一種除砷凈水處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及凈水處理技術領域，特別涉及一種對低溫低濁原水進行除砷的凈水處理方法。
【背景技術】
[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化，含砷礦的淋洗，地質的變迀及地下巖礦物的溶解等進入自然水體中；人為來源是指含砷農藥的使用，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廢水對天然水體的污染上述砷污染來源嚴重污染了地下水及地表飲用水水源，導致飲用水中砷含量超標嚴重，加上我國飲用水相關配套設施比較落后，致使一些農村和偏遠地區的人們長期飲用高砷水，頻頻發生地方性砷中毒事件。
[0003]飲用高砷水的人群會產生各種中毒癥狀，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分鐘至數小時，長期暴露于低劑量含砷飲用水導致的慢性砷中毒也較常見，慢性砷中毒可引發各種癌癥、心肌萎縮、糖尿病、高血壓、冠心病、人體免疫系統削弱等疾病，國內資料調查表明，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15.9% ;在慢性砷中毒患者中，癌變率高達15%，因此，研宄高效經濟安全的飲用水除砷技術顯得尤其重要
飲用水除砷技術有很多，目前根據相關文獻報道，發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、膜技術和生物技術。但是現有技術中的除砷凈水處理方法成本尚且去除率仍有待提尚。
【發明內容】
[0004]為了彌補以上不足，本發明提供了一種成本低、去除率高的除砷凈水處理方法。
[0005]本發明的技術方案為:
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)混合后經管道輸送至絮凝池內充分反應，形成礬花；向所述絮凝池中加入助凝劑；
4)步驟3)充分反應后，所述絮凝池內的水與礬花經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]作為優選方案，步驟I)中，所述氧化劑為高錳酸鉀。本發明使用鐵鹽絮凝劑只能去除五價砷離子，而不能去除三價砷離子，必須把三價砷離子氧化為五價砷離子，才能完全去除水中的砷離子。高錳酸鉀氧化能力強，能快速完全氧化三價砷離子。
[0007]作為優選方案，步驟2)中，所述鐵鹽絮凝劑為聚合硫酸鐵絮凝劑。經驗證，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，絮凝劑的投入量最少，絮凝反應時間最短且產生礬花大，易于在沉淀池內沉淀處理，對沉淀負荷要求低。
[0008]作為優選方案，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]作為優選方案，步驟3)中，所述助凝劑為聚丙烯酰胺。
[0010]作為優選方案，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]作為優選方案，步驟3)中，絮凝反應時間為35-40 min。當使用鐵鹽絮凝除砷時，絮凝反應速度快，且產生的礬花較大，易于后期沉淀處理。
[0012]作為優選方案，步驟4)中，所述沉淀池為斜管沉淀池。
[0013]作為優選方案，步驟4)中，所述沉淀池的沉淀負荷為3-5 m3/(m2.h)。在該范圍內，可達到徹底除砷的效果。
[0014]作為優選方案，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(亞砷酸根離子)和五價(砷酸根離子)兩種主要價態，其中五價砷可以被鐵鹽絮凝劑去除，而三價砷則不能去除。該工藝通過高錳酸鉀預氧化，鐵鹽絮凝劑和助凝劑聯合投加，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一步截留未沉淀掉被絮凝劑吸附的微小絮體，使出水水質中砷含量達0.1 ug/Lo
[0016]通過預氧化處理，可以迅速把水中的三價砷氧化為五價砷，其離子反應方程式為:
5AsO 廣+2Mn04>6H+=5As043>2Mn2++3H20本發明的有益效果為:
本發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，經本發明方法處理后，砷含量達0.1 ug/L以下。
[0017]同時，本發明方法通過選用合適的絮凝劑，絮凝產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明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發明除砷凈水處理方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0020]以下實施例中所要處理的原水的水質參數為: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，并根據三價砷含量向原水管道上安裝的管道混合器內投加高錳酸鉀，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)混合后經管道輸送至絮凝池內充分反應，形成礬花；向絮凝池內投加聚丙烯酰胺助凝劑，隨著反應的進行，帆花越來越大，進行40 min的絮凝反應后，在絮凝池內形成大的帆花；其中，助凝劑的投加量為1.5 mg/L ；
4)步驟3)充分反應后，絮凝池內的水與礬花經配水池均勻分配至斜管沉淀池；
5)經過配水池進行均勻配水后，水和礬花由斜管沉淀池的底部進入沉淀池(沉淀負荷4m3/(m2.h))，水和礬花由下向上經過斜管，水在斜管內的流動比較穩定，大顆粒礬花會往下降，聚集在沉淀池的底部，通過排泥管排出，而清水會聚集在沉淀池的上部，由集水槽進行集水，進入石英砂過濾池；
6)水進入石英砂過濾池(濾芯為石英砂濾芯)后，一些小的絮體(無法通過沉淀去除)經過石英砂過濾后去除，完成除砷凈水處理；必要時，還可在過濾池與清水池的管道中投加消毒劑。
[0022]當石英砂濾池的液位升高到一定高度時，對濾料進行反沖洗，從濾池出水管反向進水，從排污管排出。
[0023]原水經本實施例方法處理后，砷含量達0.1 ug/L以下，濁度〈I NTUo
[0024]實施例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，并根據三價砷含量向原水管道上安裝的管道混合器內投加高錳酸鉀，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)混合后經管道輸送至絮凝池內充分反應，形成礬花；向絮凝池內投加聚丙烯酰胺助凝劑，隨著反應的進行，帆花越來越大，進行40 min的絮凝反應后，在絮凝池內形成大的帆花；其中，助凝劑的投加量為2 mg/L ；
4)步驟3)充