CN213680114U

CN213680114U - 一种地下水处理系统

Info

Publication number: CN213680114U
Application number: CN202120893054.0U
Authority: CN
Inventors: 张玥; 尹文超; 李建业; 张超; 薛晓宁
Original assignee: China Architecture Design and Research Group Co Ltd
Current assignee: China Architecture Design and Research Group Co Ltd
Priority date: 2021-04-27
Filing date: 2021-04-27
Publication date: 2021-07-13
Anticipated expiration: 2031-04-27

Abstract

本实用新型属于地下水处理技术领域，具体涉及一种地下水处理系统。本实用新型提供的地下水处理系统，包括通过输水管路顺次连接的多介质过滤装置、活性炭过滤装置、超滤装置和储水装置；所述地下水处理系统还包括纳滤装置，所述纳滤装置的进水口与活性炭过滤装置的第二出水口连接，所述纳滤装置的出水口与储水装置的进水口连接；连接纳滤装置的进水口与活性炭过滤装置第二出水口之间的输水管路上设置有阻垢剂加料口和应急进水口，所述应急进水口与超滤装置的第二出水口连接。本实用新型提供的地下水处理系统，可显著提高地下水中的痕量有机物、重金属、无机盐等去除效果。

Description

一种地下水处理系统

技术领域

本实用新型属于地下水处理技术领域，具体涉及一种地下水处理系统。

背景技术

随着环境污染问题的突出，饮用水水源的复杂性增加，某些地区如盐碱区域由于地质等原因导致该地区地下水受到不同程度的污染，具体表现为TDS(总溶解固体含量)、碱度、SO₄ ^2-、Cl^-、NO^3-等无机离子超标，微量有机物如苯、苯乙烯，重金属如锌、镉含量超标。因此，上述地下水在饮用之前需要对其进行净化处理。

以膜技术为核心的水处理技术引起人们的广泛关注，是21世纪最有前途的水处理技术之一。现有饮用水深度处理工艺，一般采用臭氧-活性炭-反渗透处理工艺，工艺流程较长，去除水中的痕量有机物、重金属、无机盐等作用有限。鉴于此，急需设计开发一种对微污染盐碱地区地下水中的痕量有机物、重金属、无机盐等具有良好去除效果，且系统简单的地下水处理系统。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题是现有地下水处理方法对微污染盐碱地区地下水中的痕量有机物、重金属、无机盐等去除效果有限的缺陷，从而提供了一种地下水处理系统。

为此，本申请采取的技术方案为，

一种地下水处理系统，包括通过输水管路顺次连接的多介质过滤装置、活性炭过滤装置、超滤装置和储水装置；

所述多介质过滤装置具有进水口和出水口，所述多介质过滤装置包括筒体，沿筒体轴向方向上依次设置的第一石英砂层、沸石层、二氧化钛层和第二石英砂层，所述第一石英砂层靠近所述多介质过滤装置的进水口设置于所述多介质过滤装置内，所述第二石英砂层靠近所述多介质过滤装置的出水口设置于所述多介质过滤装置内；所述第一石英砂层内的石英砂粒径为1.2-1.5mm，所述沸石层内的沸石粒径为0.8-1.1mm，所述二氧化钛层内的二氧化钛粒径为0.6-0.8mm，所述第二石英砂层内的石英砂粒径为1.2-1.5mm；

所述活性炭过滤装置具有进水口、活性炭入料口、第一出水口和第二出水口，所述活性炭过滤装置的第一出水口与超滤装置的进水口连接；

所述超滤装置具有进水口、第一出水口和第二出水口；

所述地下水处理系统还包括纳滤装置，所述纳滤装置的进水口与活性炭过滤装置的第二出水口连接，所述纳滤装置的出水口与储水装置的进水口连接；连接纳滤装置的进水口与活性炭过滤装置第二出水口之间的输水管路上设置有阻垢剂加料口和应急进水口，所述应急进水口与超滤装置的第二出水口连接。

