CN111470686A - 一种饮用水除氟净化处理工艺和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种饮用水除氟净化处理工艺和设备，包括原水泵、预处理装置、超滤装置、增压泵、保安过滤器、高压泵、反渗透装置、成品水箱、消毒装置、外供水泵、浓水收集器。其中，所述超滤装置由若干支超滤膜组件并联组成，所述反渗透装置由若干支通过串联、并联连接为一级、二级或更多级的反渗透膜组件组成，所述浓水收集器与生活杂用水管线或中水管线连接，可用于环境卫生清洁。本发明可在不添加化学药剂的情况下去除水中的氟化物，同时实现对饮用水的深度净化处理，有效解决饮用水氟超标的问题，确保饮用水安全卫生。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种饮用水除氟净化处理工艺和设备。
背景技术
氟是自然界广泛存在的元素，是人体必需的微量元素之一，但是过多地摄入氟会导致很多疾病的出现。长期饮用氟超标饮用水会导致氟斑牙、氟骨症等疾病。我国的《饮用水卫生标准》（GB5749-2006）明确规定饮用水中氟化物的含量不能超过1.0 mg/L。然而，我国很多地区，尤其是农牧区，广泛存在饮用水氟超标问题。因此，开发高效率的饮用水除氟净化处理工艺和设备对改善民生，保障居民健康具有重要意义。
饮用水除氟方法主要有混凝沉淀法、吸附法、膜分离法，其中混凝沉淀法和吸附法都存在效率比较低的问题。此外，吸附法对滤料的吸附能力要求高，并且需要频繁再生，混凝沉淀法需要添加含铝混凝剂，会使饮用水的铝超标。膜分离法由于净化度高、设备操作方便、净化过程容易控制、易与其它技术集成等优点，成为当今水处理领域最受关注的核心技术之一，是饮用水深度净化处理的最有效途径之一。采用膜分离技术可以有效去除水中的悬浮物、胶体、有机物、细菌、病毒、无机离子等有毒有害物质，大大改善水质。
然而，现有的膜分离法饮用水净化工艺大多存在预处理工序不完善、对水中污染物的去除率不高，尤其是在饮用水除氟工艺中，由于核心的膜元件孔径很小，很容易受到污染，从而导致膜元件使用寿命短，产水净化效果差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对饮用水氟超标的问题，提供一种高效易行的饮用水除氟净化处理工艺和设备，既能去除水中颗粒物、悬浮物、胶体、微生、有机物、无机离子，又能去除氟化物等常规工艺难以去除的物质，不仅可以为用户提供安全优质的饮用水，而且可以实现设备的长期稳定运行。
本发明采用如下技术方案：一种饮用水除氟净化处理工艺和设备，包括原水泵、预处理装置、超滤装置、增压泵、保安过滤器、高压泵、反渗透装置、成品水箱、消毒装置、外供水泵、浓水收集器，所述预处理装置前端与所述原水泵连接，所述预处理装置的出口与所述超滤装置的入口连接，所述超滤装置的出口与所述增压泵的入口连接，所述增压泵的出口与所述保安过滤器的入口连接，所述保安过滤器的出口与所述高压泵的入口连接，所述高压泵的出口与所述反渗透装置的入口连接，所述反渗透装置的产水出口与所述成品水箱的入口连接，所述反渗透装置的浓水出口与所述浓水收集器连接，所述成品水箱的出口与所述消毒装置的入口连接，所述消毒装置的出口与所述外供水泵连接。
进一步地，所述预处理装置由介质过滤器、盘式自清洗过滤器、精密滤芯式过滤器的一种、两种或三种组成。
进一步地，所述介质过滤器的过滤介质由石英砂、无烟煤、活性炭、锰砂、海绵铁等的一种或多种组成。
进一步地，所述精密滤芯式过滤器中滤芯的材质为聚四氟乙烯、聚丙烯、醋酸纤维的其中一种，过滤精度为1～50μm。
进一步地，所述超滤装置由若干支并联连接的超滤膜组件组成，所述超滤膜组件的截留分子量为30000～100000道尔顿。
进一步地，所述反渗透装置由若干支通过串联、并联连接为一级、二级或更多级的反渗透膜组件组成，过滤精度为0.5～10 nm。
进一步地，所述消毒装置为紫外消毒器，紫外线光源为低压汞灯，主谱线253.7nm，杀菌率可达99%以上。
进一步地，所述浓水收集器出水口与生活杂用水管线或中水管线连接，饮用水净化过程中产生的浓缩水可用于环境卫生清洁、厕所冲洗等使用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：（1）本发明采用物理方法对水中的污染物进行逐级过滤，全程无需投加化学药剂，不会引入其它不良污染物，制水工艺绿色环保，对水中污染物的去除率可达99%以上，能够有效去除水中的颗粒物、悬浮物、胶体、微生物、有机物、无机离子等污染物，可有效解决饮用水氟超标问题。
