進(jìn)絮凝體的形成，同時起 到一定的接觸吸附作用，對高氟高濁水還可起到粗濾作用；(2)第一級反應(yīng)器出水從上部進(jìn)入第二級反應(yīng)器，該反應(yīng)器內(nèi)水流為下向流，主要起絮 體接觸吸附和過濾作用，保障出水水質(zhì)；(3)處理一段時間后，隨著反應(yīng)器內(nèi)水頭損失的增加，需對反應(yīng)器進(jìn)行氣水反沖洗；沖 洗時兩個反應(yīng)器使用一套沖洗設(shè)備，開啟反沖洗進(jìn)水和反沖洗進(jìn)氣設(shè)備，則柱狀反應(yīng)器中 的承托層和濾料層可沖洗干凈，被沖洗的水可以通過反沖洗排水管排出。
全文摘要
一種村鎮(zhèn)生活飲用水除氟工藝與裝置，其裝置包括進(jìn)水提升機(jī)構(gòu)、反沖進(jìn)水機(jī)構(gòu)和反沖洗進(jìn)氣機(jī)構(gòu)，還有第一級反應(yīng)器(3)和第二級反應(yīng)器(4)，所述第一級反應(yīng)器(3)和進(jìn)水提升機(jī)構(gòu)的進(jìn)水管相連，第二級反應(yīng)器(4)和第一級反應(yīng)器(3)通過管道相連。其優(yōu)點是采用兩級處理單元，水力條件好，無短流產(chǎn)生，其中第一級主要為絮凝反應(yīng)和接觸吸附作用，第二級主要起接觸吸附和截留作用，絮凝和吸附效果良好，節(jié)約用藥量；第一級反應(yīng)器還兼具粗濾功能，對原水的濁度變化適應(yīng)能力強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定；設(shè)施簡單，兩級處理器共用一套反沖洗設(shè)施，設(shè)施簡單，運行管理方便；處理設(shè)施占地少，可實現(xiàn)含氟飲用水處理廠的工廠化。
文檔編號C02F101/14GK101973656SQ20101052008
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者付樂, 何飛, 劉杰, 吳瑜紅, 張懷宇, 陳才高 申請人:中國市政工程中南設(shè)計研究總院