可选的，所述第一石英砂层的厚度为5-8cm，所述沸石层的厚度为4-6cm，所述二氧化钛层的厚度为2-4cm，所述第二石英砂层的厚度为5-8cm。

可选的，所述地下水处理系统还包括活性炭加料装置，所述活性炭加料装置的出料口与活性炭过滤装置的活性炭入料口连接。

可选的，所述地下水处理系统还包括阻垢剂加料装置，所述阻垢剂加料装置的出料口与阻垢剂加料口连接。

可选的，所述超滤装置内置超滤膜，所述超滤膜为中空纤维超滤膜。

可选的，所述中空纤维超滤膜的膜通量为35～40L/(m2·h)。

可选的，所述纳滤装置内置纳滤膜，所述纳滤膜为聚丙烯酰胺复合膜。

可选的，所述聚丙烯酰胺复合膜的膜通量为32～37L/(m2·h)。

可选的，所述活性炭过滤装置的第一出水口和第二出水口处均设置有止水阀；

所述超滤装置的进水口、第一出水口和第二出水口处均设置有止水阀。

可选的，还包括保安过滤器，所述保安过滤器的进水口与活性炭过滤装置的第二出水口连接，所述保安过滤器的出水口与纳滤装置的进水口连接。

可选的，所述地下水为盐碱地区地下水。可选的，所述地下水为微污染盐碱地区地下水。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1、本实用新型提供的地下水处理系统，地下水首先依次通过多介质过滤装置中的第一石英砂层、沸石层、二氧化钛层和第二石英砂层，然后经过多介质过滤装置进行预处理的地下水再通过活性炭过滤装置，经过活性炭过滤后的地下水可分别通过超滤装置和纳滤装置，通过超滤装置处理后的地下水以及通过纳滤装置处理后的地下水可以一定比例进入储水装置，从而得到净化后的高品质饮用水。通过上述系统部件相互配合，可显著提高地下水中的痕量有机物、重金属、无机盐等去除效果。

本实用新型提供的地下水处理系统的另一个优点为：当地下水遭遇突发污染时，可将经过活性炭过滤后的地下水依次通过超滤装置和纳滤装置，通过超滤装置和纳滤装置共同处理后的地下水再进入储水装置，从而得到进一步净化的高品质饮用水，防止突发污染对饮用水品质的影响。

同时，本实用新型提供的地下水处理系统对地下水中浊度、碱度、溶解性总固体、常量有机物、重金属和无机离子等常规指标截留效果优异，对TDS、碱度、SO₄ ^2-的去除率均在96％以上，对Cl^-、NO^3-的去除率为88％以上，对微量有机物苯、苯乙烯、重金属锌、镉去除率均达到98％以上，能有效应对饮用水突发污染，常量污染物、微量有机物、重金属等指标均远低于《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的限值，可显著提高饮用水品质。

同时通过多介质过滤装置处理后的地下水可以有效减缓纳滤膜污染，保证纳滤工艺的稳定运行。以超滤-纳滤双膜工艺为核心的优质饮用水工程膜污染情况相对较小，其产水率能稳定在50％-60％之间，每半年进行一次维护性化学清洗能充分保证其长期稳定运行。

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是本实用新型地下水处理系统的流程图。

图2是多介质过滤装置的结构示意图。

其中附图标记表示为：

1、多介质过滤装置；2、活性炭过滤装置；3、超滤装置；4、储水装置；5、纳滤装置；6、阻垢剂加料口；7、应急进水口；8、进水口；9、出水口；10、第一石英砂层；11、沸石层；12、二氧化钛层；13、第二石英砂层；14、保安过滤器。

具体实施方式

下面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，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等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，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，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。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种地下水处理系统，包括通过输水管路顺次连接的多介质过滤装置1、活性炭过滤装置2、超滤装置3和储水装置4；

如图2所示，所述多介质过滤装置1具有进水口8和出水口9，所述多介质过滤装置1包括筒体，沿筒体轴向方向上依次设置的第一石英砂层10、沸石层11、二氧化钛层12和第二石英砂层13，所述第一石英砂层10靠近所述多介质过滤装置1的进水口8设置于所述多介质过滤装置1内，所述第二石英砂层13靠近所述多介质过滤装置1的出水口9设置于所述多介质过滤装置1内；所述第一石英砂层10内的石英砂粒径为1.2-1.5mm，所述沸石层11内的沸石粒径为0.8-1.1mm，所述二氧化钛层12内的二氧化钛粒径为0.6-0.8mm，所述第二石英砂层13内的石英砂粒径为1.2-1.5mm；本实用新型多介质过滤装置1通过特定粒径的第一石英砂层10、沸石层11、二氧化钛层12和第二石英砂层13相互配合，可显著提高对TDS、碱度、SO₄ ^2-、Cl^-、NO^3-以及微量有机物苯、苯乙烯、重金属锌、镉的去除率。其中第一石英砂层10和第二石英砂层13可有效去除大颗粒固体杂质以及负载在固体杂质上污染物，同时还起到缓冲作用；沸石层11、二氧化钛层12有利于去除水的TDS、碱度、SO₄ ^2-、Cl^-、NO^3-等无机离子。在本实用新型中所述第一石英砂层10、沸石层11、二氧化钛层12和第二石英砂层13可通过逐层向筒体内添加相应物质形成相应功能层，也可在预定层的位置上设置相应的带孔钢网，在钢网上形成相应功能层。

