[发明专利]一种用于去除地下水中硬度离子专用药剂的净水设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于饮用水处理领域，特别涉及一种利用地下水除硬度专用药剂的新型净水设备。

背景技术

水中硬度过高或过低都会影响我们人体健康，同时还会给日常生活带来不便。例如，用硬水洗涤时会和肥皂反应生产不溶性沉淀，除了影响洗涤效果外还会使衣物纤维发硬变脆易损坏，用硬水洗澡洗头时会涩发。现行《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）中规定饮用水中总硬度含量应低于450mg/L（以CaCO₃计）。

针对饮用水中总硬度去除的常规工艺主要为化学沉淀法、离子交换、反渗透、纳滤法，其中离子交换、反渗透和纳滤法在处理前通常需要将原水经混凝、沉淀、过滤加微滤等手段预处理然后进入入纳滤或反渗透膜，虽然处理后的水水质好且稳定，但所需配套设施多对预处理要求高、存在流程长、设备昂贵和运行费用高、操作技术要求高、能耗大等缺陷，对于一些农村和偏远山区很难大规模地推广使用；化学沉淀法包括石灰软化法、纯碱软化法、苛性钠软化法等，虽然能够有效降低地下水中的钙镁离子含量，但普遍存在反应速度较慢、反应进行不彻底、出水pH显著升高等问题。

目前，在饮用水处理领域通常采用沉淀法来去除水中的钙镁离子，以达到降低水硬度的目的。然而，沉淀法通常使用氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠等药剂作为沉淀剂，沉淀反应时间长、反应进行不彻底、钙镁离子残留浓度高等问题、降低硬度效果不明显，此外还会导致产品水的pH显著升高。因此，迫切需要一种能够实现快速沉淀、反应彻底、出水pH升高不明显等基本特点的新型药剂，同时，为了使该药剂能够适应各种反应过程、反应特性的差异，充分发挥药剂除硬度效果，还需要针对除硬度专用药剂的反应特性研发新型净水设备。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的提供处理速度快、处理效果好的用于去除地下水中硬度离子的专用药剂。

本发明的第二目的是提供能够充分发挥药剂除硬度效果的新型净水设备。

技术方案：本发明提供的一种用于去除地下水中硬度离子的专用药剂，包括氢氧化钠、粉状高岭土和聚合氯化铝。

作为优选，所述氢氧化钠、粉状高岭土和聚合氯化铝的重量比为（8.0-9.0）：（0.3-0.5）：（0.7-1.5）。

更优选地，所述氢氧化钠、粉状高岭土和聚合氯化铝的重量比为（8.4-8.6）：（0.3-0.5）：（1.0-1.2）。

作为另一种优选，所述氢氧化钠为食品级氢氧化钠。

作为另一种优选，所述粉状高岭土粒径为0.01-0.5μm。

本发明还提供了一种用于去除地下水中硬度离子专用药剂的净水设备，包括药剂投加单元（1）、进水单元（2）以及自下而上依次连接的沉淀反应单元（3）、过滤单元（4）和消毒单元（5）组成，所述药剂投加单元（1）设于进水单元（2）上，所述进水单元（2）与沉淀反应单元（3）连接，所述消毒单元（5）上设有反冲洗进水口（51）；消毒单元（5）兼做反冲洗水箱使用。

作为改进，所述进水单元（1）包括依次设于进水管（14）上的进水泵（11）、药剂投加口（12）和管式静态混合器（13），所述药剂投加单元（1）与进水单元（1）的药剂投加口（12）连接。

作为另一种改进，所述药剂投加单元（2）包括依次设于投加管（23）上的药剂桶（21）、投加泵（22），所述药剂桶（21）内设有搅拌装置（24）。

作为另一种改进，所述沉淀反应单元（3）采用短柄滤头作为配水装置，配水装置顶部铺设15-25cm高的鹅卵石，所述鹅卵石的粒径为2-5mm。

作为另一种改进，所述沉淀反应单元（3）内设置波纹状UPVC挡板，用于调整水流。

作为另一种改进，所述过滤单元（4）采用粒径为0.90-1.35mm的粗砂石英砂滤料作为滤层，滤层厚度为1.2-2.0m。

作为另一种改进，反应单元内水力停留时间为2-3min；过滤单元内水流速度为8-12m/h；消毒单元中，投入的消毒剂为硫酸氢钾，其使用量为0.5-1.2mg/L地下水，水力停留时间为20-40min。

利用上述药剂及设备处理地下水，其方法包括以下步骤：

利用进水单元通入地下水，并通过药剂投加单元投入本发明药剂，地下水和药剂在进水单元的管式静态混合器中混合后，通入沉淀反应单元内，并在沉淀反应单元内反应，出水通过过滤单元，经投入了消毒剂的消毒单元消毒后，即得除硬出水。

其中，沉淀反应单元内水力停留时间为2-3min。

其中，过滤单元内水流速度为8-12m/h。