一種除砷凈水處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及凈水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種對(duì)低溫低濁原水進(jìn)行除砷的凈水處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]砷污染主要分為天然來源和人為來源兩種；天然來源是指含砷巖礦及土壤的風(fēng)化，含砷礦的淋洗，地質(zhì)的變迀及地下巖礦物的溶解等進(jìn)入自然水體中；人為來源是指含砷農(nóng)藥的使用，砷化物的開采及冶煉，制革、紡織、木材加工、玻璃、油漆顏料和陶瓷等工業(yè)廢水對(duì)天然水體的污染上述砷污染來源嚴(yán)重污染了地下水及地表飲用水水源，導(dǎo)致飲用水中砷含量超標(biāo)嚴(yán)重，加上我國飲用水相關(guān)配套設(shè)施比較落后，致使一些農(nóng)村和偏遠(yuǎn)地區(qū)的人們長期飲用高砷水，頻頻發(fā)生地方性砷中毒事件。
[0003]飲用高砷水的人群會(huì)產(chǎn)生各種中毒癥狀，包括急性的、亞急性的和慢性的三種形式，急性中毒潛伏期只有數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)，長期暴露于低劑量含砷飲用水導(dǎo)致的慢性砷中毒也較常見，慢性砷中毒可引發(fā)各種癌癥、心肌萎縮、糖尿病、高血壓、冠心病、人體免疫系統(tǒng)削弱等疾病，國內(nèi)資料調(diào)查表明，長期飲用砷濃度為0.6mg/L水的人群中，砷中毒患病率高達(dá)47.2% ;長期飲用砷濃度0.3?0.6mg/L水的人群中，砷中毒患病率達(dá)28.3% ;長期飲用砷濃度為0.1?0.3mg/L水的人群中，砷中毒患病率達(dá)21.7% ;長期飲用砷濃度為0.1mg/L以下水的人群中，砷中毒患病率達(dá)15.9% ;在慢性砷中毒患者中，癌變率高達(dá)15%，因此，研宄高效經(jīng)濟(jì)安全的飲用水除砷技術(shù)顯得尤其重要
飲用水除砷技術(shù)有很多，目前根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，發(fā)展較為成熟的主要有以下幾種:混凝/沉淀法、吸附法、離子交換法、膜技術(shù)和生物技術(shù)。但是現(xiàn)有技術(shù)中的除砷凈水處理方法成本尚且去除率仍有待提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了彌補(bǔ)以上不足，本發(fā)明提供了一種成本低、去除率高的除砷凈水處理方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種除砷凈水處理方法，其特征在于，包括步驟:
O向原水管道上安裝的管道混合器內(nèi)投加氧化劑，并均勻混合；
2)向所述管道混合器中投加鐵鹽絮凝劑并均勻混合；
3)混合后經(jīng)管道輸送至絮凝池內(nèi)充分反應(yīng)，形成礬花；向所述絮凝池中加入助凝劑；
4)步驟3)充分反應(yīng)后，所述絮凝池內(nèi)的水與礬花經(jīng)配水池均勻分配至沉淀池；
5)通過集水槽收集所述沉淀池上部的清水；
6)過濾步驟5)收集的清水，以去除微小絮體，完成除砷凈水處理。
[0006]作為優(yōu)選方案，步驟I)中，所述氧化劑為高錳酸鉀。本發(fā)明使用鐵鹽絮凝劑只能去除五價(jià)砷離子，而不能去除三價(jià)砷離子，必須把三價(jià)砷離子氧化為五價(jià)砷離子，才能完全去除水中的砷離子。高錳酸鉀氧化能力強(qiáng)，能快速完全氧化三價(jià)砷離子。
[0007]作為優(yōu)選方案，步驟2)中，所述鐵鹽絮凝劑為聚合硫酸鐵絮凝劑。經(jīng)驗(yàn)證，采用鐵鹽絮凝劑去除原水中的砷離子，去除效果好，而聚合硫酸鐵作為絮凝劑時(shí)，絮凝劑的投入量最少，絮凝反應(yīng)時(shí)間最短且產(chǎn)生礬花大，易于在沉淀池內(nèi)沉淀處理，對(duì)沉淀負(fù)荷要求低。
[0008]作為優(yōu)選方案，所述鐵鹽絮凝劑的投加量為8-12 mg/L。鐵鹽絮凝劑投加量為8-12mg/L即足夠除砷處理，投加量少，降低成本。
[0009]作為優(yōu)選方案，步驟3)中，所述助凝劑為聚丙烯酰胺。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述助凝劑的投加量為1-2 mg/L ο加入助凝劑可快速增加絮體的形成。
[0011]作為優(yōu)選方案，步驟3)中，絮凝反應(yīng)時(shí)間為35-40 min。當(dāng)使用鐵鹽絮凝除砷時(shí)，絮凝反應(yīng)速度快，且產(chǎn)生的礬花較大，易于后期沉淀處理。
