专利名称：一种新的地下水除氟装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于地下水净化领域，涉及一种地下水除氟装置。
背景技术：
中国的地下水污染状况复杂，除上海市外，全国各省均存在地下水污染问题，涉及人口近亿人。特别是摄入饮用水中的氟后导致的氟中毒，是世界范围内的严重问题。现有地下水除氟技术主要包括混凝沉降法、活性氧化铝吸附法、电渗析法、反渗透法、离子交换法、吸附法、骨炭吸附以及沸石除氟法等，但在实际应用过程中各种技术均存在一定的问题，使其推广应用存在一定的困难。羟基磷灰石为近期被用于地下水除氟的一种效果良好的新材料，由于材料本身没有毒害作用受到广泛关注。羟基磷灰石的形式包括粉状料和球形颗粒状滤料，并在一些实际工程中得到应用。 CN201210102971. 8公开了一种地下水除氟装置及除氟方法，将粉状羟基磷灰石、混凝剂混合使用，并通过两者形成的絮体构建澄清单元，实现了粉状羟基磷灰石的回收利用，同时显著减少了混凝剂的使用量，降低了出水中铝离子超标的几率。但是，该装置或方法在实际应用中可能会遇到以下问题针对氟含量较高的地下水，需要很高的混凝剂和羟基磷灰石的用量；装置采用了上向流过滤作为控制出水悬浮物的屏障，因此需要严格控制装置进水的流量以确保出水悬浮物满足出水水质要求。鉴于这些问题，需要研发新的地下水除氟装置来进一步改善地下水中氟离子的去除效果，并确保出水水质全面达到新的饮用水水质标准要求。
实用新型内容实用新型目的本实用新型的目的是提供一种除氟效果好、成本低的地下水除氟
>J-U ρ α装直。技术方案本实用新型提供的一种新的地下水除氟装置，包括依次连接的进水单元(I)、澄清单元(2)和球状羟基磷灰石过滤单元(3)，还包括石英砂过滤单元(4)，所述球状羟基磷灰石过滤单元(3 )设于澄清单元(2 )顶部，所述石英砂过滤单元(4 )设于球状羟基磷灰石过滤单元(3 )顶部或单独设置；所述进水单元(I)包括第一进水管(11)和依次设于第一进水管(11)上的进水泵(12)、混凝剂投加装置(13)、粉末羟基磷灰石投加装置(14)和管式混合器(15);所述澄清单元(2)侧壁设有排污口(21);所述球状羟基磷灰石过滤单元(3 )内设有球状羟基磷灰石滤料层，所述球状羟基磷灰石过滤单元(3 )顶部设有穿孔集水管
(5)，所述穿孔集水管(5)—端设有第一出水管(6);所述石英砂过滤单元(4)内设有石英砂滤料层，所述石英砂过滤单元(4)顶部设有第二进水管(41)、底部设有第二出水管(42)。作为本实用新型地下水除氟装置的一种改进，还包括穿孔配水板(7)，所述穿孔配水板(7)设于澄清单元(2)和球状羟基磷灰石过滤单元(3)之间；从而一方面避免各层之间物料相互污染，提高装置使用寿命，另一方面也起到配水的作用；作为优选，所述穿孔配水板(7)孔径为 O. 5-0. 8mm。[0008] 作为本实用新型地下水除氟装置的另一种改进，还包括支撑座(8)，所述支撑座设于澄清单元(3)底部；从而使该装置更稳定。作为本实用新型地下水除氟装置的另一种改进，还包括过滤装置(43)，所述过滤装置(43)设于石英砂过滤单元(4)内；从而使石英砂能够有效被过滤，有效提高出水水质；作为优选，所述过滤装置(43)为长柄滤头过滤装置，所述长柄滤头过滤装置可作为反冲洗的配水系统。作为本实用新型地下水除氟装置的另一种改进，所述球状羟基磷灰石滤料层厚度为50cm以上，球状轻基憐灰石滤料粒径为O. 8-1. 5mm ;从而提闻除氣效果，提闻出水水质。作为本实用新型地下水除氟装置的另一种改进，所述石英砂滤料层厚度为80cm以上，石英砂滤料粒径为O. 5-1. 35mm ;从而有效提高出水水质。作为本实用新型地下水除氟装置的另一种改进，所述澄清单元(2)中水流的上升流速为4. 