CN1046924C - 生活饮用水净化矿化材料的组份 - Google Patents
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本发明提供了一种生活饮用水净矿化材料的组份，对饮用水进行处理。选用泥质粉砂岩、斜发沸石、活性炭、龙江麦饭石、天青石、硒矿石、贝壳、勃姆石、柘榴石等，进行合理的粒度级配和份数比，可吸除水中有害有毒物质，采用载银网溶出银离子和银极板释放银离子杀灭细菌，净矿化后的水质符合国家生活饮用水水质标准，可直接饮用，并且低度矿化，水中含有多种对人体有益的微量元素，如偏硅酸、锶、锂、锌、硒等。
Description
本发明属于水处理工程中过滤材料的使用。
生活饮用水的净化处理，世界上一直采用混凝-沉淀-过滤-消毒工艺。在过滤材料的选择上，采用石英砂、大理石粒、白云石粒、磁铁矿粒、花岗岩粒、无烟煤粒、卵石、碎石等。消毒的环节上，采用氯杀菌消毒。这些处理主要是改善水的感官性状和杀灭细菌，对一些化学物质也有一定去除效果。但对某些有毒有害物质和有机物去除效果却很差。利用氯消毒效果固然很好，余氯又能持续杀菌，并能抑制水中残存的病原微生物再度繁殖。但氯在水中与有机物化合，生成多种对人体健康有害的氯的有机物，如四氯化碳等，特别是三氯甲烷，被现代医学证明是一种潜在致癌物质，危害着人体的健康。随着现代工业和农业的高速发展，造成水体的污染越来越严重，水体中有机物大量增加，水处理加氯量也在增加，生成氯的有机物也必然在增加，这是被世人所关注的问题。
本发明针对目前水处理中过滤材料和消毒环节上存在的问题，提出一种生活饮用水净化矿化材料的组份，利用多种净化矿化材料，进行合理的粒度级配和份数比，对生活饮用水难于处理的有毒有害物质，进行动态和静态吸附去除；采用银离子杀菌，使水成为可直接饮用水；同时水中增加多种对人体健康有益的微量元素，如锌、硒等，并且符合偏硅酸锶锂复合型矿泉水标准；适用于家庭净水器、居民点集体净化矿化水箱、自来水净水场和工业废水处理等。
本发明是选用多种非金属矿石，进行粒度级配和份数比，由下而上依次排列，完成水处理工程中过滤和消毒环节，克服目前技术的不足，其特征在于：
a、净化矿化层由水进入处开始自下而上各层为：载银网、泥质粉砂岩、斜发沸石、活性炭、斜发沸石、泥质粉砂岩、龙江麦饭石、天青石、柘榴石、硒矿石、贝壳、野生植物灰烬、勃姆石、泥质粉砂岩、斜发沸石、斜发沸石、斜发沸石、银离子杀菌极板；
b、各层材料的粒度级配排列由粗粒度至细粒度再到粗粒度，其各层粒度为：载银网20-100目；泥质粉砂岩2-6目；斜发沸石2-6目；活性炭8-24目；斜发沸石6-12目；泥质粉砂岩6-12目；龙江麦饭石12-20目；天青石5-20目；柘榴石12-20目；硒矿石12-20目；贝壳12-20目；野生植物灰烬：燃烧后的；勃姆石12-20目；泥质粉砂岩12-20目；斜发沸石12-20目；斜发沸石6-12目；斜发沸石2-6目；银离子杀菌极板；
c、各层材料重量的份数比：泥质粉砂岩1-4，斜发沸石1-4；活性炭3-10；斜发沸石0.5-4；泥质粉砂岩0.5-4；龙江麦饭石0.5-4；天青石0.2-3；柘榴石0.5-4；硒矿石0.2-3；贝壳0.2-5；野生植物灰烬0.1-0.5；勃姆石0.5-15；泥质粉砂岩1-6；斜发沸石1-4；斜发沸石1-4；斜发沸石1-4；按上述进行水处理，组合成生活饮用水净化矿化材料的组份。