[0012]作為優(yōu)選方案，步驟4)中，所述沉淀池為斜管沉淀池。
[0013]作為優(yōu)選方案，步驟4)中，所述沉淀池的沉淀負(fù)荷為3-5 m3/(m2.h)。在該范圍內(nèi)，可達(dá)到徹底除砷的效果。
[0014]作為優(yōu)選方案，步驟5)中，采用石英砂濾料或浸沒式超濾膜過濾。
[0015]水中的砷存在三價(jià)(亞砷酸根離子)和五價(jià)(砷酸根離子)兩種主要價(jià)態(tài)，其中五價(jià)砷可以被鐵鹽絮凝劑去除，而三價(jià)砷則不能去除。該工藝通過高錳酸鉀預(yù)氧化，鐵鹽絮凝劑和助凝劑聯(lián)合投加，利用混凝沉淀法去除原水中的砷，最后用石英砂過濾或浸沒式超濾膜進(jìn)一步截留未沉淀掉被絮凝劑吸附的微小絮體，使出水水質(zhì)中砷含量達(dá)0.1 ug/Lo
[0016]通過預(yù)氧化處理，可以迅速把水中的三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷，其離子反應(yīng)方程式為:
5AsO 廣+2Mn04>6H+=5As043>2Mn2++3H20本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明的除砷凈水處理方法，通過成本很低的鐵鹽絮凝劑完成對(duì)低溫低濁原水中砷離子的去除。原水砷含量為0.3-0.6 mg/L，經(jīng)本發(fā)明方法處理后，砷含量達(dá)0.1 ug/L以下。
[0017]同時(shí)，本發(fā)明方法通過選用合適的絮凝劑，絮凝產(chǎn)生的礬花除砷效果非常好。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明除砷凈水處理方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下實(shí)施例中所要處理的原水的水質(zhì)參數(shù)為:原水溫度0_5°C，原水濁度〈I NTU,原水砷濃度0.3-0.6 mg/L O
[0021]實(shí)施例1
如圖1所示，一種除砷凈水處理方法，包括步驟:
I)向原水管道通入待處理的原水，并根據(jù)三價(jià)砷含量向原水管道上安裝的管道混合器內(nèi)投加高錳酸鉀，均勻混合；
2)向管道混合器中投加聚合硫酸鐵絮凝劑，均勻混合；其中，聚合硫酸鐵絮凝劑的投加量為 10 mg/L ；
3)混合后經(jīng)管道輸送至絮凝池內(nèi)充分反應(yīng)，形成礬花；向絮凝池內(nèi)投加聚丙烯酰胺助凝劑，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，帆花越來越大，進(jìn)行40 min的絮凝反應(yīng)后，在絮凝池內(nèi)形成大的帆花；其中，助凝劑的投加量為1.5 mg/L ；
4)步驟3)充分反應(yīng)后，絮凝池內(nèi)的水與礬花經(jīng)配水池均勻分配至斜管沉淀池；
5)經(jīng)過配水池進(jìn)行均勻配水后，水和礬花由斜管沉淀池的底部進(jìn)入沉淀池(沉淀負(fù)荷4m3/(m2.h))，水和礬花由下向上經(jīng)過斜管，水在斜管內(nèi)的流動(dòng)比較穩(wěn)定，大顆粒礬花會(huì)往下降，聚集在沉淀池的底部，通過排泥管排出，而清水會(huì)聚集在沉淀池的上部，由集水槽進(jìn)行集水，進(jìn)入石英砂過濾池；
6)水進(jìn)入石英砂過濾池(濾芯為石英砂濾芯)后，一些小的絮體(無法通過沉淀去除)經(jīng)過石英砂過濾后去除，完成除砷凈水處理；必要時(shí)，還可在過濾池與清水池的管道中投加消毒劑。
[0022]當(dāng)石英砂濾池的液位升高到一定高度時(shí)，對(duì)濾料進(jìn)行反沖洗，從濾池出水管反向進(jìn)水，從排污管排出。
[0023]原水經(jīng)本實(shí)施例方法處理后，砷含量達(dá)0.1 ug/L以下，濁度〈I NTUo
[0024]實(shí)施例2
如圖1所示，一種除砷凈水處理方法，包括步驟:
1)向原水管道通入待處理的原水，并根據(jù)三價(jià)砷含量向原水管道上安裝的管道混合器內(nèi)投加高錳酸鉀，均勻混合；
2)向管道混合器中投加聚合硫酸鐵絮凝劑，均勻混合；其中，聚合硫酸鐵絮凝劑的投加量為 12 mg/L ；
3)混合后經(jīng)管道輸送至絮凝池內(nèi)充分反應(yīng)，形成礬花；向絮凝池內(nèi)投加聚丙烯酰胺助凝劑，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，帆花越來越大，進(jìn)行40 min的絮凝反應(yīng)后，在絮凝池內(nèi)形成大的帆花；其中，助凝劑的投加量為2 mg/L ；
4)步驟3)充