专利名称：一种用于去除饮用水中硬度的装置及方法
技术领域：
本发明涉及饮用水深度净化领域，具体涉及一种用于去除饮用水中硬度的装置及方法。
背景技术：
硬度是水质检测的一项重要指标。由于地理条件及环境污染等原因，很多地方水的硬度都很高，含有较多可溶性钙、镁化合物。国家标准GB5749-2006对饮用水的硬度规定为不能超过450毫克/升。如果硬度过高，饮用后对人体健康与日常生活都有一定的影响。硬度在8以上通常称为硬水，硬水烧开后，会出现白沫浮在水的表面上或沉淀在水壶或水杯底部，白色混浊，令人感官不舒服，饮用会造成肠胃功能紊乱；厨房、卫生间的墙壁、瓷砖、厨具、底板、浴盆、马桶、漱洗池等因为硬水会结垢结渍；硬水用于洗涤也会产生坏处，浪费洗涤剂，彩色衣服易褪色，白衣服会暗淡发黄，衣物晾干后板结发硬不柔软，洗衣机的磨损加快；用硬水洗浴皮肤不滑爽，头发晦暗；硬水会在锅炉内形成水垢，不仅降低锅炉的传热效率和能量利用效率，使耗能增大，浪费燃料，而且生成的水沟易于堵塞管道，造成安全隐患。硬水软化可使用蒸馏法，但成本较高，不适于家庭使用；RO膜、电渗析等设备复杂，使用不便，费电费水，成本高；离子交换法使用麻烦，成本较高，需要频繁再生交换树脂， 且制备的出水中钠离子较多，易引起脑血管病、心血管病、高血压等。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种用于去除饮用水中硬度的装置及方法，能够有效去除饮用水中的硬度，且操作简便、成本低，适于家庭终端使用。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为—种用于去除饮用水中硬度的装置，包括水力比例加药器和与所述水力比例加药器出水口依次串联的石英砂滤柱、木质活性炭滤柱和超滤膜。作为优选，所述石英砂滤柱的孔径为0. 1 μ m 0. 5 μ m。作为优选，所述木质活性炭滤柱的孔径为0. 1 μ m 0. 5 μ m。一种去除饮用水中硬度的方法，包括将水力比例加药器直接安装在自来水管路上，向自来水中投加三氯化铁进行絮凝，然后将絮凝处理过的自来水依次通过石英砂滤柱、木质活性炭滤柱和超滤膜进行过滤。作为优选，所述三氯化铁的投加浓度为5mg/L 10mg/L。作为优选，所述石英砂滤柱的孔径为0. 1 μ m 0. 5 μ m。作为优选，所述木质活性炭滤柱的孔径为0. 1 μ m 0. 5 μ m。本发明去除饮用水中硬度的方法是利用水力比例加药器向饮用水中投入三氯化铁絮凝剂，水力比例加药器可直接安装在水管上，利用自来水管的水压作为动力，无需用电，通过三氯化铁的絮凝作用，水中的钙离子可直接吸附在氧化物表面，也会通过已经被吸附的有机物分子的官能团与有机物结合形成配位体；经絮凝后的水再通过石英砂和活性炭进一步吸附过滤，石英砂、活性炭的表面均呈负电性，也加大了对带正电的钙离子的吸附， 在絮凝，三氯化铁、石英砂和活性炭的吸附作用下，再经超滤膜过滤生成的胶体物，出水得到澄清的低硬度的饮用水。该方法对饮用水硬度的去除率达80%以上，操作简便，成本低， 适用于家庭终端饮用水的处理。
具体实施例方式为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。本发明提供的用于去除饮用水中硬度的装置包括水力比例加药器和与所述水力比例加药器出水口依次串联的石英砂滤柱、木质活性炭滤柱和超滤膜。水力比例加药器与石英砂滤柱、木质活性炭滤柱和超滤膜可以是分体式的，也可以制成一体式放入一个外壳中，使装置更加紧凑，节省空间。水力比例加药器可以直接安装在自来水管路上，无需电力，而以自来水的水压作为工作的动力。在带有压力的水流的驱动下，加药器运行，会按照需要的比例将三氯化铁絮凝剂从容器直接吸入并注入到水中，在加药器内三氯化铁与水自动充分混合，并且能够保持恒定的精确加药剂量，无论水的流量和压力如何变化，注入的三氯化铁的剂量与饮用水的流量始终成比例，比例可以调节，操作简便。水力比例加药器出水口依次串联石英砂滤柱、木质活性炭滤柱和超滤膜，自来水在水压的驱动下能够依次流过，水中的钙离子被吸附生成絮凝体，最后通过过滤除去。石英砂滤柱的孔径优选为0. 1 μ m 0. 5 μ m，木质活性炭滤柱的孔径为0. 1 μ m 0. 5 μ m。通过本发明提供的装置，饮用水中的硬度能够被很好的去除，饮用水得到深度净化。本发明提供的去除饮用水中硬度的方法简单有效、使用方便，适合于家庭终端使用。