本发明选用的是高硅质、高比表面积、多维微孔的天然分子筛-泥质粉砂岩、斜发沸石，具有较强的吸附能力，是动态吸附材料，即水一过就完成对水中有毒有害物质的吸附。同时它们又具有较强的阳离子交换能力，置换出盐基，吸进有害物质和有毒重金属元素。泥质粉砂岩含可溶性硅酸在80％以上，在水中自然生成偏硅酸，即偏硅酸矿泉水；柘榴石能吸附锰；天青石富含锶，硒矿石富含硒，水是很活泼的溶剂，世界上几乎没有不能被水溶解的物质，只是溶出的多与少而已，水能溶出天青石中的锶，也能溶出硒矿石中的硒，使水中增加了对人体有益的微量元素锶和硒；富含锂和锌的野生植物灰烬，能被水溶出锂和锌元素；麦饭石已被世界承认是一种药石，它既能吸附水中的有机物，又能被水溶出多种对人体有益的微量元素；贝壳富含钙，既能增加水中的钙元素，又能吸附水中的有机物；富含铝的勃姆石，具有降氟的特效功能；活性炭是高比表面积的吸附材料，它对水中的有机物和一般化学物质，均有较强的吸附作用；载银网能溶出银离子杀菌，银离子杀菌极板是靠电能作用，释放银离子杀菌，每升水中只要有一千亿分之二克银离子，即可杀死水中的细菌。
本发明在普通水质情况下，即没有某种元素含量特别高的情况下，采用由粗粒径到细粒径再到粗粒径的层次顺序装料，水的净化矿化效果最佳；水先到粗粒径的料层，粒径粗孔隙率大，含污能力大，水到细粒径料层时，污物已大量减少，不会造成细料层堵塞；上下都有粗料层，在反冲洗时不会出现料层翻砂现象；下有载银网拦截杀菌，上有银离子杀菌极板灭菌，可确保水中无菌；上下都有动态净化材料泥质粉砂岩每斜发沸石及活性炭，多次吸附水中有害物质和有毒重金属元素，保证水质达到国家饮用水标准；中间料层多为富含有益元素的矿石，而且粒度小，溶出快些，能保证水中适量的有益元素；这样就解决了不同料层的吸附与溶出，溶出与吸附的因果制约；特殊水质地区，有不同的滤料份数比，如水中含氟量高的地区，含砷、锰高的地区，是另外课题，另有特殊的滤料份数比来解决这些特殊水质地区的水质问题。
本发明的优点是：
1、几种动态水质净化矿化材料的粒度级配和份数比，使水-过滤料层就完成对水中有害物质和有毒重金属元素的吸附；
2、几种动态水质净矿化材料，都有较强的阳离子交换能力，能置换出盐基，吸附进有害物质和有毒重金属元素；
3、采用银离子杀菌，避免了用氯杀菌而生成的氯的有机物，给人体带来的危害；
4、能溶出多种对人体有益的微量元素，如偏硅酸、锶、锂、锌、硒等。符合偏硅酸锶锂复合型矿泉水标准；
5、按着国家生活饮用水水质标准，和净化前后的去除率：感官性状指标平均去除率为92％，一般化学指标和毒理学指标平均去除率为80-85％，细菌学指标去除率近于100％，是可直接饮用水；
6、增加了一些非金属矿石的利用价值，特别是“泥质粉砂岩”从未被开发利用，这一发明的实施，将带动一些非金属矿加工业的发展。
本发明的实施例：
本发明是选用了多种非金属矿石，进行粒度级配和份数比，来完成生活饮用水的净化矿化，其中有的材料是已经用于净水，如沸石、麦饭石、活性炭等；其中有的材料是新选用的，如泥质粉砂岩、天青石、柘榴石、硒矿石、贝壳、勃姆石、野生植物灰烬、载银网、银离子杀菌极板等。
