CN114890517A - 一种改进的絮凝净水方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种改进的絮凝净水方法，采用铝的氢氧化物和/或铁的氢氧化物作为絮凝净水剂，通过设置有超声波发生器的反应槽，对絮凝净水剂与水或者水溶液进行超声作用再与待净化处理的水体混合，或者，对絮凝净水剂与待净化处理的水体的混合物进行超声作用，然后令待净化处理的水体产生出絮凝胶体与水体中的悬浮物和/或杂质作共沉降。该方法能很有效地沉降水中悬浮物和吸附部分有机杂质，使净水质量得到提高，还能避免了现有方法通过水解生成氢氧化物时产出的酸类污染物质。
Description
技术领域
本发明属于净水处理技术领域，具体涉及一种能改进的絮凝净水方法及其装置。
背景技术
水是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。因此，为了健康，人们对水的处理越来越重视。
现有的净水处理工艺流程通常采用以下步骤：第一步，絮凝净水：通过化学反应方法在被处理的水体中生成氢氧化铝和/或氢氧化铁和/或氢氧化亚铁胶体来沉降水中的悬浮物，并作固液分离；第二步，对不可沉悬的金属离子、有机物和氮、磷化合物等进行处理；第三步，采用对水的酸碱度PH值和/或消毒等处理。
在上述第一步中，由于氢氧化铝、氢氧化铁、氢氧化亚铁都不溶于水，简单地将其加投到水中时其大部分都无法成为胶体，难以与水中的悬浮物形成絮凝物并沉降，从而造成极大的浪费。所以在上述现有技术流程的第一步中，通常采用价格便宜但效果良好的铝盐和/或铁盐，使其在对应的pH值条件下水解生成氢氧化物絮凝胶体来对水中的悬浮物作沉降净水处理。
其中，所述铝盐和/或铁盐的水解化学反应原理如下列化学反应方程式所示：
AlCl3+3H2O→Al(OH)3+3HCl；
FeCl3+3H2O→Fe(OH)3+3HCl；
Fe2Cl+5H2O→2Fe(OH)3+4HCl；
Al2(SO4)3+6H2O→2Al(OH)3+3H2SO4；
Fe2(SO)3+6H2O→2Fe(OH)3+3H2SO4；
2Fe(SO4)+5H2O+1/2O2→2Fe(OH)3+2H2SO4。
从上述化学反应式可知，铝盐和/或铁盐的水解反应在得出Al(OH)3和/或Fe(OH)3胶体的同时必然伴随着酸的产生。这些酸导致水解反应的化学平衡系统向左移动，造成铝盐和/或铁盐水解不完全，从而令有少部分的铝盐和/或铁盐进入了下一步水处理工序中，并于第二步的水处理时水解形成胶体粘附于设备上，影响了第二步的水处理效果。而在第三步中，向水中投放越多的碱性氧化剂作消毒，便会导致被处理的水体中生成更多的盐分。因此，经过现有的净水处理工艺流程后，水体的酸度和含盐量都较高。长期饮用以此工艺净化的饮用水会破坏人体酸碱平衡，大大提高心脑血管疾病、高血压、高血脂的风险。而采用此工艺进行工业中水回用处理，则会直接影响生产质量。
针对上述存在的不足，现有技术会采用离子交换树脂和/或反渗透工艺技术对水体的盐分和酸性化合物作去除处理。但离子交换树脂和反渗透膜的选择性强，工艺装置制造复杂，且设备管理成本高，装置运行过程中的离子交换树脂和反渗透膜都需要经常更换。因此，离子交换法和反渗透法难以在生产中得到广泛推广。
由于关乎到人们的身体健康和工业用水资源的环保利用，需要对现有净水处理的工艺技术作改良。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种改进的絮凝净水方法，该方法能很有效地沉降水中悬浮物和吸附部分有机杂质，使净水质量得到提高。
本发明的第二个目的在于提供一种适用于上述方法的絮凝净水装置。
