[实用新型]农村家庭利用米酒自我去除地下水中硝酸盐的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及技术领域为地下水科学与工程技术领域，特别是一种农村家庭利用米酒自我去除地下饮用水中硝酸盐的装置。

背景技术

硝酸盐已经成为我国农村地区家庭自备地下水水源中主要的污染物。由于农业化肥过量施用、农村固体垃圾、化粪池和生活污水的不合理处置，农村地下水遭受硝酸盐污染十分普遍。地下饮用水中硝酸盐浓度的提高会对人类健康产生危害，能引起高铁血红蛋白症，导致儿童患白血病的几率增加、成人胃癌发病率增加。迄今，研究成果中提出的去除硝酸盐方法很多，主要包括原位生物脱氮法和反应器生物脱氮法以及一些物化方法，其中生物反硝化技术因其高效、易于管理与操作、费用低等优点而广受关注。然而，原位修复地下水具有技术难度大、成本高、效果不确定等问题。为此，本实用新型开发新的视角：让农村家庭对已经抽提的硝酸盐污染地下水在短期内净化达标，方便安全饮用。这是一个解决现实问题的好方法。

利用反硝化技术去除地下水中硝酸盐，需要补充可利用的碳源。乙醇被证明是一种可利用的高效液体碳源，具有容易操作、低成本和来源广泛特点。从含乙醇成分讲，农村作坊或家庭自酿的米酒（也称“土酒”）也是可以利用的碳源。由于米酒的来源方便、成本价廉与使用简单，加上米酒又是日常饮用品，因此更为农村家庭接受。更重要的是，通过我们几年来的实验研究，按家庭每天必需饮用水量100L计（不含非饮用水，如洗衣用水），米酒（酒精度30°）的使用量约15mL，大约“1盅酒”的量，不仅使用量少，而且容易计量。因此，该项发明对当前促进“美丽乡村、安全饮水”建设，具有重要潜在意义和实用价值。

需要强调的是，本实用新型是针对农村家庭已经从地下抽出的、储存在地面的饮用水源进行处理，是一种异位处理方法，不是针对地下埋藏水体的原位处理。类似于常见的农村家庭往水缸中投加明矾促进沉淀的净水方法。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用来源广泛、成本低廉的、容易被群众接受的农村自酿米酒作为碳源，利用反硝化机理，实现抽提地下水中硝酸盐去除、便于安全饮用的农村家庭利用米酒自我去除地下水中硝酸盐的装置。

本实用新型是这样实现的：利用米酒自我去除地下饮用水中硝酸盐的装置包括净化仓、饮水仓、导管和水泵；净化仓位于饮水仓上方，净化仓顶部有米酒投注口（兼透气孔），内部装有地下水，下部为砂层，底部的一侧有冲洗排水口，净化仓通过导管与饮水仓相连，净化仓中下部的一侧有可控流速阀门；饮水仓顶部为漂白液投注口（兼透气孔），内部装有饮用水，底部的一侧有用户取用水口；地下含水层中的水井通过导管及水泵相连，水泵通过导管与净化仓相连。

装置规模以需求来定，净化仓和饮水仓用不锈钢或聚乙烯（LLDPE）材质；对于农村集体供水，装置规模可以更大，可以利用砖混材质构筑。

利用自然沉积的砂砾作为微生物的载体，安放在净化仓的底部，砂砾用量占净化仓体积的1/5-1/4；能直接采用洁净的建筑粗细砂，尽量匀称；本方法采用砂砾和地下水中土著微生物，不需要另外培育或接种微生物。

生物载体用砂为粒径0.35-2mm的细砂-粗砂，保证有一定的透水能力；除此，尚需要在净化仓出水口内层设置粒径为2mm的粗砾，加强出水能力；同时在出口处内层，应敷设尼龙砂网，防止流沙。

本实用新型易于安装，操作简单，材料来源广泛，成本低廉，稳定性能好，利用农村自酿米酒为碳源，通过生物反硝化作用去除水中硝酸盐，不易引起二次污染；既适用于农村家庭，扩大规模后也适用于农村集体供水；为农村家庭去除水中硝酸盐提供了一种简单可行的办法。

附图说明

图1为本实用新型实施例的装置示意图。

图中标记：1-净化仓；2-饮水仓；3-米酒投注口（兼透气孔）；4-砂层；5-地下水；6-可控流速阀门；7-冲洗排水口；8-第一导管1；9-用户取用水口；10-饮用水；11-漂白液投注口（兼透气孔）；12-地下含水层；13-水井；14-水泵；15-第二导管；16-第三导管。

具体实施方式

实施例:

某农村家庭日常饮用地下水含硝酸盐氮（NO3-N）浓度30mg/L，超过国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）制定的地下饮用水源硝酸盐氮（NO3-N）的标准浓度20mg/L、地表饮用水源硝酸盐氮（NO3-N）的标准浓度10mg/L。家庭日饮用水用量100L(不含其它日常用水，如洗衣，冲厕，拖地)。借助本装置，通过以下运行步骤实现硝酸盐氮（NO3-N）浓度降到2mg/L以下。