CN206955692U - 除砷装置及水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水处理技术领域，尤其是涉及一种除砷装置及水处理系统。除砷装置，包括填料罐、增压泵、混合管、第一计量泵、第二计量泵、第一加药罐和第二加药罐；填料罐的内部设置有多孔填料层，多孔填料层包括多个多孔颗粒物，多个多孔颗粒物的表面均设置有二氧化锰涂层；增压泵的进口用于与原水池连通，增压泵的出口与混合管的一端连通，第一计量泵的入口与第一加药罐连通，第一加药罐盛装有铁盐溶液，第一计量泵的出口与混合管连通；第二计量泵的入口与第二加药罐连通，第二加药罐盛装有氧化剂，第二计量泵的出口与混合管连通；还包括反洗进水管和反洗出液管。本实用新型能够有效地去除水中的三价砷和五价砷，同时有效地避免了二次污染。

Description

除砷装置及水处理系统

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，尤其是涉及一种除砷装置及水处理系统。

背景技术

砷污染的来源主要分为天然来源和人为来源：天然来源是指含砷岩矿及土壤的风化，含砷矿的淋洗，地质的变迁及地下岩矿物的溶解等进入自然水体中；人为来源是指含砷农药的使用，砷化物的开采及冶炼，制革、纺织、木材加工、玻璃、油漆颜料和陶瓷等工业废水对天然水体的污染。上述砷污染来源严重污染了地下水及地表饮用水的水源，导致饮用水中砷含量严重超标，因此，研究高效经济安全的除砷技术显得尤其重要。

目前，通常采用活性炭吸附法来去除水中的砷，但是，由于活性炭滤芯在吸附砷后不可再生，需要经常更换，废弃的活性炭滤芯很容易对环境造成二次污染。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种除砷装置，以解决现有的活性炭除砷装置存在的不可再生且容易对环境造成二次污染的技术问题。

本实用新型的目的还在于提供一种水处理系统，以解决现有的水处理系统存在的占地面积大、且容易造成二次污染的技术问题。

基于上述第一目的，本实用新型提供了一种除砷装置，包括填料罐、增压泵、混合管、第一计量泵、第二计量泵、第一加药罐和第二加药罐；

所述填料罐具有相对设置的第一流通口和第二流通口，所述填料罐的内部设置有多孔填料层，所述多孔填料层包括多个多孔颗粒物，多个所述多孔颗粒物的表面均设置有二氧化锰涂层；

所述增压泵的进口用于与原水池连通，所述增压泵的出口与所述混合管的一端连通，所述混合管的另一端与所述第一流通口连通；所述第一计量泵的入口与所述第一加药罐连通，所述第一加药罐盛装有铁盐溶液，所述第一计量泵的出口与所述混合管连通；所述第二计量泵的入口与所述第二加药罐连通，所述第二加药罐盛装有氧化剂，所述第二计量泵的出口与所述混合管连通；所述混合管设置有第一阀门；所述第二流通口设置有出水管；

还包括反洗进水管和反洗出液管，所述反洗进水管与所述出水管连通，所述反洗进水管设置有第二阀门；所述反洗出液管与所述混合管连通，所述反洗出液管设置有第三阀门。

进一步的，所述填料罐的内部设置有第一布水器，所述第一布水器与所述第一流通口连通。

进一步的，所述填料罐的内部设置有第二布水器，所述第二布水器与所述第二流通口连通。

进一步的，所述氧化剂为双氧水，所述铁盐溶液为氯化铁溶液。

进一步的，所述填料层的体积占所述填料罐的容积的50％～70％。

进一步的，所述填料层的堆积密度为950～1200kg/cm³。

进一步的，所述填料罐的罐底设置有排液斗，所述排液斗的一端与所述填料罐的罐底连通，所述排液斗的另一端与所述第二流通口连通，且所述排液斗的横截面积由所述排液斗的一端向所述排液斗的另一端逐渐减小。

