一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置的制作方法

本實用新型涉及污水處理領域，特別是涉及一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置。

背景技術：

砷是一種毒性很強的重金屬元素，其在環境中存在將對人體、水生動植物等產生嚴重影響。天然存在的砷以無機化合物的形式廣泛分布在土壤、巖石礦物中。砷化合物是世界衛生組織等諸多權威機構認定的致癌物，目前全世界有超過一億人口受到飲用水砷污染的威脅，僅我國砷中毒危害病區的暴露人口就高達1500萬人，已確診患者超過數萬人。長期飲用砷超標的水，將可能導致皮膚色素沉積、皮膚角質化、皮膚癌、肝癌、心血管疾病等一系列健康問題。為了控制飲用水、糧食、蔬菜、水果、水生動物(如魚)等不同途徑對人體等造成的砷暴露風險，我國通過標準的形式對不同水環境中砷濃度限值進行了嚴格的規定。例如，水環境質量標準中要求四類及其以上水體中砷濃度應該低于50μg/L；工業廢水排放標準中規定排放入水體中的工業廢水中砷濃度應低于0.50mg/L。我國最新《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)對砷濃度限值做出了更為嚴格的規定，要求飲用水中砷最大濃度必須低于10μg/L。

水中砷的去除技術是國內外研究的熱點與難點問題。許多研究與技術開發工作著眼于飲用水中砷的去除，開發了大量的除砷新技術與新方法，如吸附、絮凝-沉淀-過濾、絮凝-直接過濾、電滲析、離子交換、膜分離等。在除砷吸附材料上，開發了活性氧化鋁、赤泥、改性活性炭、羥基氧化鐵、錳砂、水合錳氧化物、氧化鐵-氧化鋁復合納米材料、鐵錳復合氧化物/硅藻土等材料。例如，李圭白等人前期申請的鐵錳復合氧化物/硅藻土吸附材料(專利申請號：200610008135.8)能夠充分實現三價砷(As(III))的氧化與五價砷(As(V))的吸附，從而表現出優異的吸附除砷能力。蔡亞岐等人發明的氧化鐵-氧化鋁復合納米材料(專利申請號：CN200710118307.1)顆粒粒徑細小、比表面積很大，從而表現出很強的去除水中砷等污染物的能力。但上述方法前期投入成本高、只能局限于小規模使用，因此，開發高效、成本低廉、使用方便且可滿足大規模除砷需求的除砷裝置，已成為目前研究與工程應用中亟需解決的難點問題。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、成本低、除砷效果好的基于改性分子篩濾料的去砷裝置。

本實用新型一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置，其中，包括中間水池、除砷過濾器、活性炭吸附塔和清水池，中間水池的入水口通過第一輸水管與井內連通，中間水池的出水端通過第二輸水管與除砷過濾器的入水管連接，除砷過濾器的出水管與活性炭吸附塔的入水口連接，活性炭吸附塔的出水口與清水池的入水口連接，

除砷過濾器又包括水箱和除砷桶，除砷桶頂端開口，除砷桶內部設置有改性沸石濾料層，水箱的入水口與第一放空管連接，水箱的出水口與除砷桶的開口連通，除砷桶底端與第二放空管連通。

本實用新型一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置，其中所述清水池的出水口與反沖洗管道的一端連接，反沖洗管道的另一端分別與除塵過濾器的出水管和活性炭吸附塔的出水口連接，反沖洗管道上設置有反沖洗泵。

本實用新型一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置，其中所述第一輸水管上安裝有深井泵。

本實用新型一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置，其中所述第二輸水管上安裝有中間提升泵。

本實用新型一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置，其中所述砷桶為沿豎直方向設置的圓柱形結構。

本實用新型一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置，其中所述除砷桶下部的側壁上開設有加藥口，加藥口與再生加藥裝置連接。

本實用新型一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置，其中所述除砷桶上部的側壁上開設有溢流口。

本實用新型一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置，其中所述除砷桶下部的側壁上開設有取樣口。

本實用新型一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置，其中所述水箱的出水口與除砷桶的開口之間通過進水管連接，進水管上設置有蠕動泵和閘閥。

本實用新型一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置，其中所述改性沸石濾料層中的濾料采用粒徑為0.8-1.8mm的巖漿沸石；活性炭吸附塔內的活性炭原料為椰子殼。

