本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种高氟水净化处理系统。
背景技术：
氟是地球上分布最广的元素之一，在自然界中非常活跃，几乎能与所有的元素相互作用，在地壳中绝大部分以化合状态存在。它约占地壳构成的0.1％左右，在地壳中的平均含量约为650mg/kg。最常见的有萤石(caf2)、冰晶石(na3alf6)和氟磷灰石(ca10f2(po4)6)等，在变质石、火成岩中也都含有大量的氟化物。
摄入过量氟对人体健康造成的危害主要是使牙齿和骨骼中毒，导致产生氟斑牙和氟骨症。
我国《生活饮用水卫生标准》(gb5749-2006)规定对于供水规模大于1000m3/d的集中式供水，氟浓度不得超过1.0mg/l；对于农村供水规模小于1000m3/d的集中式供水和分散式供水，氟浓度不得超过1.2mg/l。至今，我国高氟水人口仍超过3000万，基本集中在农村地区。虽然我国已经在饮用水除氟方面开展了不少工作，但由于除氟技术较难、前期研发不足、投入力度不够，造成现有技术和设备的可操作性不强，目前从实际工程应用角度而言，仍缺乏经济、实用、高效的除氟技术和设备。
技术实现要素：
本发明的目的在于为广大农村高氟水地区提供一种成本较低、适合我国农村市场的家庭终端用高氟水处理工艺及其系统，出水氟浓度可达到国家生活饮用水卫生标准(gb5749-2006)。
本发明提供了一种高氟水净化处理系统，包括：预处理单元、主吸附单元、活性炭吸附过滤单元及紫外消毒单元，预处理单元与主吸附单元连接，主吸附单元与活性炭吸附过滤单元连接，活性炭吸附过滤单元与紫外消毒单元连接；预处理单元用于对原水进行初滤去除水中悬浮颗粒；主吸附单元用于对预处理单元出水进行吸附除氟；活性炭吸附过滤单元用于滤除主吸附单元出水中细小颗粒、大分子有机物、胶体及去除水中异色异味；紫外消毒单元用于对活性炭吸附过滤单元出水进行紫外消毒。
进一步地，该系统还包括原水增压单元，原水增压单元与预处理单元连接，用于对原水进行增压处理。
进一步地，该系统还包括连接原水与预处理单元的超越管，超越管设有控制阀。
进一步地，预处理单元与主吸附单元之间设有用于调节主吸附单元进水流量的流量控制单元。
进一步地，原水增压单元包括止回阀及自吸式增压泵。
进一步地，预处理单元包括pp棉过滤器，pp棉过滤器的过滤精度为5μm。
进一步地，主吸附单元由多个吸附柱串联组成，吸附柱内填充有吸附剂。
进一步地，吸附剂采用fe-al-ce复合金属氧化物、活性氧化铝或活化沸石。
进一步地，活性炭吸附过滤单元由二个活性炭过滤器串联组成，包括第一活性炭过滤器及第二活性炭过滤器，第一活性炭过滤器与主吸附单元连接，第二活性炭过滤器与紫外消毒单元连接，第一活性炭过滤器内填充有颗粒型活性炭，第二活性炭过滤器内填充有烧结型活性炭。
进一步地，紫外消毒单元采用254nm波长紫外灯。
与现有技术相比本发明的有益效果是：适用于农村的终端除氟，除氟效率高、成本低、操作管理方便方法。
附图说明
图1是本发明一种高氟水净化处理系统的结构示意图。
图中标号：
1-原水增压单元；11-自吸增压泵；12-止回阀；
2-超越管；21-控制阀；
3-pp棉过滤器；
4-流量计；
5-主吸附单元；51-三通；52-阀门；53-吸附柱；
6-活性炭过滤单元；61-活性炭过滤器；
7-紫外消毒单元；
8-储水桶。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
参图1所示，本实施例提供了一种高氟水净化处理系统，该系统由原水增压单元1、预处理单元(包括进水阀及pp棉过滤器3)、主吸附单元5、活性炭吸附过滤单元6和紫外消毒单元7组成，原水增压单元1与预处理单元连接，预处理单元与主吸附单元5连接，主吸附单元5与活性炭吸附过滤单元6连接，活性炭吸附过滤单元6与紫外消毒单元7连接。
在本实施例中，原水经预处理单元初滤后，经主吸附单元5处理后，再通过活性炭吸附过滤单元6过滤后，经紫外消毒单元6紫外消毒处理，同时，考虑农村无压水源条件，在装置中加入了水增压单元1，用于提供动力。
原水增压单元1由止回阀12和自吸增压泵11组成，自吸增压泵11提供压力应大于0.2mpa，小于0.6mpa。当高氟原水为无压水源条件时(如储存在储水缸内)，打开止回阀12，通过自吸增压泵11给后续过滤、吸附、消毒等单元提供动力。当高氟原水具有一定动力时(不小于0.14mpa时)，可通过超越管2直接进入pp棉过滤器3，不需增压。超越管2上设有超越管控制阀21，用于水流控制。