所述活性炭过滤装置2具有进水口、活性炭入料口、第一出水口和第二出水口，所述活性炭过滤装置2的第一出水口与超滤装置3的进水口连接；本实用新型所述活性炭过滤装置2有有效去除水体中异味、有机物、胶体及余氯等杂质。

所述超滤装置3具有进水口、第一出水口和第二出水口；所述超滤装置3的第二出水口与储水装置4的进水口连接；

所述地下水处理系统还包括纳滤装置5，所述纳滤装置5的进水口与活性炭过滤装置2的第二出水口连接，所述纳滤装置5的出水口与储水装置4的进水口连接；连接纳滤装置5的进水口与活性炭过滤装置2第二出水口之间的输水管路上设置有阻垢剂加料口6和应急进水口7，所述应急进水口7与超滤装置3的第二出水口连接。

本实用新型提供的地下水处理系统，地下水首先依次通过多介质过滤装置1中的第一石英砂层10、沸石层11、二氧化钛层12和第二石英砂层13，然后经过多介质过滤装置1进行预处理的地下水再通过活性炭过滤装置2，经过活性炭过滤后的地下水可分别通过超滤装置3和纳滤装置5，通过超滤装置3处理后的地下水以及通过纳滤装置5处理后的地下水可以一定比例进入储水装置4，从而得到净化后的高品质饮用水。通过上述系统部件相互配合，可显著提高地下水中的痕量有机物、重金属、无机盐等去除效果。

本实用新型提供的地下水处理系统的另一个优点为：当地下水遭遇突发污染时，可将经过活性炭过滤后的地下水依次通过超滤装置3和纳滤装置5，通过超滤装置3和纳滤装置5共同处理后的地下水再进入储水装置4，从而得到进一步净化的高品质饮用水，防止突发污染对饮用水品质的影响。

同时通过多介质过滤装置1处理后的地下水可以有效减缓纳滤膜污染，保证纳滤工艺的稳定运行。以超滤-纳滤双膜工艺为核心的优质饮用水工程膜污染情况相对较小，其产水率能稳定在50％-60％之间，每半年进行一次维护性化学清洗能充分保证其长期稳定运行。

在一可选实施例中，所述第一石英砂层10的厚度为5-8cm，所述沸石层11的厚度为4-6cm，所述二氧化钛层12的厚度为2-4cm，所述第二石英砂层13的厚度为5-8cm。

在一可选实施例中，所述地下水处理系统还包括活性炭加料装置，所述活性炭加料装置的出料口与活性炭过滤装置2的活性炭入料口连接。

在一可选实施例中，所述地下水处理系统还包括阻垢剂加料装置，所述阻垢剂加料装置的出料口与阻垢剂加料口6连接。所述阻垢剂可市售无磷阻垢剂。

在一可选实施例中，所述超滤装置3内置超滤膜，所述超滤膜为中空纤维超滤膜。所述中空纤维超滤膜的膜通量为35～40L/(m2·h)。

在一可选实施例中，所述纳滤装置5内置纳滤膜，所述纳滤膜为聚丙烯酰胺复合膜。所述聚丙烯酰胺复合膜的膜通量为32～37L/(m2·h)。

在一可选实施例中，所述活性炭过滤装置2的第一出水口和第二出水口处均设置有止水阀；

所述超滤装置3的进水口、第一出水口和第二出水口处均设置有止水阀。

本实用新型上述装置的出口和入口处均可以设置止水阀以控制水的通断。

在一可选实施例中，还包括保安过滤器14，所述保安过滤器14的进水口与活性炭过滤装置2的第二出水口连接，所述保安过滤器14的出水口与纳滤装置5的进水口连接。可选的，连接纳滤装置5的进水口与保安过滤器14出水口之间的输水管路上依次设置有应急进水口7和阻垢剂加料口6，所述应急进水口7与超滤装置3的第二出水口连接。可选的，所述保安过滤器的滤芯可为pp棉，过滤精度可为0.15um。本实用新型在纳滤装置5之前设置保安过滤器14有利于降低膜处理设备的维护更换费用。

在一可选实施例中，所述多介质过滤装置1为多介质过滤器，所述活性炭过滤装置2为活性炭过滤器，内置活性炭，所述超滤装置3为超滤膜池，所述纳滤装置5可为常规市售纳滤装置5，如NF型纳滤装置5。所述超滤装置3中内置超滤膜，所述超滤膜为中空纤维超滤膜，膜通量为35～40L/(m2·h)；所述纳滤装置5中内置纳滤膜，所述纳滤膜为聚丙烯酰胺复合膜，膜通量为32～37L/(m2·h)。优选的，所述超滤膜为陶氏DOWTM型中空纤维超滤膜；所述纳滤膜为陶氏NF90-4040型聚丙烯酰胺复合膜。

