一种含溴矿泉水的净水处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种含溴矿泉水的净水处理系统及方法，其中净水处理系统包括供原水组件、供药剂组件、膜反应池、抽吸泵、成品水箱，其中供原水组件和供药剂组件分别通过进水管道连接膜反应池，以分别向膜反应池通入含溴矿泉水和药剂；膜反应池内安装有陶瓷膜组件和臭氧曝气器，臭氧曝气器设置在陶瓷膜组件的下方，陶瓷膜组件是由具有孔隙通道的陶瓷膜形成的组件，臭氧曝气器用于对陶瓷膜组件进行臭氧曝气以使含溴矿泉水和药剂的混合液发生催化臭氧化反应，陶瓷膜组件用于对混合液进行截留处理；抽吸泵连接膜反应池，以将通过陶瓷膜组件的水抽送至成品水箱。本发明专利技术大大缩短了工艺流程，操作更为简单，而且有效地控制了臭氧条件下的溴酸盐生成量。

Water treatment system and method for bromine containing mineral water

The invention discloses a bromine containing mineral water water treatment system and method, wherein the water processing system for raw water for chemical components, including components, membrane reactor, suction pump, water tank for the finished products, raw water for pharmaceutical components and components respectively through the water inlet pipe connection membrane reaction tank, the bromine mineral water and reagent respectively to the membrane tank; membrane reaction tank is arranged in the ceramic membrane and the ozone aeration, ozone aeration device is arranged under the ceramic membrane and ceramic membrane component is formed by ceramic membrane with pore channels, ozone aeration is used for ozone aeration on ceramic membrane components to the mixture of bromine containing mineral water and reagent catalytic ozonation, ceramic membrane module for the mixture of rejection; suction pump is connected to the membrane tank, through the ceramic membrane component of water Pumped to the product tank. The invention greatly shortens the technological process and has simpler operation, and effectively controls the bromate production under the ozone condition.

