一种基于改性分子筛滤料的去砷装置的制作方法

本实用新型涉及污水处理领域，特别是涉及一种基于改性分子筛滤料的去砷装置。

背景技术：

砷是一种毒性很强的重金属元素，其在环境中存在将对人体、水生动植物等产生严重影响。天然存在的砷以无机化合物的形式广泛分布在土壤、岩石矿物中。砷化合物是世界卫生组织等诸多权威机构认定的致癌物，目前全世界有超过一亿人口受到饮用水砷污染的威胁，仅我国砷中毒危害病区的暴露人口就高达1500万人，已确诊患者超过数万人。长期饮用砷超标的水，将可能导致皮肤色素沉积、皮肤角质化、皮肤癌、肝癌、心血管疾病等一系列健康问题。为了控制饮用水、粮食、蔬菜、水果、水生动物(如鱼)等不同途径对人体等造成的砷暴露风险，我国通过标准的形式对不同水环境中砷浓度限值进行了严格的规定。例如，水环境质量标准中要求四类及其以上水体中砷浓度应该低于50μg/L；工业废水排放标准中规定排放入水体中的工业废水中砷浓度应低于0.50mg/L。我国最新《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)对砷浓度限值做出了更为严格的规定，要求饮用水中砷最大浓度必须低于10μg/L。

水中砷的去除技术是国内外研究的热点与难点问题。许多研究与技术开发工作着眼于饮用水中砷的去除，开发了大量的除砷新技术与新方法，如吸附、絮凝-沉淀-过滤、絮凝-直接过滤、电渗析、离子交换、膜分离等。在除砷吸附材料上，开发了活性氧化铝、赤泥、改性活性炭、羟基氧化铁、锰砂、水合锰氧化物、氧化铁-氧化铝复合纳米材料、铁锰复合氧化物/硅藻土等材料。例如，李圭白等人前期申请的铁锰复合氧化物/硅藻土吸附材料(专利申请号：200610008135.8)能够充分实现三价砷(As(III))的氧化与五价砷(As(V))的吸附，从而表现出优异的吸附除砷能力。蔡亚岐等人发明的氧化铁-氧化铝复合纳米材料(专利申请号：CN200710118307.1)颗粒粒径细小、比表面积很大，从而表现出很强的去除水中砷等污染物的能力。但上述方法前期投入成本高、只能局限于小规模使用，因此，开发高效、成本低廉、使用方便且可满足大规模除砷需求的除砷装置，已成为目前研究与工程应用中亟需解决的难点问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、除砷效果好的基于改性分子筛滤料的去砷装置。

本实用新型一种基于改性分子筛滤料的去砷装置，其中，包括中间水池、除砷过滤器、活性炭吸附塔和清水池，中间水池的入水口通过第一输水管与井内连通，中间水池的出水端通过第二输水管与除砷过滤器的入水管连接，除砷过滤器的出水管与活性炭吸附塔的入水口连接，活性炭吸附塔的出水口与清水池的入水口连接，

除砷过滤器又包括水箱和除砷桶，除砷桶顶端开口，除砷桶内部设置有改性沸石滤料层，水箱的入水口与第一放空管连接，水箱的出水口与除砷桶的开口连通，除砷桶底端与第二放空管连通。

本实用新型一种基于改性分子筛滤料的去砷装置，其中所述清水池的出水口与反冲洗管道的一端连接，反冲洗管道的另一端分别与除尘过滤器的出水管和活性炭吸附塔的出水口连接，反冲洗管道上设置有反冲洗泵。

本实用新型一种基于改性分子筛滤料的去砷装置，其中所述第一输水管上安装有深井泵。

本实用新型一种基于改性分子筛滤料的去砷装置，其中所述第二输水管上安装有中间提升泵。

本实用新型一种基于改性分子筛滤料的去砷装置，其中所述砷桶为沿竖直方向设置的圆柱形结构。

本实用新型一种基于改性分子筛滤料的去砷装置，其中所述除砷桶下部的侧壁上开设有加药口，加药口与再生加药装置连接。

本实用新型一种基于改性分子筛滤料的去砷装置，其中所述除砷桶上部的侧壁上开设有溢流口。

本实用新型一种基于改性分子筛滤料的去砷装置，其中所述除砷桶下部的侧壁上开设有取样口。

本实用新型一种基于改性分子筛滤料的去砷装置，其中所述水箱的出水口与除砷桶的开口之间通过进水管连接，进水管上设置有蠕动泵和闸阀。

本实用新型一种基于改性分子筛滤料的去砷装置，其中所述改性沸石滤料层中的滤料采用粒径为0.8-1.8mm的岩浆沸石；活性炭吸附塔内的活性炭原料为椰子壳。

本实用新型一种基于改性分子筛滤料的去砷装置与现有技术不同之处在于：本实用新型 除砷桶和活性炭吸附塔水中的砷进行吸附和去除，达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)砷≤0.01mg/L的要求，除砷桶中的滤料采用硫酸亚铁作为药剂进行浸泡，砷脱除率达到99.97％。再生加药装置能够保证除砷桶内的滤料循环使用，大大提高除砷的工作效率。活性炭吸附塔内的活性炭原料采用椰子壳制成，具有孔隙结构发达、强度高、杂质含量低、颗粒度适当、阻力小等优点，对水质净化有极好的效果，不但能除去异臭异味，提高水的纯净度，还对水中氯、酚、砷、铅、氰化物、农药等有害物质具有很高的去除率。