（2）本发明通过对预处理工序进行优化设计，使原水依次通过具有不同孔径大小的过滤设备，将水中不同颗粒大小的污染物逐级拦截，有效降低水中污染物的浓度，保护超滤膜和反渗透膜不被划伤、污堵，显著延长超滤膜和反渗透膜的使用寿命。
（3）本发明通过设置浓水收集器，可以把净水过程中产生的浓缩水回收利用，实现净化水和浓缩水的分质存储和供应，达到了废水零排放，实现了水资源的完全利用。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
图中：1、原水泵，2、预处理装置，3、超滤装置，4、增压泵，5、保安过滤器，6、高压泵，7、反渗透装置，8、成品水箱，9、消毒装置，10、外供水泵，11、浓水收集器，21、介质过滤器，22、盘式自清洗过滤器，23、精密滤芯式过滤器。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种饮用水除氟净化处理工艺和设备，包括原水泵1、预处理装置2、超滤装置3、增压泵4、保安过滤器5、高压泵6、反渗透装置7、成品水箱8、消毒装置9、外供水泵10、浓水收集器11，所述预处理装置2前端与所述原水泵1连接，所述预处理装置2的出口与所述超滤装置3的入口连接，所述超滤装置3的出口与所述增压泵4的入口连接，所述增压泵4的出口与所述保安过滤器5的入口连接，所述保安过滤器5的出口与所述高压泵6的入口连接，所述高压泵6的出口与所述反渗透装置7的入口连接，所述反渗透装置7的产水出口与所述成品水箱8的入口连接，所述反渗透装置7的浓水出口与所述浓水收集器11连接，所述成品水箱8的出口与所述消毒装置9的入口连接，所述消毒装置9的出口通过所述外供水泵10与外界供水管网连接。
进一步地，所述预处理装置2由介质过滤器21、盘式自清洗过滤器22、精密滤芯式过滤器23的一种、两种或三种组成，能够去除水中泥沙、铁锈、以及各种悬浮物、颗粒物等微细颗粒，有效降低水的浊度，改善所述超滤装置3的进水水质。
进一步地，所述介质过滤器21的过滤介质由石英砂、无烟煤、活性炭、锰砂、海绵铁等的一种或多种组成。
进一步地，所述精密滤芯式过滤器23中滤芯的材质为聚四氟乙烯、聚丙烯、醋酸纤维的其中一种，过滤精度为1～50μm。
进一步地，所述超滤装置3由若干支并联连接的超滤膜组件组成，所述超滤膜组件的截留分子量为30000～100000道尔顿，可以有效去除水中的胶体、大分子有机物、细菌、病毒等污染物。
进一步地，所述反渗透装置7由若干支通过串联、并联连接为三级的反渗透膜组件组成，以提高净化水的产水率，减少浓缩水的排放量，所述反渗透膜组件的过滤精度为0.5～10 nm，可以有效截留水中的农药、小分子有机物、钙镁离子、重金属、氟离子等大部分可溶性盐等杂质。
进一步地，所述消毒装置9为紫外消毒器，紫外线光源为低压汞灯，主谱线253.7nm，杀菌率可达99%以上，用于杀灭所产净化水在所述成品水箱8中存放时可能滋生的细菌，保障供水水质。
进一步地，所述浓水收集器11出水口与生活杂用水管线或中水管线连接，饮用水净化过程中产生的浓缩水可用于环境卫生清洁、厕所冲洗等使用，实现了水的分质利用，达到了废水零排放。
在本实施例中，原水经原水泵1送至预处理装置2，滤除水中泥沙、铁锈、以及各种悬浮物、颗粒物等微细颗粒后，进入超滤装置3，水中绝大部分胶体、大分子有机物、细菌、病毒等杂质被超滤膜拦截去除；超滤装置3的产水经增压泵4泵送至保安过滤器5，进一步除去水中颗粒较小的悬浮物及其它杂质，使水质达到反渗透膜的进水要求，确保反渗透膜不被划伤；保安过滤器5的产水经高压泵6泵送至反渗透装置7，经过三级反渗透膜组件过滤，水中的农药、小分子有机物、钙镁离子、重金属、氟离子等大部分可溶性盐等污染物几乎全部被去除，所产净化水进入成品水箱8；当产水进入外界供水管网时，经消毒装置9进一步杀菌消毒，以杀灭所产净化水在成品水箱8中存放时可能滋生的细菌，确保供水洁净、安全；而反渗透装置7产生的废水进入废水收集器11暂时储存，废水收集器11与生活杂用水管线或中水管线连接，这些废水可用于环境卫生清洁、厕所冲洗等使用。