在本实用新型中，视地下水的水质而定，当地下水的水质良好时，可将地下水首先依次通过多介质过滤装置1中的第一石英砂层10、沸石层11、二氧化钛层12和第二石英砂层13，然后经过多介质过滤装置1进行预处理的地下水再通过活性炭过滤装置2，经过活性炭过滤后的地下水分为两部分水，第一部分水通过超滤装置3进入储水装置4，第二部分水通过保安过滤器14和纳滤装置5，然后进入储水装置4，从而得到净化后的高品质饮用水；在地下水经过纳滤处理之前，还可通过阻垢剂加料口6向地下水中加入阻垢剂。通过上述系统部件相互配合，可显著提高地下水中的痕量有机物、重金属、无机盐等去除效果。

当地下水遭遇突发污染时，可将经过活性炭过滤后的地下水依次通过超滤装置3和纳滤装置5，通过超滤装置3和纳滤装置5共同处理后的地下水再进入储水装置4，从而得到进一步净化的高品质饮用水，防止突发污染对饮用水品质的影响。

实施例2

本实施例提供了一种地下水的处理方法，包括如下步骤：将地下水依次通过多介质过滤装置1中的第一石英砂层10(厚度为6cm)、沸石层11(厚度为5cm)、二氧化钛层12(厚度为3cm)和第二石英砂层13(厚度为6cm)；然后经过多介质过滤装置1进行预处理的地下水再通过活性炭过滤装置2，经过活性炭过滤后的地下水依次通过超滤装置3(超滤膜为陶氏DOWTM型中空纤维超滤膜，膜通量为38L/(m2·h))和纳滤装置5(所述纳滤膜为陶氏NF90-4040型聚丙烯酰胺复合膜，膜通量为35L/(m2·h)),得到浓水和淡水，所得淡水即为处理后的地下水。

对比例1

本对比例提供了一种地下水的处理方法，其与实施例2的区别仅在于地下水不通入多介质过滤装置1中，而是直接通入活性炭过滤装置2，经过活性炭过滤后的地下水依次通过超滤装置3(超滤膜为陶氏DOWTM型中空纤维超滤膜，膜通量为38L/(m2·h))和纳滤装置5(所述纳滤膜为陶氏NF90-4040型聚丙烯酰胺复合膜，膜通量为35L/(m2·h)),得到浓水和淡水，所得淡水即为处理后的地下水。

经测试，实施例2处理后的地下水相比于对比例1处理后的地下水，其TDS的去除率提高了8％，SO₄ ^2-的去除率提高了6％，Cl^-的去除率提高了7％，NO^3-的去除率提高了4％。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims

1.一种地下水处理系统，其特征在于，包括通过输水管路顺次连接的多介质过滤装置、活性炭过滤装置、超滤装置和储水装置；

所述超滤装置具有进水口、第一出水口和第二出水口；

2.根据权利要求1所述的地下水处理系统，其特征在于，所述第一石英砂层的厚度为5-8cm，所述沸石层的厚度为4-6cm，所述二氧化钛层的厚度为2-4cm，所述第二石英砂层的厚度为5-8cm。

3.根据权利要求1或2所述的地下水处理系统，其特征在于，所述地下水处理系统还包括阻垢剂加料装置，所述阻垢剂加料装置的出料口与阻垢剂加料口连接。

4.根据权利要求1所述的地下水处理系统，其特征在于，所述超滤装置内置超滤膜，所述超滤膜为中空纤维超滤膜。

5.根据权利要求4所述的地下水处理系统，其特征在于，所述中空纤维超滤膜的膜通量为35～40L/(m2·h)。

6.根据权利要求1所述的地下水处理系统，其特征在于，所述纳滤装置内置纳滤膜，所述纳滤膜为聚丙烯酰胺复合膜。

7.根据权利要求6所述的地下水处理系统，其特征在于，所述聚丙烯酰胺复合膜的膜通量为32～37L/(m2·h)。

8.根据权利要求1或2所述的地下水处理系统，其特征在于，所述活性炭过滤装置的第一出水口和第二出水口处均设置有止水阀；

9.根据权利要求3所述的地下水处理系统，其特征在于，还包括保安过滤器，所述保安过滤器的进水口与活性炭过滤装置的第二出水口连接，所述保安过滤器的出水口与纳滤装置的进水口连接。