本发明的第一个目的通过以下技术方案实现：
一种改进的絮凝净水方法，包括以下步骤：
S1.采用一设置有超声波发生器的反应槽，将絮凝净水剂与水或者水溶液的混合物加入到该反应槽中；
S2.启动超声波发生器，在所述反应槽中对絮凝净水剂与水或者水溶液的混合物进行超声作用，得到净水浆液；
S3.将步骤S2所得的净水浆液加入待净化处理的水体中，令待净化处理的水体产生出絮凝胶体与水体中的悬浮物和/或杂质作共沉降；
S4.将步骤S3的水体与沉降物做固液分离，得到絮凝净化的水体。
本发明的第一个目的还可以采用以下技术方案来实现：
一种改进的絮凝净水方法，包括以下步骤：
S1.采用一设置有超声波发生器的反应槽，将待净化处理的水体和絮凝净水剂加入到该反应槽中；
S2.启动超声波发生器，在所述反应槽中对待净化处理的水体和絮凝净水剂的混合物进行超声作用；
S3.关停超声波发生器，令待净化处理的水体产生出絮凝胶体与水体中的悬浮物和/或杂质作共沉降；
S4.将步骤S3的水体与沉降物做固液分离，得到絮凝净化的水体。
本发明所述的絮凝净水剂为铝的氢氧化物和/或铁的氢氧化物。
所述的絮凝净水剂具体为氢氧化铝、氢氧化铁、氢氧化亚铁中的至少一种，当两种或三种同时采用时其混合比例没有限制。
本发明的原理是：采用超声波发生器所产生的超声波在液体中产生能吸收声波能量并在极短时间内又崩溃释放能量的空化气泡，当空化气泡崩溃后在周围极小的空间能产生高温高压，对铝的氢氧化物和/或铁的氢氧化物的颗粒和胶体中的胶联长链进行剧烈击碎，令颗粒细碎分散，同时降低胶体在胶联上的稳定因素，从而能将不溶于水的铝的氢氧化物和铁的氢氧化物充分破碎分散，产出类似水解新生氢氧化物状态的胶联体且所生成的胶体量为通过水解新生成的氢氧化物的10倍以上，因此，对待净化处理的水体进行絮凝净化的功效是现有技术的净化功效数倍以上，不仅比现有技术能更有效地提高了净水质量，而且还能避免了现有方法通过水解生成氢氧化物时产出的酸类污染物质。换言之，采用本发明的工艺可以令氢氧化物得到更充分的利用，能够以更少的氢氧化物用量达到相同的净水处理效果。
在本发明的方法中，可以是将絮凝净水剂与水或者水溶液混合，经超声波作用使得铝的氢氧化物和/或铁的氢氧化物被击碎分散并得到净水浆液，随后与待净化处理的水体作搅拌混和，并静置进行共沉降；也可以是直接将絮凝净水剂与待净化处理的水体混合后直接作超声波处理，令铝的氢氧化物和/或铁的氢氧化物达到破碎和脱稳状态后成为净水浆液，随后关停超声波发生器作静置处理，使铝的氢氧化物和/或铁的氢氧化物重新胶联，并与水体中的悬浮物和杂质进行共沉降。
本发明所述的设置有超声波发生器的反应槽可以是：所述超声波发生器与所述反应槽合为一体；也可以是所述超声波发生器独立于反应槽的组合结构。
优选地，所述的絮凝净水剂中含有氢氧化铁。由于三价铁离子具有吸附负离子和氧化降解有机物的效果，能够更好地对水体进行净化。
本发明可以作以下改进：在步骤S3中，使每升待净化处理的水体中，混有来自所述净水浆液中或混有经过超声波处理絮凝净水剂中的铝元素≥0.01g和/或铁元素≥0.02g。
发明人经过多次实验发现，当待净化处理的水体中每升混有来自所述净水浆液中或混有经过超声波处理絮凝净水剂中的铝元素≥0.01g和/或铁元素≥0.02g时，所述的铝的氢氧化物和/或铁的氢氧化物能够产出类似水解新生氢氧化物状态的胶联体并较好地进行沉降，从而有效去除水中悬浮物。