本发明在除氟过程中可以实现对饮用水的深度净化，不仅能够为用户提供安全优质的饮用水，而且通过对处理工艺的优化设计，降低了超滤膜和反渗透膜的污堵频率，延长了整套设备的使用周期，降低了设备运行成本，此外，本发明通过设置浓水收集器，把净水过程中产生的浓缩水回收利用，可实现分质供水，达到废水零排放。
以上实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，但并非限制本发明的保护范围，本技术领域普通技术人员还可以在此基础上进行改进和修饰，但这些改进和修饰都在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种饮用水除氟净化处理工艺和设备，包括原水泵、预处理装置、超滤装置、增压泵、保安过滤器、高压泵、反渗透装置、成品水箱、消毒装置、外供水泵、浓水收集器，其特征在于：所述预处理装置前端与所述原水泵连接，所述预处理装置的出口与所述超滤装置的入口连接，所述超滤装置的出口与所述增压泵的入口连接，所述增压泵的出口与所述保安过滤器的入口连接，所述保安过滤器的出口与所述高压泵的入口连接，所述高压泵的出口与所述反渗透装置的入口连接，所述反渗透装置的产水出口与所述成品水箱的入口连接，所述反渗透装置的浓水出口与所述浓水收集器连接，所述成品水箱的出口与所述消毒装置的入口连接，所述消毒装置的出口与所述外供水泵连接。
2.根据权利要求1所述的一种饮用水除氟净化处理工艺和设备，其特征在于：所述预处理装置由介质过滤器、盘式自清洗过滤器、精密滤芯式过滤器的一种、两种或三种组成。
3.根据权利要求2所述的一种饮用水除氟净化处理工艺和设备，其特征在于：所述介质过滤器的过滤介质由石英砂、无烟煤、活性炭、锰砂、海绵铁等的一种或多种组成。
4.根据权利要求2所述一种饮用水除氟净化处理工艺和设备，其特征在于：所述精密滤芯式过滤器中滤芯的材质为聚四氟乙烯、聚丙烯、醋酸纤维的其中一种，过滤精度为1～50μm。
5.根据权利要求1所述一种饮用水除氟净化处理工艺和设备，其特征在于：所述超滤装置由若干支并联连接的超滤膜组件组成，所述超滤膜组件的截留分子量为30000～100000道尔顿。
6.根据权利要求1所述的一种饮用水除氟净化处理工艺和设备，其特征在于：所述反渗透装置由若干支通过串联、并联连接为一级、二级或更多级的反渗透膜组件组成，过滤精度为0.5～10 nm。
7.根据权利要求1所述的一种饮用水除氟净化处理工艺和设备，其特征在于：所述消毒装置为紫外消毒器，紫外线光源为低压汞灯，主谱线253.7 nm，杀菌率可达99%以上。
8.根据权利要求1所述的一种饮用水除氟净化处理工艺和设备，其特征在于：所述浓水收集器出水口与生活杂用水管线或中水管线连接，饮用水净化过程中产生的浓缩水可用于环境卫生清洁、厕所冲洗等使用。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113526727A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-22 | 重庆华捷地热能开发有限公司 | 一种天然温泉水浓缩灌装*** |
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2020
- 2020-05-09 CN CN202010385439.6A patent/CN111470686A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113526727A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-22 | 重庆华捷地热能开发有限公司 | 一种天然温泉水浓缩灌装*** |
| CN113526727B (zh) * | 2021-07-21 | 2022-12-27 | 重庆华捷地热能开发有限公司 | 一种天然温泉水浓缩灌装*** |
| CN114618229A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-14 | 内蒙古科泰隆达环保科技有限公司 | 一种纳滤膜分离工艺及设备 |
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