地下水除氟及再生系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了种地下水除氟及再生系统，包括由其内设置有潜水泵的原水池、一个或多个并联设置的除氟过滤器，PH调节装置，再生装置、清水箱和供水装置，所述的PH调节装置旁接在所述的进水支路上，所述的再生装置包括加碱机构以及中和加酸机构，所述的加碱机构包括连接至清水箱的再生水泵，连通所述的再生水泵出水和再生支路的再生管路，以及旁接在所述的再生管路上的加碱部件。本实用新型的特别适合地下水水质处理，因为地下水通常就是泥沙量大，氟含量超标，硬度和溶解性总固体通常都已经达到生活饮用水标准，本项目采用吸附法去除地下水中氟含量，主要设备为除氟装置和精密过滤器，相比反渗透，便于操作和管理，也不存在后期耗材的消耗，使用成本和维护成本低。
【专利说明】地下水除氟及再生系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水处理【技术领域】，特别是涉及一种地下水除氟及再生系统。
【背景技术】
[0002]氟中毒是世界范围内普遍存在的地方病，而饮用水是其重要的摄入途径。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，研发除氟方法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]尤其是在农村，如何能有效对地下水进行除氟以达到安全饮用标准，同时兼顾再生成本及控制性成为急需要解决的问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种地下水除氟及再生系统和使用方法。
[0006]为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是:
[0007]—种地下水除氟及再生系统，包括由其内设置有潜水泵的原水池、一个或多个并联设置的除氟过滤器，PH调节装置，再生装置、清水箱和供水装置，所述的除氟过滤器包括罐体，设置在罐体内的滤料，设置在罐体顶部的上管，设置在罐体底部的下管，所述的上管并接有其上设置有进水阀的进水支路和其上设置有上排阀的上排水支路，所述的下管并接有其上设置有再生阀的再生支路、其上设置有下排阀的下排水支路，其上设置有反洗阀的反洗支路和其上设置有产水阀的产水支路，所述的反洗支路和进水支路共同经主进水管与原水池连通，所述的产水支路经产水管连通至清水箱，所述的PH调节装置旁接在所述的进水支路上，所述的再生装置包括加碱机构以及中和加酸机构，所述的加碱机构包括连接至清水箱的再生水泵，连通所述的再生水泵出水和再生支路的再生管路，以及旁接在所述的再生管路上的加碱部件，所述的中和加酸机构包括中和水箱、中和水泵和加酸部件，所述的中和水箱顶部经排放管路与上排水支路和下排水支路连通，所述的中和水箱底部设置有排放管，所述的中和水泵进水经中和进水管和水箱底部连通，所述的中和水泵的出水经中和出水管接入中和水箱顶部，所述的加碱部件旁接在所述的中和出水管上。
[0008]所述的PH调节装置包括容纳有酸液或者碱液且配置有计量泵的PH调节罐，串接在所述的进水支路上的混水器，以及连接所述的混水器和PH调节罐的调节管，以及设置在混水器后部的第一 PH计。
[0009]所述的加碱部件包括串接在所述的再生管路上的加碱射流器，以及通过加碱管路接入所述的加碱射流器的碱储罐。
[0010]所述的加酸部件包括串接在中和出水管上的加酸射流器，经加酸管路接入所述的加酸射流器的酸储罐，串接在所述的中和进水管上的第二 PH计。
[0011]所述的供水装置包括依次与管路连通的供水泵和精密过滤器，所述的精密过滤器的出水连接至用户。