进一步的，所述多孔颗粒物为沸石。

进一步的，所述出水管设置有第四阀门。

基于上述第二目的，本实用新型还提供了一种水处理系统，包括所述的除砷装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的一种除砷装置，包括填料罐、增压泵、混合管、第一计量泵、第二计量泵、第一加药罐和第二加药罐；所述填料罐具有相对设置的第一流通口和第二流通口，所述填料罐的内部设置有多孔填料层，所述多孔填料层包括多个多孔颗粒物，多个所述多孔颗粒物的表面均设置有二氧化锰涂层；所述增压泵的进口用于与原水池连通，所述增压泵的出口与所述混合管的一端连通，所述混合管的另一端与所述第一流通口连通；所述第一计量泵的入口与所述第一加药罐连通，所述第一加药罐盛装有铁盐溶液，所述第一计量泵的出口与所述混合管连通；所述第二计量泵的入口与所述第二加药罐连通，所述第二加药罐盛装有氧化剂，所述第二计量泵的出口与所述混合管连通；所述混合管设置有第一阀门；所述第二流通口设置有出水管；还包括反洗进水管和反洗出液管，所述反洗进水管与所述出水管连通，所述反洗进水管设置有第二阀门；所述反洗出液管与所述混合管连通，所述反洗出液管设置有第三阀门。本实用新型提供的除砷装置，能够有效地去除水中的三价砷和五价砷。此外，本实用新型通过设置反洗进水管和反洗出液管，能够对多孔填料层进行有效的反冲洗，去除多孔填料层中的含砷沉淀物，使得多孔填料层能够反复利用，无需经常更换，有效地避免了二次污染。在使用时，增压泵将原水打入混合管中，第一计量泵将第一加药罐中的铁盐溶液打入混合管中，第二计量泵将第二加药罐中的氧化剂打入混合管中，原水与铁盐溶液和氧化剂混合后，由第一流通口进入填料罐，在铁盐溶液、氧化剂及二氧化锰涂层的催化作用下，水中的三价砷被氧化成五价砷，增强了除砷效果，同时，五价砷和铁离子结合后被吸附在多孔填料层中，使得原水中的砷和加入的铁盐一并被除去，提高了出水质量。当多孔填料层需要清洗时，将反冲洗水从反洗进水管通入填料罐，对填料层进行反冲洗，反冲洗后的液体从反洗出液管排出。

本实用新型提供的水处理系统，由于使用了本实用新型提供的除砷装置，能够有效地去除水中的三价砷和五价砷，同时能够有效地避免对环境造成二次污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的除砷装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的除砷装置的一种变形例的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的除砷装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二提供的除砷装置的一种变形例的结构示意图。

图标：101-填料罐；102-增压泵；103-混合管；104-第一计量泵；105-第一加药罐；106-多孔填料层；107-反洗进水管；108-反洗出液管；109-第一布水器；110-第二布水器；111-第一阀门；112-第二阀门；113-第三阀门；114-第四阀门；115-排液斗；116-流量计；117-出水管；118-第二计量泵；119-第二加药罐。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的除砷装置的结构示意图；图2为本实用新型实施例一提供的除砷装置的一种变形例的结构示意图。箭头方向A表示原水流向，箭头方向B表示反冲洗水流向。参见图1和图2所示，本实施例提供了一种除砷装置，包括填料罐101、增压泵102、混合管103、第一计量泵104、第二计量泵118、第一加药罐105和第二加药罐119；填料罐101具有相对设置的第一流通口和第二流通口，填料罐101的内部设置有多孔填料层106，多孔填料层106包括多个多孔颗粒物，多个多孔颗粒物的表面均设置有二氧化锰涂层；增压泵102的进口用于与原水池连通，增压泵102的出口与混合管103的一端连通，混合管103的另一端与第一流通口连通；第一计量泵104的入口与第一加药罐105连通，第一加药罐105盛装有铁盐溶液，第一计量泵104的出口与混合管103连通；第二计量泵118的入口与第二加药罐119连通，第二加药罐119盛装有氧化剂，第二计量泵118的出口与混合管103连通；混合管103设置有第一阀门111；第二流通口设置有出水管117；还包括反洗进水管107和反洗出液管108，反洗进水管107与出水管117连通，反洗进水管107设置有第二阀门112；反洗出液管108与混合管103连通，反洗出液管108设置有第三阀门113。本实施例提供的除砷装置，能够有效地去除水中的三价砷和五价砷。此外，本实施例通过设置反洗进水管107和反洗出液管108，能够对多孔填料层106进行有效的反冲洗，去除多孔填料层106中的含砷沉淀物，使得多孔填料层106能够反复利用，无需经常更换，有效地避免了二次污染。在使用时，增压泵102将原水打入混合管103中，第一计量泵104将第一加药罐105中的铁盐溶液打入混合管103中，第二计量泵118将第二加药罐119中的氧化剂打入混合管103中，原水与铁盐溶液和氧化剂混合后，由第一流通口进入填料罐101，在铁盐溶液、氧化剂及二氧化锰涂层的催化作用下，水中的三价砷被氧化成五价砷，增强了除砷效果，同时，五价砷和铁离子结合后被吸附在多孔填料层106中，使得原水中的砷和加入的铁盐一并被除去，提高了出水质量。当多孔填料层106需要清洗时，将反冲洗水从反洗进水管107通入填料罐101，对多孔填料层106进行反冲洗，反冲洗后的液体从反洗出液管108排出。

