本发明涉及饮用水净化技术，尤其是一种基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮用水除锰方法。
背景技术：
我国是一个水资源短缺的国家，人均水资源占有量只有世界平均水平的1/4，且时空分布不均，且多数地区普遍存在饮用水锰含量较高的问题，尤其是东北、华北、西北地区，锰含量超标严重，不符合工农业发展和居民饮用要求。目前常见的饮用水除锰方法为混凝沉淀、化学沉淀、高锰酸钾氧化法、离子交换法、接触氧化法、微生物氧化法等。
经典的接触氧化法锰砂罐在使用时，过滤阻力大，需较高操作压力，能耗高；同时过滤填料层易堵塞，需要频繁的反冲洗，造成能耗增加和水资源浪费。由于Mn2+氧化为锰氧化物的速度较慢，锰质活性氧化膜的成熟期较长，且由于接触氧化池中的曝气冲刷等外界因素的干扰，锰质活性氧化膜有时无法形成，除锰效果不稳定。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮用水除锰方法，该工艺除锰效果良好，能耗低、出水水质稳定，管理维护方便。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮用水除锰方法，包括以下步骤：
S 101紫外催化氧化处理：将锰超标的饮用水源流入紫外催化池，所述紫外催化池内设有紫外灯管，紫外灯管对锰超标的饮用水进行照射，加快Mn2+转化为锰氧化物的速率；
S 102气浮处理：经紫外催化的含锰饮用水进入气浮池，气浮池为Mn2+转化为锰氧化物提供反应时间和充足的氧气，且新生成的锰氧化物能够吸附催化Mn2+为高价氧化物，气浮池内投加絮凝剂，锰氧化物絮体上浮到水面，被刮渣装置刮除；
S 103超滤膜分离处理：将气浮处理后的饮用水在超滤设备中进行超滤处理，所述超滤设备中设有超滤膜，通过超滤膜去除水中的悬浮物和沉淀物，完成饮用水除锰处理。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，S 102中加入的絮凝剂为100～300mg/LPAC和2～3mg/LPAM。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，S 102中被处理的水在气浮池停留时间为20～40分钟。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述超滤膜的材质包括以下中的一种或几种：PES、PVDF、PP。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述超滤膜的孔径为0.01～0.1μm。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述气浮池中连接有压力溶气罐，所述压力溶气罐连接至空压机上。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述气浮池的顶部设有刮渣装置，所述刮渣装置刮除所述气浮池中的锰氧化物絮体。
本发明的技术效果：
本发明的除锰方法是经紫外线催化的含锰饮用水进入气浮池，气浮池内投加絮凝剂，一方面为Mn2+转化为锰氧化物提供反应时间和充足的氧气，另一方面新生成的锰氧化物具有吸附催化Mn2+为高价氧化物的作用，气浮使得锰氧化物为悬浮态，与水接触更充分，使反应加速进行，生成的锰氧化物絮体上浮到水面，被刮渣装置刮除，减轻后续超滤处理负担；然后将气浮处理后的饮用水进行超滤处理，进一步去除水中的悬浮物和沉淀物，完成饮用水除锰处理。
本方法相比于传染锰砂罐反应速率快，能耗低，采用超滤膜分离技术，不仅能分离未被气浮去掉的锰氧化物，而且能截留细菌和病毒，保证良好的出水水质。
附图说明
图1是本发明的原理图；
图中标号说明：
1-紫外线催化池，2-紫外线灯管，3-气浮池，4-压力溶气罐，5-刮渣装置，6-空压机，7-超滤设备。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例
本发明公开了一种基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮用水除锰方法，包括以下步骤：
紫外催化氧化处理：将锰超标的饮用水源流入紫外催化池，上述紫外催化池内设有紫外灯管，紫外灯管对锰超标的饮用水进行照射，加快Mn2+转化为锰氧化物的速率。
气浮处理：经紫外催化的含锰饮用水进入气浮池，气浮池为Mn2+转化为锰氧化物提供反应时间和充足的氧气，且新生成的锰氧化物能够吸附催化Mn2+为高价氧化物，气浮池内投加絮凝剂，锰氧化物絮体上浮到水面，被刮渣装置刮除。
超滤膜分离处理：将气浮处理后的饮用水在超滤设备中进行超滤处理，上述超滤设备中设有超滤膜，通过超滤膜去除水中的悬浮物和沉淀物，完成饮用水除锰处理。
在本实施例中，第二步中加入的絮凝剂为100～300mg/LPAC和2～3mg/LPAM。在该步骤中被处理的水在气浮池停留时间为20～40分钟。
如图1中所示，本实施例中的除锰方法涉及了紫外催化-气浮-超滤系统，其包括紫外线催化池1，气浮池3，超滤设备7。
具体的，上述紫外线催化池1内设有紫外线灯管2，锰超标的饮用水进入紫外线催化池1，停留时间为15分钟，经紫外线灯管2照射后的饮用水溢流进入到后续气浮池3内。
上述超滤设备7中设有超滤膜，上述超滤膜的材质包括以下中的一种或几种：PES、PVDF、PP。上述超滤膜的孔径为0.01～0.1μm。
上述气浮池3中连接有压力溶气罐4，上述压力溶气罐4连接至空压机6上。并且在上述气浮池3的顶部设有刮渣装置5，上述刮渣装置5刮除上述气浮池3中的锰氧化物絮体。
在本实施例中，上述气浮处理采用部分回流溶气气浮法，取一部分处理后的水回流，回流水经空压机6与和压力溶气罐4加压容气，减压后进入气浮池3。气浮池内按比例投加200mg/LPAC和2mg/LPAM，停留时间为30分钟。锰氧化物浮在水面上，被刮渣装置5刮除，气浮出水进入超滤设备7。
在本实施例中，上述超滤设备7采用了旋转错流式膜分离设备，膜组件程控自动旋转运行，当上述旋转错流式膜组件程控自动旋转运行时，上述旋转错流式膜组件运动与饮用水形成错流，膜表面自清洁，浓水定期排放。
在本实施例中，上述旋转错流式膜分离设备选用0.04μm PES平板超滤膜片，利用超滤膜的物理截留作用，将大于此孔径的悬浮物、胶体、生物大分子全部被截留在旋转错流式膜分离设备中，设备出水水质符合国家饮用水卫生标准。
本实施例中的除锰方法是经紫外线催化的含锰饮用水进入气浮池，气浮池内投加絮凝剂，一方面为Mn2+转化为锰氧化物提供反应时间和充足的氧气，另一方面新生成的锰氧化物具有吸附催化Mn2+为高价氧化物的作用，气浮使得锰氧化物为悬浮态，与水接触更充分，使反应加速进行，生成的锰氧化物絮体上浮到水面，被刮渣装置刮除，减轻后续超滤处理负担；然后将气浮处理后的饮用水进行超滤处理，进一步去除水中的悬浮物和沉淀物，完成饮用水除锰处理。
本方法相比于传染锰砂罐反应速率快，能耗低，采用超滤膜分离技术，不仅能分离未被气浮去掉的锰氧化物，而且能截留细菌和病毒，保证良好的出水水质。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。