[0012]在所述的产水管上旁接有杀菌机构，所述的杀菌机构包括容纳有消毒液且配置有计量泵的消毒罐，以及旁接入所述的产水管的杀菌管。
[0013]一种使用所述的地下水除氟及再生系统的使用方法，包括以下步骤，
[0014]I)除氟过滤步骤，进水阀和产水阀打开，上排阀、反洗阀、再生阀和下排阀关闭，潜水泵工作将水经进水阀进入其内填充有活性氧化铝的除氟过滤器，PH调节装置启动，并将进水PH控制在6-7，过滤水经产水支路进入产水管并缓存入清水箱，供水泵将清水泵出并经精密过滤器过滤后输送至用户，
[0015]2)设备运行一段时间，需要定期冲洗，一般设定每天冲洗一次。冲洗步骤是先反洗后正洗。冲洗步骤，当进水污物堵塞滤料内，进出口压差增大时，进行反洗步骤，将反洗阀和上排阀打开，下排阀、进水阀、再生阀和产水阀关闭，潜水泵工作将水经进水阀进入除氟过滤器，PH调节装置停止工作，反洗水经上排水支路和排放管路进入中和水箱并经排放管排放，反洗完毕进行正洗步骤，将进水阀和下排阀打开，上排阀、反洗阀、再生阀和产水阀关闭，潜水泵工作将水经进水阀进入除氟过滤器，PH调节装置停止工作，正洗水经下排水支路和排放管路进入中和水箱并经排放管排放；
[0016]3)再生步骤:正常运行时氟离子被吸附在滤料表面，生成难溶物质，运行一段时间后，活性氧化铝失去除氟能力，用0.75% -1 %的NaOH溶液再生，再生水泵启动，将清水经加碱射流器加碱后经再生管路、再生支路进入除氟过滤器，此时，再生阀和上排阀打开，下排阀、反洗阀、进水阀和反洗阀关闭，再生排水井上排水支路、排放管路进入中和水箱，中和水泵启动，以射流加入的方式循环向中和水箱内加酸直至PH值达到排放标准，排放阀打开将中和后的水排放。
[0017]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0018]本实用新型的特别适合地下水水质处理，因为地下水通常就是泥沙量大，氟含量超标，硬度和溶解性总固体通常都已经达到生活饮用水标准，本项目采用吸附法去除地下水中氟含量，主要设备为除氟装置和精密过滤器，相比反渗透，便于操作和管理，也不存在后期耗材的消耗，使用成本和维护成本低，同时控制除氟时的PH值，保证除氟效果，在加碱再生时，采用射流加入式，减少计量泵使用，保证加碱药量精确，同时对再生水进行中和处理后排放，降低对环境的污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1所示为本实用新型的地下水除氟及再生系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0021]如图1所示，以天津市静海县某村为例，本实用新型的地下水除氟及再生系统包括由其内设置有潜水泵的原水池1、两个并联设置的除氟过滤器2，PH调节装置3，再生装置、清水箱4和供水装置，所述的除氟过滤器包括罐体20，设置在罐体内的滤料，设置在罐体顶部并与罐腔贯通的上管21，设置在罐体底部并与罐腔贯通的下管22，所述的上管21并接有其上设置有进水阀的进水支路23和其上设置有上排阀的上排水支路24，所述的下管并接有其上设置有再生阀的再生支路25、其上设置有下排阀的下排水支路26，其上设置有反洗阀的反洗支路27、其上设置有产水阀的产水支路28，所述的反洗支路和进水支路共同经主进水管12与原水池的潜水泵11连通，所述的产水支路经产水管13连通至清水箱4，所述的PH调节装置旁接在所述的进水支路23上，所述的再生装置包括加碱机构、中和加酸机构，所述的加碱机构包括连接至清水箱的再生水泵51，连通所述的再生水泵出水和再生支路的再生管路52，以及旁接在所述的再生管路上的加碱部件，所述的中和加酸机构包括中和水箱61、中和水泵62和加酸部件，所述的中和水箱顶部经排放管路14与上排水支路和下排水支路连通，所述的中和水箱底部设置有其上设置有排放阀的排放管15，所述的中和水泵62进水经中和进水管63和水箱底部连通，所述的中和水泵的出水经中和出水管64接入中和水箱顶部，所述的加碱部件旁接在所述的中和出水管64上。