一种地下水除锰消毒系统

1.本实用新型涉及一种水处理系统，特别是涉及一种地下水除锰消毒系统。


背景技术：

2.我国东北、华北地区，地下水是居民赖以生存重要水源，地下水铁、锰含量偏高是普遍现象。自然氧化法、接触氧化法、生物接触氧化法等去除地下水中铁锰的方法是实际应用中较为广泛的方法，现有处理工艺对地下水中铁的处理效果较为稳定，但是，除锰效果很难保证，主要因为水中的二价锰离子氧化还原电位高，较难氧化，增加了含锰地下水的处理难度。要实现地下水便捷稳定除锰必须解决两大问题：（1）工艺流程简单，启动周期短；（2）装置运行过程中能够产生强氧化环境，将地下水中的锰离子氧化去除，保障出水稳定。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种地下水除锰消毒系统，本实用新型将地下原水在电解反应器中电解，高锰地下水在外加电场的作用下产生强氧化性物质，水中的二价锰离子氧化为四价，生成沉淀，然后通过过滤去除。由于地下水中含有丰富的氯离子，因此在电解过程中不仅有部分氧气产生，还能够产生大量的氯气，氯气在水中发生反应生成大量的次氯酸根，次氯酸根具有很强的氧化性，能够将水中的锰离子氧化。强氧化性物质对于细菌和病毒具有灭活作用，该系统在除锰同时兼具消毒作用，使地下水得到有效净化。
4.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
5.一种地下水除锰消毒系统，所述所述系统包括供水水箱、流量计、配水管、可控直流稳压电源、流量计、过滤器、反冲洗水箱、电解反应器、阀门及管路系统；系统中供水水箱通过流量计连接到布水管，反应器中的极板连接反应器出水管与流量计，反应器出水口连接流量计与过滤器，反冲洗水箱中的反洗水泵通过连接管与过滤器的出水管连接；直流稳压电源的正负极通过导线与电极板间隔连接。
6.所述的一种地下水除锰消毒系统，所述电解反应器中的电解槽中放置电极板，为电解反应区。
7.所述的一种地下水除锰消毒系统，所述供水水箱通过布水管连接电解反应器。
8.所述的一种地下水除锰消毒系统，所述系统中的电源采用可控直流稳压电源。
9.系统运行步骤如下：电解反应器中的电解槽中放置电极板，为电解反应区；原水从供水水箱通过布水管流入电解反应器中，打开电源，在设定的电流强度下对流经电极板的原水进行电解，由于地下水中普遍含有氯离子，在电解过程中，水中会产生次氯酸根、羟基自由基及氧气等强氧化性物质，水中的二价锰离子能与其发生反应生成沉淀物，经过滤器去除，强氧化性物质对于细菌和病毒具有灭活作用，除锰同时兼具消毒作用，使地下水得到有效净化；
10.系统反应过程如下：
11.电解反应器中的电解槽中放置电极板，是主要的电解反应区，原水从供水水箱通
过布水管流入电解反应器中，打开电源，在设定的电流强度下对流经电极板的原水进行电解，由于地下水中普遍含有氯离子，电极主要的电解反应式如下：
[0012][0013]
氯离子在阳极失电子产生氯气，氯气接着在水中发生反应生成次氯酸及次氯酸根等物质，氯气，次氯酸及次氯酸根均具有氧化性，氧化性由强到弱依次为次氯酸根、次氯酸、氯气，均可以氧化水中的锰离子，水中除锰反应式如下：
[0014]
。
[0015]
所述的一种地下水除锰消毒系统，所述原水在电解反应器中反应后，水中的二价锰离子被氧化为四价形成悬浮物和沉淀物，继续流入过滤器进行过滤，将水中生成悬浮物和沉淀物过滤去除。
[0016]
所述的一种地下水除锰消毒系统，所述电解过程中，水中产生次氯酸根、羟基自由基及氧气等强氧化性物质，由于强氧化性物质对于细菌和病毒具有灭活作用，使得该方法具有在除锰同时兼具对水的消毒作用。
[0017]
所述的一种地下水除锰消毒系统，所述系统中的电源采用可控直流稳压电源，在处理工程中根据原水的实际含锰量进行电解电流控制，在保障出水效果的基础上有效节能。
[0018]
本实用新型的优点与效果是：
[0019]
1.本实用新型系统工艺流程简单，主体反应控制方便。
[0020]
2.本实用新型除锰效果显著，出水水质稳定；本实用新型解决了农村地下水中锰超标的问题，能够便捷、高效、稳定的去除地下水中的锰离子，兼具消毒作用。
[0021]
3.同时，本实用新型对水中产生的氯气、次氯酸及次氯酸根起到消毒杀菌的作用。由于强氧化性物质对于细菌和病毒具有灭活作用，该方法具有在除锰同时兼具消毒作用，地下水得到有效净化。本实用新型利用电化学方法处理高锰地下水具有高效，便捷，处理效果定的特点。
附图说明
[0022]
图1为本实用新型系统整体构成示意图。
[0023]