本发明可以作以下改进：在步骤S3中，每升待净化处理的水体中混有来自所述净水浆液中或混有经过超声波处理絮凝净水剂中的铝元素和/或铁元素不超过500g。当待净化处理的水体中每升混有来自所述净水浆液中或混有经过超声波处理絮凝净水剂中的铝元素和/或铁元素大于500g时，制造净水浆液时需要采用的絮凝净水剂的比例较高，采用超声波制造净水浆液所需的时间会较长，影响生产效率；若絮凝净水剂的颗粒和胶体超声击碎不完全，则絮凝净水剂得不到充分利用，造成不必要的浪费，而且净水效果受到影响。
本发明可以作以下改进：在步骤S3中，来自所述净水浆液中或混有经过超声波处理絮凝净水剂的铝元素和/或铁元素为在待净化处理的水体中重新产生出絮凝胶体时，令其所处的溶液环境为pH值≥2，能获得更好的絮凝效果。这是因为当溶液环境的pH值小于2时，溶液中会明显地存在有酸。此时，铝的氢氧化物和/或铁的氢氧化物会有较多的部分与酸反应形成可溶性的铝盐和/或铁盐，降低了絮凝胶体的量，从而影响絮凝净水处理效果。
本发明可以作以下改进：为满足更高质量的净水要求，所述S2中选用的氢氧化铝和/或氢氧化铁和/或氢氧化亚铁已进行重金属离子去除处理。以避免可溶性的重金属离子溶于待净化处理的水体中，对其造成污染。
作为本发明一种优选的实施方式：对含有机杂质的水体作净化时，所述的净水浆液中含有氢氧化铁，从而利用三价铁离子吸附阴离子的特性来吸附有机物，以降低水体的COD值。
本发明的第二个目的通过以下技术方案实现。
一种适用于上述方法的絮凝净水装置，其特征在于：包括能发生超声波的反应槽，所述的反应槽装配有至少一个超声波发生器，以及设有至少一个投/出料口或管。
优选地，所述反应槽设有两个或以上投/出料口，并将其作单功能使用，分别作为投料口/管或出料口/管，以确保工艺的操作和质量要求。
所述的超声波发生器可以是与反应槽结合为一体的固定式超声波发生器，也可以是是独立于反应槽的可移动超声波发生器。优选地，同时在所述反应槽的槽壁安装至少一个固定式超声波发生器，和在反应槽安装至少一个可移动超声波发生器，从而提高氢氧化物的固体破碎分散和胶体脱稳的效率。
本发明可以做以下改进：在所述反应槽的底部设有沉渣槽，且所述沉渣槽设在反应槽出料管/口的下方，这样的结构能通过静置使净水浆液与杂质得到分离，并在反应槽设出液口，或者将出料管/口作为出液口，沉渣槽设出料口，以保证待净化处理的水体或净水浆液中含有较少杂质。
本发明可以作以下改进：为能在线检测受超声波作用制出的净水浆液，在反应槽内增设粘度计检测装置和/或丁达尔效应检测装置，通过在消除或降低其胶凝体稳定性过程中进行采样检测，确保不溶于水的氢氧化物转化净水浆液，并在净水过程中能重新产出矾花，达到或接近由水解新生成的氢氧化物胶体的净水效果。
本发明可以作以下改进：为使反应槽中的胶体得到超声波均匀的作用，在反应槽中增置液体搅拌器。具体可安装常用的叶轮机械式和/或循环液流泵管式搅拌器，使所述反应槽中的氢氧化物的固体颗粒和胶体的胶联长链均匀地被超声波捣碎击断，成为净水浆液。
本发明可以作以下改进：增设絮凝净水槽，其与反应槽的出料管/口连接，为所述净水浆液与待净化处理的水体进行混和使用。
本发明可以作以下改进：增设暂存槽，其连接反应槽和/或絮凝净水槽的入料口，用于装载待加入所述反应槽的氢氧化物净水物料。
本发明可以作以下改进：在反应槽中和/或净水絮凝处理槽中安装工艺数据检测装置，或者工艺数据检测装置和自动监测投料控制器的组件。其中所述的工艺数据检测装置，包括有液位计、粘度计、浊度计、pH值计、电导率仪、氧化还原电位计、流量计、丁达尔效应检测装置和COD检测仪，对整个絮凝净水处理设备系统实行自动化监控运作。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果。
