CN101830582A - 一种农村饮用水净化方法 - Google Patents

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Abstract

一种农村饮用水净化方法，特别针对铁锰含量高且受有机物污染的地下水进行净化处理，为广大农村地区居民提供优质的饮用水。它包括射流曝气、石英砂过滤、锰砂过滤、保安过滤和纳滤。本发明采用射流器进行曝气，不需要空压机、鼓风机或复杂的管道、曝气头等曝气设备，能够节省投资，降低运行能耗，石英砂过滤、锰砂过滤和保安过滤作为纳滤的预处理措施，用于去除可导致膜污染或膜损伤的Fe2+、Mn2+、悬浮物和胶体，纳滤用于去除水中的有机污染物、重金属离子、细菌、病毒等有害物质，同时保留对人体有益的微量元素和矿物质，出水水质稳定，能够得到优质、健康的生活饮用水。

Description

一种农村饮用水净化方法
技术领域
本发明涉及一种农村饮用水净化方法。
背景技术
农村饮水安全是我国新农村建设中最为突出的环境问题之一，局部地区农村水环境质量恶化趋势明显，地表水体和地下水体污染十分严重，造成人畜饮水困难，我国鄱阳湖、洞庭湖附近的冲积平原地区，东北的三江平原、下辽河平原，长江中下游的江汉平原地区部分地下水中铁锰含量较高，同时还存在有机物污染问题，严重危及当地群众身体健康。而现在绝大多数自来水厂仍然沿用混凝沉淀、过滤、消毒处理的“老三段”工艺。对于水质比较好的水源是合适的，可以有效的去除水中的悬浮物、胶体物质和细菌等污染物质，但对金属离子、有机污染物、溶解性化学物质的去除作用有限，不能完全消除水污染造成的危害。
尤其是对于铁、锰含量高且受有机物污染的地下水，现有饮用水处理方法存在对有害物质去除不彻底、运行操作复杂等缺陷，因此急需一种产水水质好、操作简单的农村饮用水净化方法，对铁锰含量高且受有机物污染的地下水进行净化处理，为广大农村地区居民提供优质的饮用水。
发明内容
本发明的目的是提供一种产水水质好、运行稳定、操作简单的农村饮用水净化方法，铁、锰含量高且受有机物污染的地下水经该方法处理后，产水可达到生活饮用水卫生标准，适用于农村地区饮用水净化处理。
本发明的农村饮用水净化方法包括射流曝气、石英砂过滤、锰砂过滤、保安过滤和纳滤，其特征在于：首先采用射流器对受污染的地下水进行曝气，为Fe2+、Mn2+的氧化提供充足的氧气，同时去除水中的CO2、H2S等有害气体；曝气后的地下水进入石英砂过滤器，过滤截留水中的悬浮物、胶体和微生物；石英砂过滤器出水进入锰砂过滤器，通过锰砂的催化作用将溶解性的Fe2+、Mn2+氧化为不溶于水的三价铁和四价锰，再经过滤去除；锰砂过滤器出水进入保安过滤器，截留水中剩下的大于1μm的颗粒，防止这些颗粒对纳滤膜造成损伤；经过上述预处理的出水最后通过纳滤处理，去除溶解性有机物、重金属离子、细菌、病毒等有害物质，得到优质的生活饮用水。
本发明的农村饮用水净化方法还包括采用纳滤产水对石英砂过滤器和锰砂过滤器进行反冲洗，目的是将石英砂过滤器、锰砂过滤器过滤时截留的污垢排出。
本发明的农村饮用水净化方法还包括对纳滤膜组件进行在线化学清洗，化学清洗剂采用质量浓度为0.2％的HCl溶液和质量浓度为0.1％的NaOH溶液，目的是清除纳滤膜表面沉积的硫酸盐垢、无机胶体、生物膜、有机物等。
本发明采用射流器进行曝气，射流器可自行吸气和供气，不需要空压机、鼓风机或复杂的管道、曝气头等曝气设备，能够节省投资，降低运行能耗。石英砂过滤器、锰砂过滤器和保安过滤器作为纳滤的预处理措施，用于去除可导致膜污染或膜损伤的Fe2+、Mn2+、悬浮物和胶体，保证后续纳滤工艺的正常运行。纳滤作为饮用水净化的核心工艺，用于去除水中的有机污染物、重金属离子、细菌、病毒等有害物质，同时保留对人体有益的微量元素和矿物质，出水水质稳定，能够得到优质、健康的生活饮用水。上述工艺均易于实现自动控制，运行管理简单，在农村地区的适用性强。
附图说明
图1为本发明的工艺流程简图。
具体实施方式
本发明的农村饮用水净化方法包括射流曝气、石英砂过滤、锰砂过滤、保安过滤和纳滤，其工艺流程如下：
(1)受污染的地下水首先通过射流器进行曝气，在射流器中，吸入的气体与地下水混合，为水中Fe2+、Mn2+的氧化提供充足的氧气，同时将CO2、H2S等有害气体从水中吹脱出来；
(2)曝气后的地下水进入石英砂过滤器，过滤器滤层高度1.0～1.2m，滤速6～10m/h，石英砂滤料的粒径为0.5～1.0mm，地下水中的悬浮物、胶体和微生物通过石英砂滤料过滤截留；
(3)石英砂过滤器出水进入锰砂过滤器，过滤器滤层高度1.0～1.2m，滤速5～8m/h，锰砂滤料的粒径为0.6～1.2mm，在锰砂滤料的催化作用下，水中溶解性的Fe2+、Mn2+被氧化为不溶于水的三价铁和四价锰，再经过过滤得以去除；
(4)锰砂过滤器出水进入保安过滤器，过滤器内填充过滤精度为1μm的滤芯，通过滤芯截留水中剩下的大于1μm的颗粒。
(5)经过上述预处理的出水最后由纳滤处理，通过纳滤膜分离去除溶解性有机物、重金属离子、细菌、病毒等有害物质，得到优质的生活饮用水。
受污染的地下水通过本发明的方法处理后，可以达到国家生活饮用水卫生标准GB5749-2006的规定。
本发明的农村饮用水净化方法还包括采用纳滤产水对石英砂过滤器和锰砂过滤器进行反冲洗，石英砂过滤器的反冲洗强度12～14L/m2·S，锰砂过滤器的反冲洗强度16～20L/m2·S，反冲洗时间5～15分钟。
本发明的农村饮用水净化方法还包括采用质量浓度为0.2％的HCl溶液和质量浓度为0.1％的NaOH溶液对纳滤膜组件进行在线化学清洗，清洗步骤如下：
①将化学清洗剂输入纳滤膜组件，置换膜组件内的原水，原水排掉；
②化学清洗剂以2m3/h的流量在纳滤膜组件内循环清洗，HCl溶液清洗时循环20分钟，NaOH溶液清洗时循环60分钟；
③浸泡，HCl溶液清洗时浸泡20分钟，NaOH溶液清洗时浸泡3小时以上；
④化学清洗剂在纳滤膜组件内循环清洗，HCl溶液清洗时循环20分钟，NaOH溶液清洗时循环60分钟，将膜表面松动的污染物冲走；
⑤用纳滤产水对膜组件进行冲洗，排掉化学清洗剂；
⑥换另一种清洗剂进行清洗，步骤同①～⑤。

