一种用于去除地下水中氟离子的超滤组合装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供的一种用于去除地下水中氟离子的超滤组合装置，包括进水管、设于进水管上的药剂投加口、除氟反应器、机械搅拌装置、超滤装置和出水管；所述进水管通入除氟反应器中部，所述机械搅拌装置设于除氟反应器中部，所述超滤装置设于除氟反应器顶部并沿机械搅拌装置周围设置，所述出水管与超滤装置连接。该装置结构简单、使用方便、成本低廉，以机械搅拌澄清池作为基本的除氟反应装置，在反应装置内能够利用铝盐混凝剂水解产物和粉状羟基磷灰石及两者所形成的大量絮体来完成氟离子的去除，并利用超滤装置过滤，由于絮体能够在水中有较长的停留时间，从而能够充分利用粉状羟基磷灰石的除氟容量，除氟效率高、效果好。
【专利说明】—种用于去除地下水中氟离子的超滤组合装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水处理领域，特别涉及一种用于去除地下水中氟离子的新型超滤
组合装置。
【背景技术】
[0002]氟中毒是世界范围内普遍存在的地方病，而饮用水是导致氟中毒重要的摄入途径之一。中国是世界上氟污染最严重的国家之一，除上海市外，全国各省均有分布，涉及人口近亿人。针对地下水的水质特点及当地工人操作水平，研发新型、安全除氟装置是目前饮用水处理行业关注的热点之一。
[0003]目前国内外形成的主要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、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。针对除氟材料的研发也是强化除氟研究的另一个领域，其中包括:现有吸附剂基础上的改性、复合；新型除氟材料的研发；纳米吸附材料的研发等。
[0004]羟基磷灰石近期被用于地下水除氟的一种处理材料，并取得较好的效果。此外由于材料本身没有毒害作用，从而受到关注。材料的形式也在粉状料的基础上延伸出了球形颗粒状滤料，并在一些实际工程中得到应用。针对羟基磷灰石的基本性状及除氟性能，目前已经有了部分除氟装置，且部分装置已在实际工程中取得实际应用。然而，现有除氟装置尽管能在一定程度上改善出水水质，然而其并不能有效利用羟基磷灰石的除氟容量，且处理效果有待改善。
实用新型内容
[0005]实用新型目的:本实用新型的提供一种能够有效利用羟基磷灰石除氟容量、处理效果好的用于去除地下水中氟离子的超滤组合装置。
[0006]技术方案:本实用新型提供的一种用于去除地下水中氟离子的超滤组合装置，包括进水管、设于进水管上的药剂投加口、除氟反应器、机械搅拌装置、超滤装置和出水管；所述进水管通入除氟反应器中部，所述机械搅拌装置设于除氟反应器中部，所述超滤装置设于除氟反应器顶部并沿机械搅拌装置周围设置，所述出水管与超滤装置连接。
[0007]作为优选，所述超滤装置为浸没式超滤膜。
[0008]作为另一种优选，所述超滤装置为可截留分子量小于或等于IOKDa的小分子的超滤膜。
[0009]作为改进，还包括静态混合器，所述静态混合器设于进水管上且位于药剂投加口和除氟反应器之间。
[0010]作为另一种改进，还包括排泥管，所述排泥管设于除氟反应器侧壁上。
[0011]作为另一种改进，还包括放空管，所述放空管设于除氟反应器底部。
[0012]有益效果:本实用新型用于去除地下水中氟离子的超滤组合装置结构简单、使用方便、成本低廉，以机械搅拌澄清池作为基本的除氟反应装置，在反应装置内能够利用铝盐混凝剂水解产物和粉状羟基磷灰石及两者所形成的大量絮体来完成氟离子的去除，并利用超滤装置过滤，由于絮体能够在水中有较长的停留时间，从而能够充分利用粉状羟基磷灰石的除氟容量，除氟效率高、效果好。
[0013]该装置采用超滤装置控制出水，一方面能够有效改善装置出水水质，另一方面能够将大量絮体截留在反应器内以有效增加澄清池内的絮体浓度，使絮体浓度可达到10-20g/L，显著大于一般澄清池的3-10g/L的浓度，由于絮体能够在水中有较长的停留时间，从而能够充分利用粉状羟基磷灰石的除氟容量，进一步强化了除氟的效果；此外该装置对水质、水量的变化具有较好的适应性，还能够解决传统机械搅拌澄清池所存在的对水质、水量突变不适应的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型用于去除地下水中氟离子的超滤组合装置的结构示意图。【具体实施方式】