1.本发明工艺通过超声波使用铝的氢氧化物和/或铁的氢氧化物制出净水浆液进行絮凝净水处理，使在絮凝净水过程中水体内不产生酸性化合物和/或盐分，避免或减少使用离子交换树脂和/或反渗透设备进行中和脱盐，节省了大批昂贵设备投资资金和昂贵设备维护管理费。
2.本发明工艺能够令氢氧化物得到更充分的利用，比现有通过水解新生成的氢氧化物产出更大量的胶体，因而能够以更少的氢氧化物用量达到相同的净水处理效果，从而降低净水处理成本。
而且本发明利用超声波获得净水浆液时间短则数十秒，长则不过数分钟，而且净水效果好，因而本发明工艺的生产效率高。
3.本发明工艺通过使用铝的氢氧化物和/或铁的氢氧化物制出净水浆液作絮凝净水处理，在后续净水处理工艺中无需额外购买液碱对氢氧化物生成过程中产生的酸进行中和，也无需频繁更换装置附件，工艺的转换不会造成生产成本增加。
4.本发明工艺在絮凝净水处理在过程中不产生酸性化合物或者盐分，提高了净水质量，增强人们的身体健康，减少工业中水回用的使用设备。
5.本发明工艺处理过程无新增污染源，净水处理成本低。
附图说明
以下通过附图对本发明作进一步的说明。
图1为实施例1的采用的絮凝净水装置；
图2为实施例2的采用的絮凝净水装置；
图3为实施例3的采用的絮凝净水装置；
图4为实施例4的采用的絮凝净水装置；
图5为实施例5的采用的絮凝净水装置。
附图标记：
1-反应槽；2-不可移动棒式超声波发生器；3-可移动棒式超声波发生器，4～5-固定贴板式超声波发生器；6～9检测装置；17-沉渣槽；18-暂存槽；23-絮凝净水槽；25～26-叶轮机械式搅拌器；31～32-循环液流泵管搅拌器；33-自动检测投料控制器；34-过滤器；36-固体机械投料器；38-氢氧化铝；39-氢氧化铁；40-氢氧化亚铁；41-氢氧化铝混合液；42-氢氧化铁混合液；43-氢氧化亚铁混合液；44-含有氢氧化铝、氢氧化铁和氢氧化亚铁与待净化处理的水体的混合液；46-清水/自来水；49-流量控制器；51-待净化处理的水体；52-净水浆液；54～55-泵浦；71～73-阀门；91-投料口/管；101出料口/管；111-高压喷洒头；112-无机碱溶液。
具体实施方式
以下通过具体的实施例，对本发明作进一步说明。
在以下实施例中，所使用的反应槽、叶轮机械式搅拌器、循环液流泵管式搅拌器、絮凝净水槽均为广东省佛山市业高环保设备制造有限公司生产制造。超声波发生器为市售商品，氢氧化铝、氢氧化铁、氢氧化亚铁采用市售化学纯级的商品，检测仪器装置及自动化检测投料控制器为市售商品。除上述举例之外，本领域技术人员根据常规选择，也可以选择其他具有与本发明列举的上述产品具有相似性能的产品，均可以实现本发明的目的。
净水处理效果试验
采用邻苯二甲酸氢钾制作COD值为500ppm的标准有机溶液，作为待净化处理的水体与所述净水浆液中的铝的氢氧化物和/或铁的氢氧化物进行共沉降，并对沉降后所得清液的COD值进行检测。
絮凝胶体验证试验
在将待净化处理的水体与所述净水浆液中的铝的氢氧化物和/或铁的氢氧化物进行共沉降后，采用聚光光源进行照射。如果有絮凝胶体生成，则从垂直入射光方向观察时会出现光亮通路，即出现丁达尔效应。
实施例1
如图1所示，为本发明絮凝净水装置的基础实施例，其包括反应槽1，可移动棒式超声波发生器3，其中所述的反应槽里盛装着氢氧化铁39与待净化处理的水体51。
所述的反应槽1是一个顶部全开口的槽体，顶部开口作为投料口91以及出料口。超声波发生器采用设在反应槽1内的可移动棒式超声波发生器3。
一种能减少水体酸度和盐分的絮凝净水方法，包括以下步骤：
1.如图1设置絮凝净水装置，按表一中所示的量采用氢氧化铁作絮凝净水剂与待净化处理的水体投到反应槽中混合；