本實用新型一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置與現有技術不同之處在于：本實用新型 除砷桶和活性炭吸附塔水中的砷進行吸附和去除，達到《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)砷≤0.01mg/L的要求，除砷桶中的濾料采用硫酸亞鐵作為藥劑進行浸泡，砷脫除率達到99.97％。再生加藥裝置能夠保證除砷桶內的濾料循環使用，大大提高除砷的工作效率。活性炭吸附塔內的活性炭原料采用椰子殼制成，具有孔隙結構發達、強度高、雜質含量低、顆粒度適當、阻力小等優點，對水質凈化有極好的效果，不但能除去異臭異味，提高水的純凈度，還對水中氯、酚、砷、鉛、氰化物、農藥等有害物質具有很高的去除率。

下面結合附圖對本實用新型一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置作進一步說明。

附圖說明

圖1為本實用新型一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置中除砷過濾器的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，為本實用新型一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置的結構示意圖，包括中間水池2、除砷過濾器4、活性炭吸附塔6和清水池7，在井內的第一輸水管上安裝有深井泵1，第一輸水管的一端伸入水中，第一輸水管的另一端與中間水池2的入水口連接，中間水池2內部的第二輸水管上安裝有中間提升泵3，第二輸水管的一端伸入到中間水池2底部，第二輸水管的另一單與除砷過濾器4的入水管連接，除砷過濾器4上設置有加藥口16，加藥口16與再生加藥裝置5連接。除砷過濾器4的出水管與活性炭吸附塔6的入水口連接，活性炭吸附塔6的出水口與清水池7的入水口連接，清水池7的出水口對外進行供水。清水池7的出水口與反沖洗管道的一端連接，反沖洗管道的另一端分別與除塵過濾器4的出水管和活性炭吸附塔6的出水口連接，反沖洗管道上設置有反沖洗泵8。活性炭吸附塔6內的活性炭原料為椰子殼。

如圖2所示，為本實用新型一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置中除砷過濾器的結構示意圖，除砷過濾器4又包括水箱9和除砷桶13，除砷桶13為沿豎直方向設置的圓柱形結構，除砷桶13頂端開口，除砷桶13上部的側壁上還開設有溢流口15，除砷桶13內的下部位置設置有改性沸石濾料層14，除砷桶13下部的側壁上還分別開設有加藥口16和取樣口17。水箱9的入水口與第一放空管18連接，第一放空管18即為除砷過濾器4的入水管。水箱9的出水口與進水管11的一端連接，在進水管11上設置有蠕動泵10和閘閥12，進水管11的另一端從除砷桶13頂端的開口處伸入到除砷桶13內部。除砷桶13底端與第二放空管19連通， 第二放空管19即為除砷過濾器4的出水管。

本實用新型中改性沸石濾料層14中的濾料采用粒徑為0.8-1.8mm的巖漿沸石，濾料分別用為0.25mol/L和0.35mol/L的KMnO₄；和MnS0₄溶液進行浸泡6小時，經浸泡后的沸石在480℃熔爐中灼燒兩小時，使得濾料孔徑率達到50-60％。

本實用新型的工作過程為：井內的地下水通過深井泵1直接提升到中間水池2中調節水量和水速，并且調節廢水的PH值在6～8之間，中間水池2中的水通過中間提升泵3提升至除砷過濾器4的水箱9內進行儲存，再通過除砷桶13的吸附和置換作用除去水中含有的砷，水在除砷桶13中停留2.5小時，然后通過活性炭吸附塔6進一步去除水中雜質，水在活性炭吸附塔6停留1小時，最后排入到清水池7。當除砷桶13內的改性沸石濾料層14達到飽和時，開啟再生加藥裝置5，通入硫酸亞鐵溶液對濾料進行浸泡4-5小時，來對濾料進行再生。當達到浸泡時間后，關閉再生加藥裝置5，同時開啟反沖洗泵8進行反沖洗30分鐘，將剩余藥劑及沖洗液排出。為保證出水澄清，反沖洗完成后還需進行正洗20分鐘，至水質澄清后，系統即可正常進行除砷處理。

本實用新型一種基于改性分子篩濾料的去砷裝置，除砷桶13和活性炭吸附塔6水中的砷進行吸附和去除，達到《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)砷≤0.01mg/L的要求，除砷桶13中的濾料采用硫酸亞鐵作為藥劑進行浸泡，砷脫除率達到99.97％。再生加藥裝置5能夠保證除砷桶13內的濾料循環使用，大大提高除砷的工作效率。活性炭吸附塔6內的活性炭原料采用椰子殼制成，具有孔隙結構發達、強度高、雜質含量低、顆粒度適當、阻力小等優點，對水質凈化有極好的效果，不但能除去異臭異味，提高水的純凈度，還對水中氯、酚、砷、鉛、氰化物、農藥等有害物質具有很高的去除率。本實用新型結構簡單、成本低、除砷效果好，與現有技術相比具有明顯的優點。

以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內。