本实施例的可选方案中，填料罐101的内部设置有第一布水器109，第一布水器109与第一流通口连通。

通过设置第一布水器109，能够使原水与铁盐溶液、氧化剂的混合液均匀地喷向多孔填料层106中，增大混合液与多孔填料层106的接触面积，充分利用二氧化锰的催化作用，从而使得除砷效果更加明显。

作为优选，第一布水器109采用目前常见的布水器，例如：可以采用旋转布水器。

本实施例的可选方案中，填料罐101的内部设置有第二布水器110，第二布水器110与第二流通口连通。

通过设置第二布水器110，能够使反冲洗水均匀地喷向多孔填料层106中，对多孔填料层106进行充分的反冲洗，从而去除多孔填料层106中吸附的含砷沉淀物，使得多孔填料层106能够重复利用，有效地避免因频繁更换多孔填料层106而对环境造成二次污染的现象，同时，节约了生产成本。

本实施例的可选方案中，氧化剂为双氧水，铁盐溶液为氯化铁溶液。

采用双氧水作为氧化剂，能够加速催化氧化反应的进行，双氧水在二氧化锰涂层的催化作用下，能够生产羟基自由基，羟基自由基具有较强的氧化性，能够将水中的三价砷氧化成五价砷，五价砷可以与铁离子相互结合，最终被多孔填料层106吸附，从而将水中的砷以及添加的铁离子去除。

此外，双氧水分解生成水和氧气，不会向原水中引入其他污染物或有毒有害物质。

当原水中的砷含量过高时，通过添加氯化铁溶液，能够增强除砷效果。

本实施例的可选方案中，多孔填料层106的体积占填料罐101的容积的50％～70％。

如果多孔填料层106的体积过小，就会导致多孔填料层106与原水接触的面积过小，从而导致除砷效果不明显。

如果多孔填料层106的体积过大，填料罐101的剩余空间就会过小，不能满足反洗的需要，而使设备失去反冲洗的功能。

本实施例，多孔填料层106的体积占填料罐101的容积的50％～70％，这样的方式能够有效地对砷的沉淀物进行吸附，且吸附能力较强，而且能够满足反洗的要求，从而保证生产的顺利进行。

作为优选，本实施例提供的多孔填料层106的体积占填料罐101的容积的70％。

需要说明的是，反冲洗后的液体可以用袋式过滤器过滤或者通过太阳能蒸发或旋转蒸发的方法进行处理。

本实施例的可选方案中，多孔填料层106的堆积密度为950～1200kg/cm³。

作为优选，本实施例的多孔颗粒物为沸石。

多孔填料层106的堆积密度过小，说明沸石颗粒的粒度过大，沸石颗粒的比表面积过小，不能与原水发生充分的催化氧化反应，导致除砷的效果较差。

此外，沸石颗粒的粒度过大、质量过大，在对多孔填料层106进行反冲洗时，需要大量的反冲洗水，浪费水资源。

多孔填料层106的堆积密度过大，说明沸石颗粒的粒度过小，沸石颗粒容易随水流流失，不仅造成原料浪费，而且流失的沸石颗粒容易污染除砷后的水。

作为优选，多孔填料层106的堆积密度为1060kg/cm³。

本实施例的可选方案中，出水管117设置有第四阀门114。

通过在出水管117设置第四阀门114，能够调节出水量。另外，当需要对多孔填料层106进行反洗时，关闭第四阀门114，防止反冲洗水从出水管117排出。

作为优选，第一阀门111、第二阀门112、第三阀门113和第四阀门114均可以采用目前常见的调节阀。

本实施例的另一可选方案中，填料罐101的罐底设置有排液斗115，排液斗115的一端与填料罐101的罐底连通，排液斗115的另一端与第二流通口连通，且排液斗115的横截面积由排液斗115的一端向排液斗115的另一端逐渐减小。