2.开动超声波发生器对反应槽1内的氢氧化铁胶体长链及其固体颗粒进行击碎，使胶体降低稳定因素，直接在待净化处理的水体中得到净水浆液；
3.将反应槽1内的净水浆液52与待净化处理的水体51并作搅拌混和，将混合液静置令净水浆液中的氢氧化物重新胶联，并产生出絮凝胶体与水体中的悬浮物和杂质作共沉降。
本实施例1中待净化处理的水体的pH值＝7，本实施例的净水处理效果数据列入表一中。
实施例2
如图2所示，为本发明絮凝净水装置的基础实施例，其包括反应槽1，不可移动棒式超声波发生器2，絮凝净水槽23，泵浦54，阀门71。其中反应槽1里盛装着氢氧化铝、氢氧化铁和氢氧化亚铁与待净化处理的水体的混合液44，所述的絮凝净水槽23装载着待净化处理的水体51。
所述的反应槽1是一个顶部全开口的槽体，顶部开口作为投料口91，而且反应槽1底部设置有出料口101，并在出料口101上安装了阀门71和连接了带有流量计的泵浦54，连通至絮凝净水槽23。超声波发生器采用设在反应槽1内的不可移动棒式超声波发生器2。
絮凝净水槽23内设有叶轮搅拌器25。
一种能减少水体酸度和盐分的絮凝净水方法，包括以下步骤：
1.如图2设置絮凝净水装置，按表一中所示的量选用氢氧化铝、氢氧化铁和氢氧化亚铁作絮凝净水剂与部分待净化处理的水体组成混合液投到反应槽中；
2.开动超声波发生器对反应槽1内的氢氧化铝、氢氧化铁和氢氧化亚铁胶体长链及其固体颗粒进行击碎，使胶体降低稳定因素，然后得到净水浆液52；
3.将反应槽1内的净水浆液52通过出料口4投放到絮凝净水槽23内待净化处理的水体51中并作搅拌混和，令净水浆液52中的铝的氢氧化物和/或铁的氢氧化物在待净化处理的水体51中产生出更大的絮凝胶体，并与水体中的悬浮物和杂质作共沉降，从而得到净化。
本实施例2中待净化处理的水体的pH值＝5，本实施例的净水处理效果数据列入表一中。
实施例3
如图3所示，为本发明的一种絮凝净水装置，其包括有反应槽1、固定贴板式超声波发生器4、检测装置6～9、叶轮机械搅拌器25、固体机械投料器36、暂存槽18、循环液流泵管搅拌器31、流量控制器49、泵浦54和55、阀门71～73、絮凝净水槽23、高压喷晒头111、待净化处理的水体51、无机碱溶液112。
反应槽1是一个顶部全开口的槽体，顶部开口作为投料口，在反应槽1底部设置有出料口101，出料口101上安装了阀门72，并连接了流量控制器49和泵浦54。超声波发生器是安装在反应槽1一外侧壁上的固定贴板式超声波发生器4。反应槽1内还安装有叶轮机械搅拌器25和检测装置6、7、8，其中检测装置6为粘度计，检测装置7为液位计，检测装置8为丁达尔效应检测装置。反应槽1上方还安装有固体机械投料器36，用于装载着氢氧化铁39。还在反应槽1的上方安装了清水进水管，其由阀门71控制。
絮凝净水槽23装载着待净化处理的水体51，其上方还安装通过泵浦54与反应槽1出料口101连接的高压喷洒头111，以及设有循环液流泵管搅拌器31。絮凝净水槽23安装有检测装置9，具体为pH计。
所述的暂存槽18装储着无机碱溶液112，经由阀门73和泵浦55加投至絮凝净水槽23，用于中和待净化处理的水体51。
一种能减少水体酸度和盐分的絮凝净水方法，包括以下步骤：
1.如图3设置絮凝净水装置；
2.打开阀门71加投清水46到反应槽1中、启动固体机械投料器36按表一中所示的量将氢氧化铁39作絮凝净水剂投入到反应槽1中，通过粘度计来控制氢氧化铁39的加投量，所加水量由液位计控制；开启叶轮搅拌器25，pH计检测装置7检测得到pH＜2时控制泵浦55加投无机碱溶液112到絮凝净水槽23中；
3.启动超声波发生器2，使超声波对氢氧化铁颗粒及胶液中的胶联长链作捣碎，得到净水浆液52；
