[发明专利]氧化吸附过滤一体化饮用水除砷系统

说明书

技术领域

本发明涉及饮用水除砷装置，更为具体地涉及一种将氧化、吸附、过滤结合的一体化饮用水除砷装置。

背景技术

砷及砷化合物是世界卫生组织(WHO)下属的国际癌症研究所(IARC)、美国环境卫生科学研究院(NlEHS)、美国环保局(US-EPA)等诸多权威机构所公认的人类已确定的致癌物。由于人类取水灌溉、采矿、特别是打井取水饮用等活动，以及受各地区的生态环境和气候影响，地球表层中砷化合物以砷酸盐及亚砷酸盐等形式大量溶入地表水中，带来了严重的砷污染问题。砷不仅可以引起急性、慢性中毒，而且还可以呈现三致(致突变、致畸、致癌)作用。砷的急性中毒一般在30min后出现症状，甚至出现中枢神经麻痹而死亡，水中砷含量在20mg/L以上时就有引起急性砷中毒的可能。慢性饮水型砷中毒对人体多系统功能均可造成危害，包括高血压、心脑血管病、神经病变、糖尿病等。随着我国经济的迅猛增长和国民对健康的日益重视，人们对饮用水的质量有了更高的要求。《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定其中砷的标准由原来的50μg/L修改为10μg/L，进一步与国际接轨。

砷是一种类金属物质，很难去除，在一定条件下只能转化为不同的形态或者和其它一些元素如铁盐等结合成为难溶的化合物，不能消除。去除砷的方法有离子交换法，膜分离法，吸附富集法，电凝法，氧化-混凝法等，由于As(III)的毒性和移动性比As(V)强，在水中主要以非离子态的亚砷酸盐存在，是一种亲水性物质，去除效率低，对于As(V)，常规的混凝处理工艺已能达标处理，但对于As(III)，一般需氧化后再投加混凝剂。因而，利用氧化剂将As(III)氧化为对固相体系具有更强亲和力的As(V)，进而通过吸附、混凝、沉降等过程将其去除是饮用水除砷的重要策略。

膜处理是第三代水处理工艺的核心技术，近年来得到广泛关注及应用，超滤膜可以有效截留颗粒物、两虫（贾第鞭毛虫和隐孢子虫）、藻类等微生物，降低出水浊度，提高水质微生物学安全性，结合氧化吸附去除水中无机砷，可以有效保证出水水质安全。

但采用现有的饮用水除砷装置处理后的饮用水中砷含量仍较高，且操作复杂，成本也较高，难以在偏远农村地区大面积修建和推广。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有饮用水除砷装置除砷效果较差的问题，而提供氧化吸附过滤一体化饮用水除砷系统。

本发明氧化吸附过滤一体化饮用水除砷系统包括除砷装置、膜组件、高位水箱、提升泵、抽吸泵、污泥泵和空气压缩机，其中除砷装置由内筒和外筒组成，内筒套在外筒内的中部，在内筒的底部设置有多孔承托层，在内筒中的多孔承托层上方填充有吸附剂，内筒的顶部安装有三相分离器，在内筒的底部开有进水口，提升泵的出水口通过水管与高位水箱相连通，高位水箱的出水口则通过进水管与位于内筒底部的进水口相连，空气压缩机通过进气管与曝气头相连，曝气头设置在内筒中多孔承托层的下方，在内筒和外筒之间区域的上部设置有膜组件，膜组件通过出水管与抽吸泵的进水口相连，在外筒的底部开有排泥口，此排泥口通过排泥管与污泥泵的入口相连；

在膜组件与抽吸泵之间的出水管上安装有出水阀，在空气压缩机与曝气头之间的进气管上安装有进气阀。

本发明的提升泵与高位水箱组成了饮用水除砷系统的进水单元，用于将原水输送到除砷装置中；而通过进气管相连接的空气压缩机和曝气头，组成了饮用水除砷系统的曝气单元，曝气单元所用气体可以根据原水中砷的形态进行选择；膜组件则作为过滤单元；最后由抽吸泵、出水阀和出水管组成了饮用水除砷系统的出水单元，用于处理后的饮用水输出。

本发明氧化吸附过滤一体化饮用水除砷系统将氧化、吸附、过滤有机结合在一个反应装置内，降低投资和运行成本，采用该除砷系统可使出水中总砷含量降低到0.006mg/L，低于《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）中砷的限值0.01mg/L，确保饮用水水质安全。

附图说明

图1是本发明氧化吸附过滤一体化饮用水除砷系统的结构示意图。

具体实施方式