Claims (3)

1.一种农村饮用水净化方法包括射流曝气、石英砂过滤、锰砂过滤、保安过滤和纳滤，其特征在于：首先采用射流器对受污染的地下水进行曝气，为Fe2+、Mn2+的氧化提供充足的氧气，同时去除水中的CO2、H2S等有害气体；曝气后的地下水进入石英砂过滤器，过滤截留水中的悬浮物、胶体和微生物；石英砂过滤器出水进入锰砂过滤器，通过锰砂的催化作用将溶解性的Fe2+、Mn2+氧化为不溶于水的三价铁和四价锰，再经过滤去除；锰砂过滤器出水进入保安过滤器，截留水中剩下的大于1μm的颗粒，防止这些颗粒对纳滤膜造成损伤；经过上述预处理的出水最后通过纳滤处理，去除溶解性有机物、重金属离子、细菌、病毒等有害物质，得到优质的生活饮用水。
2.根据权利要求1所述的农村饮用水净化方法，其特征在于：还包括采用纳滤产水对石英砂过滤器和锰砂过滤器进行反冲洗，目的是将石英砂过滤器和锰砂过滤器过滤时截留的污垢排出。
3.根据权利要求1或2所述的农村饮用水净化方法，其特征在于：还包括对纳滤膜组件进行在线化学清洗，化学清洗剂采用质量浓度为0.2％的HCl溶液和质量浓度为0.1％的NaOH溶液，目的是清除纳滤膜表面沉积的硫酸盐垢、无机胶体、生物膜和有机物。
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