4.丁达尔效应检测装置8在线检测胶体和颗粒被捣碎的状况，通过检测信号数据来控制超声波发生器4的关停；
5.打开阀门72，启动泵浦54，调整流量控制器45，通过高压喷洒头111分散地将净水浆液52投入到待净化处理的水体51中重新产出矾花与水中悬浮物作共沉降作净化水处理。
本实施例3中待净化处理的水体的pH值＝1，本实施例的净水处理效果数据列入表一中。
实施例4
如图4所示，为本发明的一种絮凝净水装置，其包括有反应槽1、可移动棒式超声波发生器3、固定贴板式超声波发生器4、检测装置6和7、沉渣槽17、固体机械投料机36、循环液流泵管搅拌器31、过滤器34、氢氧化铝38、泵浦54和阀门71。
本实施例的反应槽1同时作为反应槽和絮凝净水槽使用。
反应槽1中装设有固定贴板式超声波发生器4和可移动棒式超声波发生器3，在反应槽1底部、出料口101下方设置有沉渣槽17，反应槽1的出料口101作为出液口(出料口101装有阀门71)。并在沉渣槽17底部出料管上安装了过滤器34。过滤器34为普通线绕滤芯，用于过滤和拦截由反应槽1沉至沉渣槽5中难溶的氢氧化铝固体和不溶物，其通过循环液流泵管搅拌器31令过滤后的清液返回到反应槽1中，并使反应槽1中的液体作流动搅拌。通过拦截集中氢氧化铝固体来使用可移动棒式超声波发生器进行破碎，并利用循环液流泵管搅拌器31将破碎后的胶液引流回反应槽1中。
所述的反应槽1上方增加设置固体机械投料机36，其内装有的氢氧化铝，加控量是根据检测装置6、即称重计的测量参数作控投。反应槽1内还设有检测装置7，其为液位计。
一种能减少水体酸度和盐分的絮凝净水方法，包括以下步骤：
1.如图4设置絮凝净水装置；
2.向反应槽1中泵灌入待净化处理的水体，达到液位要求后开启固体机械投料机36按表一中所示的量加投氢氧化铝作絮凝净水剂，同时开启循环液流搅拌器31。当氢氧化铝达到加投的设定重量后关停固体机械投料机36；
3.开动两个超声波发生器对槽内的氢氧化铝固体颗粒进行击碎分散；
4.根据工艺要求设定超声波发生器的工作时间，到达完成破碎时间后关机令混合液静置，使净水浆液中的氢氧化物重新胶联并产生出絮凝胶体与水体中的悬浮物和杂质作共沉降。
本实施例4中待净化处理的水体的pH值＝7，本实施例的净水处理效果数据列入表一中。
实施例5
与图5所示，为本发明的一种絮凝净水装置，其包括有反应槽1、可移动棒式超声波发生器2、固定贴板式超声波发生器4和5、检测装置6～8、暂存槽18，絮凝净水槽23、叶轮机械式搅拌器25和26、自动检测投料控制器33、固体机械投料机36、氢氧化铁39、待净化处理的水体51、净水浆液52、泵浦54和55、自来水46、阀门71、高压喷洒头111。
反应槽1为顶部开口的槽体，顶部开口作为投料口；反应槽1内安装有可移动棒式超声波发生器3，以及检测装置7～8，分别为液位计、丁达尔效应检测器，丁达尔效应检测器是用于在线检测胶体和/或氢氧化铁固体颗粒被捣碎的状况。反应槽1底部的出料管101上设有阀门71、泵浦54、固定贴板式超声波发生器4和5、高压喷洒头111，连通至絮凝净水槽23。其中固定贴板式超声波发生器4和5用于加强消除氢氧化物胶体的稳定因素制造净水浆液，在与待净化处理的水体51混和时更容易重新胶联共沉。
反应槽1上方增加设置固体机械投料机36，用于加投氢氧化铁39，其中的检测装置6为称重计，用于控制所述氢氧化铁39的加投量。
叶轮机械式搅拌器25和26分别安装与反应槽1和絮凝净水槽23内。
所述的暂存槽18装储着自来水46，经由泵浦55加投至反应槽1。
所述的自动检测投料控制器33用于整套设备流程的自动控制和安全联锁。
一种能减少水体酸度和盐分的絮凝净水方法，包括以下步骤：