0-6. Om/h，水力停留时间为20min以下；从而一方面保证了除氟效果提高了出水水质，另一方面能够提闻除氣效率。有益效果本实用新型提供的一种新的地下水除氟装置结构简单、使用方便、成本低廉，通过球状羟基磷灰石过滤单元的引入强化了对地下水中氟的去除效能，提高了氟离子的去除效率，保证了较高的出水水质；特别对于高初始浓度的地下水具有较好的适用性。该装置采用了均质石英砂滤料过滤装置，显著增加了过滤部分的纳污能力，延长了反冲洗周期；该装置采用气水联合反冲洗方式显著降低了反冲洗的废水量，降低了后续处置费用；此外，该装置改善了澄清单元的运行状况，使上升流速大大增加，显著增加了装置的处理能力。
图I为本实用新型实施例I的分体式地下水除氟装置的结构示意图。图2为本实用新型实施例2的一体式地下水除氟装置的结构示意图。其中，附图标记分别为I为进水单元、2为澄清单元、3为球状轻基磷灰石过滤单元、4为石英砂过滤单元、5为穿孔集水管、6为第一出水管、7为穿孔配水板、8为支撑座；11为第一进水管、12为进水泵、13为混凝剂投加装置、14为粉末羟基磷灰石投加装置、15为管式混合器；21为排污口 ；41为第二进水管、42为第二出水管、43为过滤装置。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的地下水除氟装置做出进一步说明。实施例I一体式地下水除氟装置，见图1，包括依次连接的进水单元I、澄清单元2和球状羟基磷灰石过滤单元3，还包括石英砂过滤单元4，球状羟基磷灰石过滤单元3设于澄清单元2顶部；本实用新型中石英砂过滤单元4单独设置；澄清单元2和球状羟基磷灰石过滤单元3之间还设有穿孔配水板7，可选地，穿孔配水板7孔径可以为任意合理的尺寸，优选地为O. 5-0. 8mm ;澄清单元2底部还分别设有支撑座8。其中，进水单元I包括第一进水管11和依次设于第一进水管11上的进水泵12、混凝剂投加装置13、粉末羟基磷灰石投加装置14和管式混合器15 ；[0021]澄清单元2侧壁设有排污口 21 ;球状羟基磷灰石过滤单元3内设有球状羟基磷灰石滤料层，球状羟基磷灰石过滤单元3顶部设有穿孔集水管5，穿孔集水管5 —端设有第一出水管6 ;本实用新型中，球状羟基磷灰石滤料层厚度为50cm，可选地也可以为任意合理的尺寸，优选地为50cm以上；球状轻基磷灰石滤料粒径优选为O. 8-1. 5_。石英砂过滤单元4内设有石英砂滤料层，石英砂过滤单元4顶部设有第二进水管41、底部设有第二出水管42 ;本实用新型中，石英砂过滤层下还设有长柄滤头过滤装置43，该长柄滤头过滤装置可用于反冲洗的配水，可选地，也可以为其他过滤装置；本实用新型中，石英砂滤料层厚度为80cm，可选地也可以为任意合理的尺寸，优选地为80cm以上，石英砂滤料粒径优选为O. 5-1. 35mm。实施例2一体式地下水除氟装置，见图2，包括自下而上依次连接的进水单元I、澄清单元2、球状羟基磷灰石过滤单元3和石英砂过滤单元4 ;澄清单元2和球状羟基磷灰石过滤单元3之间还设有穿孔配水板7，球状羟基磷灰石过滤单元3和石英砂过滤单元4之间设有穿孔配水板7，可选地，穿孔配水板7孔径可以为任意合理的尺寸，优选地为O. 5-0. 8mm ;澄清单元2底部还分别设有支撑座8。其中,进水单元I包括第一进水管11和依次设于第一进水管11上的进水泵12、混凝剂投加装置13、粉末羟基磷灰石投加装置14和管式混合器15。澄清单元2侧壁设有排污口 21。球状羟基磷灰石过滤单元3内设有球状羟基磷灰石滤料层；本实用新型中，球状羟基磷灰石滤料层厚度为80cm，可选地也可以为任意合理的尺寸，优选地为50cm以上；球状轻基磷灰石滤料粒径优选为O. 8-1. 5_。