所述的供水装置包括依次与管路连通的供水泵7和精密过滤器8，所述的精密过滤器的出水连接至用户。除氟过滤后采用精过滤进行深化过滤，内部设计为布袋，结构简单稳定可靠，只需要定期将布袋取出清洗即可，不需要定期更换耗材，降低使用成本，尤其适用于农村使用。
[0022]本实用新型主要针对地下水处理，采用吸附法降低地下水中氟含量，相比反渗透，便于操作和管理，也不存在后期耗材的消耗，特别适合地下水水质处理，因为地下水通常就是泥沙量大，氟含量超标，硬度和溶解性总固体通常都已经达到生活饮用水标准。
[0023]具体来说，所述的PH调节装置包括容纳有酸液或者碱液且配置有计量泵的PH调节罐31，串接在所述的进水支路上的混水器32，以及连接所述的混水器和PH调节罐的调节管33，以及设置在混水器后部的第一 PH计34。
[0024]所述的加碱部件包括连通再生水泵进水管和出水管且比进水管细的回流管，串接在所述的回流管上的加碱射流器53，以及通过其上设置有流量计的加碱管路接入所述的加碱射流器的碱储罐54，采用射流引射的方式加入碱液，减少计量泵的使用，通过流量计调节加药量，既保证碱液的充分混合，也避免了计量泵本身造成的误差，通过再生效果，当然，所述的加碱射流器也可直接串接在所述的再生管路上。
[0025]所述的加酸部件包括串接在中和出水管上的加酸射流器65，经其上设置有中和阀和流量计的加酸管路接入所述的加酸射流器的酸储罐66，串接在所述的中和进水管上的第二 PH计67。当第二 PH计或者中和水箱内的PH检测探头检测到PH值达到设定的阈值，中和阀开启，酸经过加酸管以射流的方式打到中和水箱，通过流量计调节加药量，既保证酸液的充分混合，也避免了计量泵本身造成的误差，直到PH值合格后中和水箱的排放阀打开，合格的水排放到市政管网。
[0026]为不定时对管路进行消毒，在所述的产水管上旁接有杀菌机构，所述的杀菌机构包括容纳有消毒液且配置有计量泵的消毒罐，以及旁接入所述的产水管的杀菌管。消毒装置采用次氯酸钠消毒，直接投加到管道上，便于维护和操作，只需定期加药液即可。
[0027]使用上述地下水除氟及再生系统的使用方法，包括以下步骤，
[0028]I)除氟过滤步骤，进水阀和产水阀打开，上排阀、反洗阀、再生阀和下排阀关闭，潜水泵工作将水经进水阀进入其内填充有活性氧化铝的除氟过滤器，PH调节装置启动，并将进水PH控制在6-7，过滤水经产水支路进入产水管并缓存入清水箱，供水泵将清水泵出并经精密过滤器过滤后输送至用户，采用活性氧化铝为滤料，吸附水中氟离子，活性氧化铝是有白色颗粒状多孔吸附剂，有较大的表面积。但由于活性氧化铝是两性物质，等电点约在9.5，当水的PH值小于9.5时可吸附阴离子，大于9.5时可去除阳离子，因此要想去除氟离子，必须在小于9.5的条件下进行，将PH值控制在6-7，优选在6.5左右处理效果最佳，所以在原水进除氟装置的管道上加酸，调节PH值为6.5左右以提高除氟效果。氟离子被吸附在滤料表面，生成难溶物质，运行一段时间后，活性氧化铝失去除氟能力，用I %的NaOH溶液再生，再生后可继续使用。