就哈尔滨市生活饮用水水质情况，是属中性水，一般化学指标、毒理学指标、细菌学指标等都属于一般，只有色度和浑浊度略高些，我们采用一般粒度级配和份数比，即可使水达到国家生活饮用水水质标准，并且低度矿化，水中含有多种对人体有益的微量元素，如偏硅酸、锶、锂、锌、硒等。其粒度级配和份数比，自下而上的层次顺序组装列为下表：
| 序号 | 净化矿化材料名称 | 材料粒度级 配 | 重 量组 份 比 |
| 123456789101112131415161718 | 载银网泥质粉砂岩斜发沸石活性炭斜发沸石泥质粉砂岩龙江麦饭石天青石柘榴石硒矿石贝壳野生植物灰烬勃姆石泥质粉砂岩斜发沸石斜发沸石斜发沸石银离子杀菌极板 | 40目4目6目8-24目8目10目12目12目12目12目12目燃烧后的12目20目12目8目6目 | 2241220.50.50.20.20.10.52111 |
采用表中净矿化材料粒度由粗到细再到粗和份数比的层次顺序装料，承的净矿化效果最好。同时解决了细料层可能被杂质、污物堵塞和反冲洗时料层可能翻砂等问题。
水从净水装置底部进入，首先经过粗料层，也是动态净化料层-泥质粉砂岩和斜发沸石，水一过之间，就把水中的有机物杂质和有害有毒物质吸附一大部分，因为泥质粉砂岩和斜发沸石都是多维微孔，高比表面积的吸附材料，泥质粉砂岩的比表面积为270～300m2/g，斜发沸石的比表面积为330～350m2/g，活性炭的比表面积为500～1000m2/g。
中间细料层多为富含对人体有益微量元素的矿石，如天青石含锶40～50％。同时细料层也起到过滤作用。
最上几层又是动态粗料层，再次动态吸附有毒有害物质。
净矿化料下部有载银网溶出银离子杀菌，最上部有银极板释放银离子杀菌，中间有动态和静态净矿化材料吸附细菌，这样就确保了水中无菌。
Claims (1)
1、一种生活饮用水净化矿化材料的组份，在净化矿化过程中，水经过的净化矿化层有斜发沸石、活性炭、天青石、龙江麦饭石，其特征在于：
a、净化矿化层由水进入处开始，自下而上各层为：载银网、泥质粉砂岩、斜发沸石、活性炭、斜发沸石、泥质粉砂岩、龙江麦饭石、天青石、柘榴石、硒矿石、贝壳、野生植物灰烬、勃姆石、泥质粉砂岩、斜发沸石、斜发沸石、斜发沸石、银离子杀菌极板；
b、各层材料的粒度级配排列由粗粒度至细粒度再到粗粒度，其各层粒度为：载银网20-100目；泥质粉砂岩2-6目；斜发沸石2-6目；活性炭8-24目；斜发沸石6-12目；泥质粉砂岩6-12目；龙江麦饭石12-20目；天青石5-20目；柘榴石12-20目；硒矿石12-20目；贝壳12-20目；野生植物灰烬：燃烧后的；勃姆石12-20目；泥质粉砂岩12-20目；斜发沸石12-20目；斜发沸石6-12目；斜发沸石2-6目；银离子杀菌极板；
c、各层材料重量的份数比：泥质粉砂岩1-4；斜发沸石1-4；活性炭3-10；斜发沸石0.5-4；泥质粉砂岩0.5-4；龙江麦饭石0.5-4；天青石0.2-3；柘榴石0.5-4；硒矿石0.2-3；贝壳0.2-5；野生植物灰烬0.1-0.5；勃姆石0.5-15；泥质粉砂岩1-6；斜发沸石1-4；斜发沸石1-4；斜发沸石1-4；按上述进行水处理，组合成生活饮用水净化矿化材料的组份。
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