具体包括将水力比例加药器直接安装在自来水管路上，依靠水流压力向自来水中投加三氯化铁，利用三氯化铁的吸附、絮凝效果去除自来水的硬度。三氯化铁溶入水后水解生成氢氧化铁沉淀，有极强凝聚力，且表面呈负电性，能够对带正电的钙离子产生吸附作用。钙离子也会通过已经被吸附的有机物分子的官能团与有机物结合形成配位体，通过卷扫、粘附、网捕作用生成絮凝体。本发明中三氯化铁的投加浓度优选为5mg/L 10mg/L。然后自来水在水压的驱动下流过石英砂滤柱和木质活性炭滤柱，石英砂和活性炭的表面均呈负电性，能够加大对带正电的钙离子的吸附，并能滤去一些絮凝体。最后自来水通过超滤膜，经超滤膜拦阻、截留水中生成的胶体物，出水硬度低、清澈、透明，硬度去除率在80%以上。实施例1 将D0SATR0N水力比例加药器安装在自来水的管路上，将自来水与三氯化铁在加药器中充分混合，三氯化铁的投加浓度为8mg/L。混合后的自来水由水力比例加药器的出水口依次流过石英砂滤柱、木质活性炭滤柱和超滤膜。石英砂滤柱的平均孔径为0. 4 μ m，木质活性炭滤柱的平均孔径为0. 1 μ m，超滤膜为内压式超滤膜。实施例2
将D0SATR0N水力比例加药器安装在自来水的管路上，将自来水与三氯化铁在加药器中充分混合，三氯化铁的投加浓度为5mg/L。混合后的自来水由水力比例加药器的出水口依次流过石英砂滤柱、木质活性炭滤柱和超滤膜。石英砂滤柱的平均孔径为0. 2 μ m，木质活性炭滤柱的平均孔径为0. 2 μ m，超滤膜为内压式超滤膜。实施例3 将D0SATR0N水力比例加药器安装在自来水的管路上，将自来水与三氯化铁在加药器中充分混合，三氯化铁的投加浓度为10mg/L。混合后的自来水由水力比例加药器的出水口依次流过石英砂滤柱、木质活性炭滤柱和超滤膜。石英砂滤柱的平均孔径为0. 1 μ m，木质活性炭滤柱的平均孔径为0. 3 μ m，超滤膜为内压式超滤膜。分别用北京不同地区的高硬度水进行实验，对原自来水与经过加药器和装有滤膜或活性炭滤芯的净水器的自来水取样，检测水的硬度，结果见表1 表1处理前后自来水中的硬度，单位mg/L
权利要求
1.一种用于去除饮用水中硬度的装置，其特征在于，包括水力比例加药器和与所述水力比例加药器出水口依次串联的石英砂滤柱、木质活性炭滤柱和超滤膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石英砂滤柱的孔径为0.1 μ m 0. 5 μ m0
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述木质活性炭滤柱的孔径为0.1 μ m 0. 5 μ m0
4.一种去除饮用水中硬度的方法，其特征在于，包括将水力比例加药器直接安装在自来水管路上，向自来水中投加三氯化铁进行絮凝，然后将絮凝处理过的自来水依次通过石英砂滤柱、木质活性炭滤柱和超滤膜。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述三氯化铁的投加浓度为5mg/L 10mg/Lo
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述石英砂滤柱的孔径为0.1 μ m 0. 5 μ m0
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述木质活性炭滤柱的孔径为0.1 μ m 0. 5 μ m0
全文摘要
本发明公开了一种用于去除饮用水中硬度的装置，包括水力比例加药器和与所述水力比例加药器出水口依次串联的石英砂滤柱、木质活性炭滤柱和超滤膜。还公开一种去除饮用水中硬度的方法，本发明利用水力比例加药器向饮用水中投入三氯化铁絮凝剂，自来水水压作为动力，无需用电，通过三氯化铁的絮凝作用，水中的钙离子可直接吸附在氧化物表面，也会通过已经被吸附的有机物分子的官能团与有机物结合形成配位体；絮凝后的水再通过石英砂和活性炭进一步吸附过滤，加大对钙离子的吸附，然后经超滤膜过滤生成的胶体物，出水得到澄清的低硬度的饮用水，硬度的去除率达80％以上，操作简便，成本低，适用于家庭终端饮用水的处理。
文档编号C02F1/52GK102295369SQ20111023453
公开日2011年12月28日 申请日期2011年8月16日 优先权日2011年8月16日
发明者孙淑军, 栾云堂, 浦坚 申请人:浦坚