下面结合附图对本实用新型一种基于改性分子筛滤料的去砷装置作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型一种基于改性分子筛滤料的去砷装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种基于改性分子筛滤料的去砷装置中除砷过滤器的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本实用新型一种基于改性分子筛滤料的去砷装置的结构示意图，包括中间水池2、除砷过滤器4、活性炭吸附塔6和清水池7，在井内的第一输水管上安装有深井泵1，第一输水管的一端伸入水中，第一输水管的另一端与中间水池2的入水口连接，中间水池2内部的第二输水管上安装有中间提升泵3，第二输水管的一端伸入到中间水池2底部，第二输水管的另一单与除砷过滤器4的入水管连接，除砷过滤器4上设置有加药口16，加药口16与再生加药装置5连接。除砷过滤器4的出水管与活性炭吸附塔6的入水口连接，活性炭吸附塔6的出水口与清水池7的入水口连接，清水池7的出水口对外进行供水。清水池7的出水口与反冲洗管道的一端连接，反冲洗管道的另一端分别与除尘过滤器4的出水管和活性炭吸附塔6的出水口连接，反冲洗管道上设置有反冲洗泵8。活性炭吸附塔6内的活性炭原料为椰子壳。

如图2所示，为本实用新型一种基于改性分子筛滤料的去砷装置中除砷过滤器的结构示意图，除砷过滤器4又包括水箱9和除砷桶13，除砷桶13为沿竖直方向设置的圆柱形结构，除砷桶13顶端开口，除砷桶13上部的侧壁上还开设有溢流口15，除砷桶13内的下部位置设置有改性沸石滤料层14，除砷桶13下部的侧壁上还分别开设有加药口16和取样口17。水箱9的入水口与第一放空管18连接，第一放空管18即为除砷过滤器4的入水管。水箱9的出水口与进水管11的一端连接，在进水管11上设置有蠕动泵10和闸阀12，进水管11的另一端从除砷桶13顶端的开口处伸入到除砷桶13内部。除砷桶13底端与第二放空管19连通， 第二放空管19即为除砷过滤器4的出水管。

本实用新型中改性沸石滤料层14中的滤料采用粒径为0.8-1.8mm的岩浆沸石，滤料分别用为0.25mol/L和0.35mol/L的KMnO₄；和MnS0₄溶液进行浸泡6小时，经浸泡后的沸石在480℃熔炉中灼烧两小时，使得滤料孔径率达到50-60％。

本实用新型的工作过程为：井内的地下水通过深井泵1直接提升到中间水池2中调节水量和水速，并且调节废水的PH值在6～8之间，中间水池2中的水通过中间提升泵3提升至除砷过滤器4的水箱9内进行储存，再通过除砷桶13的吸附和置换作用除去水中含有的砷，水在除砷桶13中停留2.5小时，然后通过活性炭吸附塔6进一步去除水中杂质，水在活性炭吸附塔6停留1小时，最后排入到清水池7。当除砷桶13内的改性沸石滤料层14达到饱和时，开启再生加药装置5，通入硫酸亚铁溶液对滤料进行浸泡4-5小时，来对滤料进行再生。当达到浸泡时间后，关闭再生加药装置5，同时开启反冲洗泵8进行反冲洗30分钟，将剩余药剂及冲洗液排出。为保证出水澄清，反冲洗完成后还需进行正洗20分钟，至水质澄清后，系统即可正常进行除砷处理。

本实用新型一种基于改性分子筛滤料的去砷装置，除砷桶13和活性炭吸附塔6水中的砷进行吸附和去除，达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)砷≤0.01mg/L的要求，除砷桶13中的滤料采用硫酸亚铁作为药剂进行浸泡，砷脱除率达到99.97％。再生加药装置5能够保证除砷桶13内的滤料循环使用，大大提高除砷的工作效率。活性炭吸附塔6内的活性炭原料采用椰子壳制成，具有孔隙结构发达、强度高、杂质含量低、颗粒度适当、阻力小等优点，对水质净化有极好的效果，不但能除去异臭异味，提高水的纯净度，还对水中氯、酚、砷、铅、氰化物、农药等有害物质具有很高的去除率。本实用新型结构简单、成本低、除砷效果好，与现有技术相比具有明显的优点。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。