1.如图5设置絮凝净水装置；
2.将自来水46泵送入反应槽1中根据液位数据作关停，开启叶轮搅拌器25和打开固体机械投料机36按表一中所示的量进行加投氢氧化铁作絮凝净水剂，其投入量根据称重计6现场检测得到的数据传送到自动检测投料器33中作处理控制。开动超声波发生器对反应槽1内的胶体溶液的分子长链进行捣碎使胶体降低稳定因素达到脱稳；
3.将检测装置8丁达尔效应检测仪的数据传送到自动投料控制器33中作处理，当反应槽1内的净水浆液达到工艺要求的使用标准后，即开启阀门71和启动泵浦54、固定贴板式超声波发生器4和5将反应槽1中的液体通过高压喷洒头111均匀分散地喷洒投入到待净化处理的水体51中，使其重新胶联产生出絮凝胶体与水体中的悬浮物和杂质作共沉降。
本实施例5中待净化处理的水体的pH值＝7，本实施例的净水处理效果数据列入表一中。
实施例6
采用实施例3的装置，按照实施例3的方法对pH＝1的待净化处理的水体进行处理。其与实施例3不同的是，所述作絮凝净水剂改为采用1∶1的氢氧化铁和氢氧化亚铁的混合物。
实施例7～8
采用实施例3的装置，按照实施例3的方法对pH＝1的待净化处理的水体进行处理。
比较例1
向待净化处理的水体中加投硫酸铁，随后加入氢氧化钠溶液将混合液的pH值调至7，令混合液中的铁离子全部水解成为氢氧化铁并与杂质共沉降。本比较例1所采用的待净化处理的水体其pH值＝7。
比较例2
向待净化处理的水体中加投氯化铝，随后加入氢氧化钠溶液将混合液的pH值调至7，令混合液中的铝离子全部水解成为氢氧化铝并与杂质共沉降。本比较例2所采用的待净化处理的水体其pH值＝7。
比较例3
采用实施例2的装置，按表一中所示的氢氧化物的量对待净化处理的水体进行处理，并将净水处理效果数据列入表一中。本比较例3所采用的待净化处理的水体其pH值＝5。
比较例4
采用实施例3的装置，按照实施例3的方法对pH＝1的待净化处理的水体进行处理。其与实施例3不同的是，不再向絮凝净水槽23加投无机碱溶液。
表一
从表-1可知，实施例1中混入被处理水体中的铁的氢氧化物是比较例1中的十分之一，而两者对待净化处理的水体的处理效果差不多，且丁达尔效应的现象也差不多，证明采用本发明的方法所产生的氢氧化物胶体量是现有技术的十倍甚至更高。此外，实施例4与比较例2的混入被处理水体中的铝的氢氧化物的量相同，但比较例2的处理效果却不如实施例4，也证明了本发明的方法所产生的氢氧化物胶体量更多、处理效果更好。
实施例3和实施例6放入不同之处在于，实施例3采用的铁的氢氧化物为氢氧化铁，实施例6采用的铁的氢氧化物为氢氧化铁和氢氧化亚铁的1∶1混合物。有结果可见，氢氧化铁对待净化处理的水体中有机物的处理能力高于氢氧化亚铁。
实施例3和比较例4的不同之处在于，前者通过向絮凝净水槽23加投无机碱溶液将絮凝净水槽中的溶液pH值控制于≥2，而后者则没有对待净化处理的水体的pH值进行调整，导致部分铁的氢氧化物转化为铁盐，降低了氢氧化铁胶体的量，从而影响了水处理效果。
比较例3虽然能对待净化处理的水体其COD值有轻微的处理效果，但由于所产生出的絮凝胶体量太少，沉降所需时间较长。
Claims (16)
1.一种改进的絮凝净水方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.采用一设置有超声波发生器的反应槽，将絮凝净水剂与水或者水溶液的混合物加入到该反应槽中；所述的絮凝净水剂为铝的氢氧化物和/或铁的氢氧化物；
S2.启动超声波发生器，在所述反应槽中对絮凝净水剂与水或者水溶液的混合物进行超声作用，得到净水浆液；