石英砂过滤单元4内设有石英砂滤料层，石英砂过滤层底部采用穿孔板配水；本实用新型中，石英砂滤料层厚度为100cm，可选地也可以为任意合理的尺寸，优选地为80cm以上，石英砂滤料粒径优选为O. 5-1. 35mm。实施例3将原水、混凝剂、粉末羟基磷灰石分别经进水管、混凝剂投加装置、粉末羟基磷灰石头家装置在进水单元的管式混合器中混合后输入澄清单元，在澄清单元澄清后从顶部进入球状羟基磷灰石过滤单元过滤，再经石英砂过滤单元4过滤，即得除氟水。其中，在澄清单元2中水流的上升流速为4. 0-6. Om/h，水力停留时间为20min以下。处理含氟水后，该设备清洗采用采用气水联合反冲洗的方法。反冲程序为气冲3min (气冲强度14-16L/m2s)，气水联合3min (气冲强度14_16L/m2s，水冲强度4_6L/m2s)，单独水冲3min (水冲强度4-6L/m2s)，气由空压机或鼓风机供给，水来自处理后产品水或未处理原水。表I地下水除氟装置的进出水水质情况
权利要求1.一种新的地下水除氟装置，其特征在于包括依次连接的进水单元(I)、澄清单元(2)和球状羟基磷灰石过滤单元(3)，还包括石英砂过滤单元(4)，所述球状羟基磷灰石过滤单元(3)设于澄清单元(2)顶部，所述石英砂过滤单元(4)设于球状羟基磷灰石过滤单元(3)顶部或单独设置；所述进水单元(I)包括第一进水管(11)和依次设于第一进水管(11)上的进水泵(12)、混凝剂投加装置(13)、粉末羟基磷灰石投加装置(14)和管式混合器(15)；所述澄清单元(2)侧壁设有排污口(21);所述球状羟基磷灰石过滤单元(3)内设有球状羟基磷灰石滤料层，所述球状羟基磷灰石过滤单元(3 )顶部设有穿孔集水管(5 )，所述穿孔集水管(5) —端设有第一出水管(6);所述石英砂过滤单元(4)内设有石英砂滤料层，所述石英砂过滤单元(4)顶部设有第二进水管(41 )、底部设有第二出水管(42)。
2.根据权利要求I所述的一种新的地下水除氟装置，其特征在于还包括穿孔配水板(7),所述穿孔配水板(7)设于澄清单元(2)和球状羟基磷灰石过滤单元(3)之间。
3.根据权利要求2所述的一种新的地下水除氟装置，其特征在于所述穿孔配水板(7)孔径为 0. 5-0. 8mm。
4.根据权利要求I所述的一种新的地下水除氟装置，其特征在于还包括支撑座(8)，所述支撑座(8)设于澄清单元(2)底部。
5.根据权利要求I所述的一种新的地下水除氟装置，其特征在于还包括过滤装置(43),所述过滤装置(43)设于石英砂过滤单元(4)内。
6.根据权利要求I所述的一种新的地下水除氟装置，其特征在于所述球状羟基磷灰石滤料层厚度为50cm以上，球状羟基磷灰石滤料粒径为0. 8-1. 5mm。
7.根据权利要求I所述的一种新的地下水除氟装置，其特征在于所述石英砂滤料层厚度为80cm以上，石英砂滤料粒径为0. 5-1. 35mm。
8.根据权利要求I所述的一种新的地下水除氟装置，其特征在于所述澄清单元(2)中水流的上升流速为4. 0-6. Om/h，水力停留时间为20min以下。
专利摘要本实用新型提供了一种新的地下水除氟装置，包括依次连接的进水单元、澄清单元和球状羟基磷灰石过滤单元，还包括石英砂过滤单元，所述球状羟基磷灰石过滤单元设于澄清单元顶部，所述石英砂过滤单元设于球状羟基磷灰石过滤单元顶部或单独设置。该装置结构简单、使用方便、成本低廉，通过球状羟基磷灰石过滤单元的引入强化了对地下水中氟的去除效能，提高了氟离子的去除效率，保证了较高的出水水质；特别对于高初始浓度的地下水具有较好的适用性。
文档编号C02F101/14GK202808516SQ201220510288
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者刘成, 陈卫, 姜成浩, 张谦 申请人:河海大学