pp棉过滤器3的规格为20寸，过滤精度为5μm，用于过滤去除水中的悬浮颗粒等。
pp棉过滤器3与主吸附单元5之间可设置流量控制单元进行流量调节，流量控制单元包括阀门和玻璃转子流量计4，转子流量计4的规格根据吸附剂确定，优选1-500ml/min，通过转子流量计4，调节进水流速，以保障吸附材料与氟接触时间。
主吸附单元5中包括三通51、阀门52和吸附柱53，吸附柱53为由符合fda标准的食品级pp及as塑胶材料制造而成的过滤器，串联运行，根据高氟原水水质和吸附剂性能，选择2～4个吸附柱53串联。规格：20寸，内填吸附剂，水流外进内出，用于吸附除氟，吸附剂可选用新型除氟材料fe-al-ce复合金属氧化物及传统吸附材料如活性氧化铝、活化沸石等。
活性炭吸附过滤单元6包括阀门和活性炭过滤器61，活性炭过滤器61采用食品级pp及as塑胶材料制造而成，规格：20寸，采用2级活性炭过滤，首先将经吸附过程后的低氟(无氟)水经过颗粒活性炭过滤后再经烧结型活性炭过滤，用以滤除原水带来的细小颗粒、去除水中异色异味并改善口感等。
紫外消毒单元7采用紫外线杀菌器，杀菌器选择254nm波长紫外灯，紫外线杀菌器主体内外均采用不锈钢材质，主体内外部抛光处理以加强紫外线辐照强度以高纯度石英套管组装而成，用于对经过活性炭过滤的水进行紫外消毒，以保证出水的生物安全性，消毒后的水进入储水桶8。
储水桶8，容积可选择在25-50l，材质可优选不透钢，可选食品级pe材料。系统管件材质为pe，但并不限于所述管材材质。
应用该高氟水净化处理系统进行水处理的过程为：当原水为无压高氟水源时，打开止回阀12，通过自吸增压泵11提供动力，当原水有压(自来水)时，关闭止回阀12，原水通过超越管2直接进入pp棉过滤器3，pp棉初滤出水进入转子流量计4，通过转子流量计4前阀门调节流速，控制高氟原水与吸附剂接触时间，保障好的氟吸附去除率；随后进入主吸附单元5，吸附柱53串联线路上阀门52全部打开，吸附柱53串联数可根据吸附剂的吸附容量、高氟原水浓度和预期再生周期确定。主吸附单元5出水进入活性炭吸附过滤单元6，出水进入紫外消毒单元7，经消毒后出水进入储水桶8，供用户使用。
通过本实施例提供的高氟水净化处理系统，高氟水(无压水源可通过增压泵获得动力)经过pp棉初滤去除高氟原水中的悬浮颗粒物后，通过主吸附单元5，通过吸附剂吸附除氟作用，可以将高氟水中的氟吸附去除，从而实现高氟水的除氟过程，再经活性炭吸附过滤，将原水带来的细小颗粒、大分子有机物、胶体以及可能由除氟滤料造成的小颗粒等滤除，以降低出水的浊度，同时起到二级吸附的作用，并可去除水中致色致嗅物质，改善口感，最后通过紫外线消毒措施，保证了出水的微生物安全性。
该系统引入分质供水的环保理念且成本降低(只处理每人天需要的饮用水，生活杂用水不处理，避免了集中处理再生废液多、无需处理的生活杂用水也处理的问题)，综合考虑高氟水水质情况和吸附材料穿透吸附容量，保障滤料装载量能满足较长时间吸附材料不需要再生处理、管理简单化，集成加入微滤、活性炭过滤及紫外消毒等技术，综合改善了高氟原水水质包括微生物指标，适应于农村及家用特点和需求，可用于农村的终端除氟。
实施实例1
河北某高氟水(自来水)应用本实施例提供的高氟水净化处理系统进行水处理。设计处理出水量5l/h。
该处理系统，由预处理单元(pp棉初滤)、主吸附单元、活性炭吸附过滤单元和紫外消毒单元组成。吸附剂选用fe-al-ce复合金属氧化物颗粒吸附材料(简称gfac)，吸附柱串联数确定为4个，再生周期为200d。
进水水量5l/h，经过pp棉初滤去除高氟原水中的悬浮颗粒物后，通过gfac吸附剂吸附除氟作用，实现高氟水的除氟过程，再经活性炭吸附过滤，将原水带来的细小颗粒、大分子有机物、胶体以及可能由gfac吸附剂造成的小颗粒等滤除，同时起到二级吸附的作用，并可去除水中致色致嗅物质，改善口感；最后通过紫外线消毒，保证了出水的微生物安全性。检测了系统进水和出水水质，结果列于表1。
表1河北某县本发明高氟水净化处理系统出水水质
从表1可知，河北某县高氟原水经该系统处理后，氟和其他相关水质指标浓度达到国家生活饮用水卫生标准。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。