S3.将步骤S2所得的净水浆液加入待净化处理的水体中，令待净化处理的水体产生出絮凝胶体与水体中的悬浮物和/或杂质作共沉降；
S4.将步骤S3的水体与沉降物做固液分离，得到絮凝净化的水体。
2.一种改进的絮凝净水方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.采用一设置有超声波发生器的反应槽，将待净化处理的水体和絮凝净水剂加入到该反应槽中；所述的絮凝净水剂为铝的氢氧化物和/或铁的氢氧化物；
S2.启动超声波发生器，在所述反应槽中对待净化处理的水体和絮凝净水剂的混合物进行超声作用；
S3.关停超声波发生器，令待净化处理的水体产生出絮凝胶体与水体中的悬浮物和/或杂质作共沉降；
S4.将步骤S3的水体与沉降物做固液分离，得到絮凝净化的水体。
3.根据权利要求1或2所述的改进的絮凝净水方法，其特征在于，所述的设置有超声波发生器的反应槽是所述超声波发生器与所述反应槽合为一体，和/或是所述超声波发生器独立于反应槽的组合结构。
4.根据权利要求3所述的改进的絮凝净水方法，其特征在于，在步骤S3中，每升待净化处理的水体中，混有来自所述净水浆液中或混有经过超声波处理絮凝净水剂中的铝元素≥0.01g和/或铁元素≥0.02g。
5.根据权利要求4所述的改进的絮凝净水方法，其特征在于，在步骤S3中，每升待净化处理的水体中混有来自所述净水浆液中或混有经过超声波处理絮凝净水剂中的铝元素和/或铁元素不超过500g。
6.根据权利要求5所述的改进的絮凝净水方法，其特征在于，在步骤S2中，来自所述净水浆液中的铝元素和/或铁元素为在待净化处理的水体中重新产生出絮凝胶体时，令其所处的溶液环境为pH值≥2。
7.根据权利要求6所述的改进的絮凝净水方法，其特征在于，所述的絮凝净水剂中含有氢氧化铁。
8.一种适用于权利要求1-7任一项所述的方法的絮凝净水装置，其特征在于：包括能发生超声波的反应槽，所述的反应槽装配有至少一个超声波发生器，以及设有至少一个投/出料口或管。
9.根据权利要求8所述的絮凝净水装置，其特征在于：所述反应槽设有两个或以上投/出料口，并将其作单功能使用，分别作为投料口/管或出料口/管。
10.根据权利要求9所述的絮凝净水装置，其特征在于：同时在所述反应槽的槽壁安装至少一个固定式超声波发生器，和在反应槽安装至少一个可移动超声波发生器。
11.根据权利要求10所述的絮凝净水装置，其特征在于：在所述反应槽的底部设有沉渣槽，且所述沉渣槽设在反应槽出料管/口的下方；所述沉渣槽设出料口。
12.根据权利要求10所述的絮凝净水装置，其特征在于：在反应槽内增设粘度计检测装置和/或丁达尔效应检测装置。
13.根据权利要求10所述的絮凝净水装置，其特征在于：在反应槽中增置液体搅拌器。
14.根据权利要求10所述的絮凝净水装置，其特征在于：增设絮凝净水槽，其与反应槽的出料管/口连接，为所述净水浆液与待净化处理的水体进行混和使用。
15.根据权利要求14所述的絮凝净水装置，其特征在于：增设暂存槽，其连接反应槽和/或絮凝净水槽的入料口。
16.根据权利要求8-15任一项所述的絮凝净水装置，其特征在于：在反应槽中和/或净水絮凝处理槽中安装工艺数据检测装置，或者工艺数据检测装置和自动监测投料控制器的组件；其中，所述的工艺数据检测装置，包括有液位计、粘度计、浊度计、pH值计、电导率仪、氧化还原电位计、流量计、丁达尔效应检测装置和COD检测仪，对整个絮凝净水处理设备系统实行自动化监控运作。
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
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