图中部件：供水水箱1、流量计2、配水管3、可控直流稳压电源4、流量计5、过滤器6、反冲洗水箱7、电解反应器8。
具体实施方式
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下面结合附图所示实施例对本实用新型进行详细说明。
[0025]
本实用新型系统包括供水水箱1、流量计2、配水管3、可控直流稳压电源4、流量计5、过滤器6、反冲洗水箱7、电解反应器8。供水水箱1通过流量计2连接到布水管3，进入到反应器8中的水在穿越极板，反应器出水管与流量计5连接，反应器出水经流量计5流入过滤器6，反冲洗水箱7中的反洗水泵通过连接管与过滤器6的出水管连接。直流稳压电源6的正负极通过导线与电极板间隔连接。原水从供水水箱1流入电解反应器中，打开电源，在一定的
电流强度下对流经电极板的原水进行电解，在电解过程中，水中会产生次氯酸根、羟基自由基及氧气等强氧化性物质，水中的二价锰离子能与其发生反应生成沉淀。氯离子在阳极失电子产生氯气，氯气接着在水中发生反应生成次氯酸及次氯酸根等物质。氯气，次氯酸及次氯酸根均具有氧化性，氧化性由强到弱依次为次氯酸根、次氯酸、氯气，均可以氧化水中的锰离子。但是水中氯气、次氯酸及次氯酸根的量是受水中ph值影响，水中的ph越高次氯酸根的量越大，除锰效果就越好。原水在电解反应器8中反应一段时间后，流入过滤器5进行过滤，将水中生成的沉淀物质去除。原水在电解反应器2中反应一段时间后，流入过滤器5进行过滤，将水中生成的沉淀物质去除。在系统运行一段时间后，滤柱可能会出现过滤效果差，出水水质不达标的现象，因此需要定期对滤柱进行反冲洗，保证过滤效果。本装置主要由供水水箱、电解反应器（放置电极板）、过滤柱、反冲洗水箱以及管路系统组成。原水从供水水箱流入到电解反应器，在电解反应器中电解反应，反应产物经过滤器去除。在电解反应器中，高锰地下水在外加电场的作用下产生强氧化性物质，水中的二价锰离子氧化为四价，生成沉淀，然后通过过滤去除。由于地下水中含有丰富的氯离子，因此在电解过程中不仅有部分氧气产生，还能够产生大量的氯气，氯气在水中发生反应生成大量的次氯酸根，次氯酸根具有很强的氧化性，能够将水中的锰离子氧化。
[0026]
实施例1
[0027]
如图所示，本实用新型系统包括供水水箱1、流量计2、配水管3、可控直流稳压电源4、流量计5、过滤器6、反冲洗水箱7、电解反应器8、阀门及管路系统。供水水箱1通过流量计2连接到布水管3，进入到反应器8中的水在穿越极板，反应器出水管与流量计5连接，反应器出水经流量计5流入过滤器6，反冲洗水箱7中的反洗水泵通过连接管与过滤器6的出水管连接。直流稳压电源6的正负极通过导线与电极板间隔连接。系统电解反应器8中的电解槽中放置电极板，是主要的电解反应区。原水从供水水箱1通过布水管3流入电解反应器8中，打开电源，在设定的电流强度下对流经电极板的原水进行电解，由于地下水中普遍含有氯离子，在电解过程中，水中会产生次氯酸根、羟基自由基及氧气等强氧化性物质，水中的二价锰离子能与其发生反应生成沉淀物，经过滤器6去除，由于强氧化性物质对于细菌和病毒具有灭活作用，该方法具有在除锰同时兼具消毒作用，地下水得到有效净化。
[0028]
电解反应器中的电解槽中放置电极板，是主要的电解反应区。原水从供水水箱通过布水管流入电解反应器中，打开电源，在设定的电流强度下对流经电极板的原水进行电解，由于地下水中普遍含有氯离子，电极主要的电解反应式如下：
[0029][0030]
氯离子在阳极失电子产生氯气，氯气接着在水中发生反应生成次氯酸及次氯酸根等物质。氯气，次氯酸及次氯酸根均具有氧化性，氧化性由强到弱依次为次氯酸根、次氯酸、氯气，均可以氧化水中的锰离子。水中除锰反应式如下：
[0031][0032]
原水在电解反应器8中反应一段时间后，水中的二价锰离子被氧化为四价形成悬浮物和沉淀物，继续流入过滤器6进行过滤，将水中生成悬浮物和沉淀物过滤去除。
[0033]
在电解过程中，水中会产生次氯酸根、羟基自由基及氧气等强氧化性物质，由于强
氧化性物质对于细菌和病毒具有灭活作用，该方法具有在除锰同时兼具对水的消毒作用。
[0034]
本系统中的电源采用可控直流稳压电源，在处理工程中可以根据原水的实际含锰量进行电解电流的控制，在保障出水效果的基础上实现有效节能。
[0035]
以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，其保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。