[0029]2)当进水污物堵塞滤料内，进出口压差增大时，需要进行反洗，即反洗阀和上排阀打开，下排阀、进水阀、再生阀和产水阀关闭，潜水泵工作将水经进水阀进入除氟过滤器，PH调节装置停止工作，反洗水经上排水支路和排放管路进入中和水箱并经排放管排放。反洗完毕后进行正洗步骤，即进水阀和下排阀打开，上排阀、反洗阀、再生阀和产水阀关闭，潜水泵工作将水经进水阀进入除氟过滤器，PH调节装置停止工作，正洗水经下排水支路和排放管路进入中和水箱并经排放管排放。
[0030]3)正常运行时氟离子被吸附在滤料表面，生成难溶物质，运行一段时间后，活性氧化铝失去除氟能力，需要用0.75% -1 %的NaOH溶液再生，反应方程式为:
[0031](AL2O3)nXF^OF ^ (AL2O3)nXOH^r
[0032]再生时排水的PH值偏碱性，不能直接排入市政管网，针对排水做了一套中和装置以对排水PH调节处理。具体来说，再生水泵启动，将清水经加碱射流器加碱后经再生管路、再生支路进入除氟过滤器，此时，再生阀和上排阀打开，下排阀、反洗阀、进水阀和反洗阀关闭，再生排水井上排水支路、排放管路进入中和水箱，中和水泵启动，以射流加入的方式循环向中和水箱内加酸直至PH值达到排放标准，排放阀打开将中和后的水排放。
[0033]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种地下水除氟及再生系统，其特征在于，包括由其内设置有潜水泵的原水池、一个或多个并联设置的除氟过滤器，PH调节装置，再生装置、清水箱和供水装置，所述的除氟过滤器包括罐体，设置在罐体内的滤料，设置在罐体顶部的上管，设置在罐体底部的下管，所述的上管并接有其上设置有进水阀的进水支路和其上设置有上排阀的上排水支路，所述的下管并接有其上设置有再生阀的再生支路、其上设置有下排阀的下排水支路，其上设置有反洗阀的反洗支路和其上设置有产水阀的产水支路，所述的反洗支路和进水支路共同经主进水管与原水池连通，所述的产水支路经产水管连通至清水箱，所述的PH调节装置旁接在所述的进水支路上，所述的再生装置包括加碱机构以及中和加酸机构，所述的加碱机构包括连接至清水箱的再生水泵，连通所述的再生水泵出水和再生支路的再生管路，以及旁接在所述的再生管路上的加碱部件，所述的中和加酸机构包括中和水箱、中和水泵和加酸部件，所述的中和水箱顶部经排放管路与上排水支路和下排水支路连通，所述的中和水箱底部设置有排放管，所述的中和水泵进水经中和进水管和水箱底部连通，所述的中和水泵的出水经中和出水管接入中和水箱顶部，所述的加碱部件旁接在所述的中和出水管上。
2.如权利要求1所述的地下水除氟及再生系统，其特征在于，所述的PH调节装置包括容纳有酸液或者碱液且配置有计量泵的PH调节罐，串接在所述的进水支路上的混水器，以及连接所述的混水器和PH调节罐的调节管，以及设置在混水器后部的第一 PH计。
3.如权利要求1所述的净地下水除氟及再生系统，其特征在于，所述的加碱部件包括串接在所述的再生管路上的加碱射流器，以及通过加碱管路接入所述的加碱射流器的碱储罐。
4.如权利要求1所述的地下水除氟及再生系统，其特征在于，所述的加酸部件包括串接在中和出水管上的加酸射流器，经加酸管路接入所述的加酸射流器的酸储罐，串接在所述的中和进水管上的第二 PH计。
5.如权利要求1所述的地下水除氟及再生系统，其特征在于，所述的供水装置包括依次与管路连通的供水泵和精密过滤器，所述的精密过滤器的出水连接至用户。
6.如权利要求1所述的地下水除氟及再生系统，其特征在于，在所述的产水管上旁接有杀菌机构，所述的杀菌机构包括容纳有消毒液且配置有计量泵的消毒罐，以及旁接入所述的产水管的杀菌管。
【文档编号】C02F9/04GK204079651SQ201420535037
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】王婷, 徐守疆, 冯明 申请人:天津邦盛净化设备有限公司