[0015]根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本实用新型，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本实用新型。
[0016]用于去除地下水中氟离子的超滤组合装置，见图1，包括进水管(I)、设于进水管
(1)上的药剂投加口(2)、除氟反应器(3)、机械搅拌装置(4)、超滤装置(5)、出水管(6)、静态混合器(7)、排泥管(8)和放空管9 ;所述进水管(I)通入除氟反应器(3)中部；药剂投加口(2)设置两个，包括独立设置的铝系混凝剂投加口和粉状羟基磷灰石投加口 ；所述机械搅拌装置(4)设于除氟反应器(3)中部，超滤装置(5)设于除氟反应器(3)顶部并沿机械搅拌装置(4)周围设置，为可截留分子量小于或等于IOKDa的小分子的浸没式超滤膜；所述出水管(6)与超滤装置(5)连接；所述静态混合器(7)设于进水管(I)上且位于药剂投加口
(2)和除氟反应器(3)之间；所述排泥管(8)设于除氟反应器(3)侧壁上；所述放空管(9)设于除氟反应器(3)底部。
[0017]将上述装置应用于地下水除氟，具体方法为:
[0018]将地下水与铝系混凝剂、羟基磷灰石投入进水管I内，铝系混凝剂、粉状羟基磷灰石、水的用量比应控制在(10_20)mg:(50-100)mg:1L，在静态混合器7内混合后，通入除氟反应器3内，在除氟反应器3内采用机械搅拌装置4搅拌、絮凝，控制水力停留时间在2h以上，并控制除氟反应器3底部絮体浓度在10-20g/L，利用铝盐混凝剂水解产物和粉状羟基磷灰石及两者所形成的大量絮体来完成氟离子的去除，并利用超滤装置5过滤，超滤装置5的膜通量控制在30L/m2h以内，用于截留水中分子量小于或等于IOKDa的颗粒物，保证出水水质满足生活饮用水卫生标准要求。
[0019]用上述装置处理处理初始氟离子含量为3mg/L的地下水，稳定运行I个月，运行参数及效果见表I。
[0020]表I处理地下水参数及效果
[0021]
【权利要求】
1.一种用于去除地下水中氟离子的超滤组合装置，其特征在于:包括进水管(I)、设于进水管(I)上的药剂投加口(2)、除氟反应器(3)、机械搅拌装置(4)、超滤装置(5)和出水管(6);所述进水管(I)通入除氟反应器(3)中部，所述机械搅拌装置(4)设于除氟反应器(3)中部，所述超滤装置(5)设于除氟反应器(3)顶部并沿机械搅拌装置(4)周围设置，所述出水管(6)与超滤装置(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于去除地下水中氟离子的超滤组合装置，其特征在于:所述超滤装置(5)为浸没式超滤膜。
3.根据权利要求1所述的一种用于去除地下水中氟离子的超滤组合装置，其特征在于:所述超滤装置(5)为可截留分子量小于或等于IOKDa的小分子的超滤膜。
4.根据权利要求1所述的一种用于去除地下水中氟离子的超滤组合装置，其特征在于:还包括静态混合器(7 )，所述静态混合器(7 )设于进水管(I)上且位于药剂投加口( 2 )和除氟反应器(3)之间。
5.根据权利要求1所述的一种用于去除地下水中氟离子的超滤组合装置，其特征在于:还包括排泥管(8 )，所述排泥管(8 )设于除氟反应器(3 )侧壁上。
6.根据权利要求1所述的一种用于去除地下水中氟离子的超滤组合装置，其特征在于:还包括放空管(9)，所述放空管(9)设于除氟反应器(3)底部。
【文档编号】C02F9/04GK203498191SQ201320475596
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月5日 优先权日:2013年8月5日
【发明者】刘成, 任德胜, 刘文杰, 王杰 申请人:河海大学, 国电龙源南京膜技术有限公司