通过设置排液斗115，并将排液斗115的横截面积设置为由排液斗115的一端向排液斗115的另一端逐渐减小，这样的方式能够使得从多孔填料层106中流出的除砷后的水顺利地流向第二流通口，并从出水管117排出，避免部分水存留在罐底，提高净水得率。

该另一可选方案中，排液斗115与填料罐101可拆卸连接。

通过将排液斗115与填料罐101可拆卸连接，这样的方式便于对多孔填料层106进行更换，保证除砷效果。

需要说明的是，填料罐101设置有人孔和卸料口。

实施例二

图3为本实用新型实施例二提供的除砷装置的结构示意图；图4为本实用新型实施例二提供的除砷装置的一种变形例的结构示意图。参见图3和图4所示，本实施例也提供了一种除砷装置，本实施例的除砷装置是在实施例一的基础上的改进，除此之外的实施例一的技术方案也属于该实施例，在此不再重复描述。相同的零部件使用与实施例一相同的附图标记，在此参照对实施例一的描述。

本实施例中，增压泵102的出口设置有流量计116。

通过设置流量计116，便于监测原水的水流速度，从而可以根据实际处理情况，随时调节原水的水流速度，保证原水在多孔填料层106中的停留时间符合生产要求，从而有助于提高过滤性能。

作为优选，原水的水流速度为15～30m/h。

实施例三

本实施例提供了一种水处理系统，包括本实用新型实施例一提供的除砷装置。

本实施例提供的水处理系统，由于使用了本实用新型实施例一提供的除砷装置，能够有效地去除水中的三价砷和五价砷，同时能够有效地避免对环境造成二次污染。

实施例四

本实施例也提供了一种水处理系统，包括本实用新型实施例二提供的除砷装置。本实施例提供的水处理系统，由于使用了本实用新型实施例二提供的除砷装置，能够有效地去除水中的三价砷和五价砷，同时能够有效地避免对环境造成二次污染。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种除砷装置，其特征在于：包括填料罐、增压泵、混合管、第一计量泵、第二计量泵、第一加药罐和第二加药罐；

所述填料罐具有相对设置的第一流通口和第二流通口，所述填料罐的内部设置有多孔填料层，所述多孔填料层包括多个多孔颗粒物，多个所述多孔颗粒物的表面均设置有二氧化锰涂层；

所述增压泵的进口用于与原水池连通，所述增压泵的出口与所述混合管的一端连通，所述混合管的另一端与所述第一流通口连通；所述第一计量泵的入口与所述第一加药罐连通，所述第一加药罐盛装有铁盐溶液，所述第一计量泵的出口与所述混合管连通；所述第二计量泵的入口与所述第二加药罐连通，所述第二加药罐盛装有氧化剂，所述第二计量泵的出口与所述混合管连通；所述混合管设置有第一阀门；所述第二流通口设置有出水管；

还包括反洗进水管和反洗出液管，所述反洗进水管与所述出水管连通，所述反洗进水管设置有第二阀门；所述反洗出液管与所述混合管连通，所述反洗出液管设置有第三阀门。

2.根据权利要求1所述的除砷装置，其特征在于：所述填料罐的内部设置有第一布水器，所述第一布水器与所述第一流通口连通。

3.根据权利要求1所述的除砷装置，其特征在于：所述填料罐的内部设置有第二布水器，所述第二布水器与所述第二流通口连通。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的除砷装置，其特征在于：所述氧化剂为双氧水，所述铁盐溶液为氯化铁溶液。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的除砷装置，其特征在于：所述填料层的体积占所述填料罐的容积的50％～70％。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的除砷装置，其特征在于：所述填料层的堆积密度为950～1200kg/cm³。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的除砷装置，其特征在于：所述填料罐的罐底设置有排液斗，所述排液斗的一端与所述填料罐的罐底连通，所述排液斗的另一端与所述第二流通口连通，且所述排液斗的横截面积由所述排液斗的一端向所述排液斗的另一端逐渐减小。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的除砷装置，其特征在于：所述多孔颗粒物为沸石。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的除砷装置，其特征在于：所述出水管设置有第四阀门。

10.一种水处理系统，其特征在于：包括如权利要求1至9中任一项所述的除砷装置。