【技术实现步骤摘要】
一种含溴矿泉水的净水处理系统及方法
本专利技术涉及矿泉水处理
，尤其涉及一种含溴矿泉水的净水处理系统及方法。
技术介绍
传统的矿泉水生产工艺比较复杂，常见的工艺是：原水→锰砂过滤→精细过滤→炭滤→超滤→臭氧→成品水→灌装。其中锰砂过滤、精细过滤和炭滤的作用是去除水中的铁锰及浊度物质，超滤的作用是进一步去除水中的浊度颗粒；臭氧具有很强的氧化性，其杀菌能力强、作用快、效果好，且不会造成二次污染，作为一种广谱杀菌剂在矿泉水生产等行业中得到越来越多的使用。天然矿泉水中常含有一定量的溴离子，国内有60％以上的矿泉水原水中溴离子浓度高于50mg/L，在使用臭氧杀菌的过程中，臭氧会与溴离子反应生成溴酸盐；而溴酸盐是一种潜在的致癌物质，我国的饮用天然矿泉水GB8537-2008标准中对溴酸盐的控制指标值为10μg/L，因此在矿泉水生产中对溴酸盐含量的控制非常重要。传统的矿泉水生产中对溴酸盐生成的控制与水质净化过程是分开的，一般采取降低pH和降低臭氧投加量的方法，不仅操作复杂，容易影响消毒效果，而且控制效果不稳定，易出现溴酸盐超标情况。以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提出一种含溴矿泉水的净水处理系统及方法，大大缩短了工艺流程，操作更为简单，而且有效地控制了臭氧条件下的溴酸盐生成量。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术公开了一种含溴矿泉水的净水处理系统，包括供原水组件、供药剂组件、膜反应池、抽吸泵、成品水箱，其中：所述供原水组件和所述供药剂组件分别通过进水管道连接所述膜反应池，以分别向所述膜反应池通入含溴矿泉水和药剂；所述膜反应池内安装有陶瓷膜组件和臭氧曝气器，所述臭氧曝气器设置在所述陶瓷膜组件的下方，所述陶瓷膜组件是由具有孔隙通道的陶瓷膜形成的组件，所述臭氧曝气器用于对所述陶瓷膜组件进行臭氧曝气以使含溴矿泉水和药剂的混合液发生催化臭氧化反应，所述陶瓷膜组件用于对混合液进行截留处理；所述抽吸泵连接所述膜反应池，以将通过所述陶瓷膜组件的水抽送至所述成品水箱。优选地，所述药剂为食品级双氧水。优选地，所述陶瓷膜的材质为金属氧化物，其中孔隙通道的孔径为10～100nm。优选地，所述臭氧曝气器采用微纳米级曝气器。本专利技术还公开了一种采用上述的净水处理系统对含溴矿泉水的净水处理方法，包括：S1：将含溴矿泉水和药剂在所述进水管道内混合通入到所述膜反应池内；S2：含溴矿泉水和药剂的混合液在所述膜反应池内与所述臭氧曝气器曝出的臭氧混合发生催化臭氧化反应，所述陶瓷膜组件对混合液进行截留处理；S3：所述抽吸泵将通过所述陶瓷膜组件的水抽送到所述成品水箱。优选地，所述药剂的投加量大于或等于0.2mg/L。优选地，步骤S2中所述臭氧曝气器曝出的臭氧的投加量为1～2.5mg/L。优选地，步骤S2还包括：将纯氧或空气通入到臭氧生成器中生成臭氧后通入到所述臭氧曝气器，其中通入到所述臭氧曝气器中的臭氧的浓度为10～60mg/L。优选地，所述陶瓷膜组件的运行压力为-5～-30kPa。优选地，步骤S2中含溴矿泉水和药剂的混合液在所述膜反应池内的水流上升速率为0.07m/min，在通过所述陶瓷膜组件的表面的速率为0.04m/h。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的含溴矿泉水的进水处理系统及方法，采用膜反应池替代传统工艺中的锰砂过滤、精细过滤、炭滤、超滤、臭氧等单元，大大缩短了工艺流程，操作更为简单；其中原来依靠锰砂过滤的铁锰等离子在膜反应池中臭氧的作用下氧化成氧化铁和氧化锰颗粒，通过陶瓷膜组件截留去除，原来依靠精细过滤和超滤去除的颗粒物质也在通过陶瓷膜组件时被膜孔截留去除，原来依靠炭滤去除的嗅味物质等有机物在陶瓷膜孔内通过催化臭氧化反应降解去除；同时，膜反应池内的陶瓷膜组件是由具有孔隙通道的陶瓷膜组成，孔隙通道形成反应容器，当臭氧和药剂进入到孔隙通道反应容器内时，臭氧不会将溴离子氧化成溴酸根离子，防止致癌物质溴酸盐的生成，并且在净水处理的同时实现消毒、杀菌。在进一步的方案中，臭氧曝气器采用微纳米级曝气器，将含臭氧气体均匀分布成微米级的气泡，使臭氧能够迅速溶解到水中，与含溴矿泉水和药剂混合更加充分。附图说明图1是本专利技术优选实施例的净水处理系统的结构示意图。具体实施方式下面对照附图并结合优选的实施方式对本专利技术作进一步说明。本专利技术的一个实施例公开了一种含溴矿泉水的净水处理系统，包括供原水组件，供药剂组件、膜反应池、抽吸泵和成品水箱，其中供原水组件通过进水管道连接膜反应池，以向膜反应池通入待处理的含溴矿泉水；供药剂组件连接进水管道，以向膜反应池内通入药剂；膜反应池内安装有陶瓷膜组件和臭氧曝气器，臭氧曝气器设置在陶瓷膜组件的下方，陶瓷膜组件是由具有孔隙通道的陶瓷膜形成的组件，臭氧曝气器用于对陶瓷膜组件进行臭氧曝气以使含溴矿泉水和药剂的混合液发生催化臭氧化反应，陶瓷膜组件用于对混合液进行截留处理；抽吸泵连接膜反应池，以将通过陶瓷膜组件的水抽送至成品水箱。其中药剂选用食品级双氧水。其中，陶瓷膜是由均匀的纳米级陶瓷颗粒粘结形成的具有孔隙通道的膜，陶瓷颗粒的材质为金属氧化物，陶瓷颗粒的粒径范围为65～650nm，孔隙通道的平均直径为10～100nm。陶瓷膜组件呈管道状或平板状，陶瓷膜组件的运行压力为-5～-30kPa，对于粒径大于100nm的颗粒物质，在经过该陶瓷膜组件时，均能够直接被截留去除。膜反应池的底部呈斜坡状，在斜坡的底端设有排污口；臭氧曝气器采用微纳米级曝气器，将含臭氧气体均匀分散为微米级的气泡，与含溴矿泉水充分混合向上流动；其中臭氧曝气器由钛粉末或陶瓷金属氧化物制成。本专利技术的另一个实施例公开了一种含溴矿泉水的净水处理方法，采用上述净水处理系统，包括：S1：将含溴矿泉水和药剂在进水管道内混合后通入到膜反应池内；S2：含溴矿泉水和药剂的混合液在膜反应池内与臭氧曝气器曝出的臭氧混合发生催化臭氧化反应，陶瓷膜组件对混合液进行截留处理；S3：抽吸泵将通过陶瓷膜组件的水抽送到成品水箱。其中药剂的投加量不小于0.2mg/L；臭氧曝气器中的臭氧是通过将纯氧或空气通入到臭氧生成器中生成的臭氧，控制臭氧的浓度为10～60mg/L，臭氧曝气器曝出的臭氧的投加量为1～2.5mg/L。含溴矿泉水和药剂的混合液在膜反应池内的水流上升速率控制约为0.07m/min，在通过陶瓷膜组件的表面的速率控制约为0.04m/h；含有溶解态臭氧的水流直接与陶瓷膜组件进行接触，总体接触时间为10～25min；含臭氧水进入到陶瓷膜组件的纳米尺寸的孔隙通道内，并在其中发生催化臭氧化反应，将水中的污染物进一步去除，含臭氧水流在孔隙通道中的接触时间小于40s。本专利技术的含溴矿泉水的进水处理系统及方法，工作原理为通过臭氧与陶瓷膜组件的结合将不同的净水处理单元集成于一个单元内进行，缩短工艺流程。将代传统工艺中的锰砂过滤、精细过滤、炭滤、超滤、臭氧等单元集成于膜反应池内进行，操作更为简单；其中原来依靠锰砂过滤的铁锰等离子在膜反应池中臭氧的作用下氧化成氧化铁和氧化锰颗粒，通过陶瓷膜组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含溴矿泉水的净水处理系统，其特征在于，包括供原水组件、供药剂组件、膜反应池、抽吸泵、成品水箱，其中：所述供原水组件和所述供药剂组件分别通过进水管道连接所述膜反应池，以分别向所述膜反应池通入含溴矿泉水和药剂；所述膜反应池内安装有陶瓷膜组件和臭氧曝气器，所述臭氧曝气器设置在所述陶瓷膜组件的下方，所述陶瓷膜组件是由具有孔隙通道的陶瓷膜形成的组件，所述臭氧曝气器用于对所述陶瓷膜组件进行臭氧曝气以使含溴矿泉水和药剂的混合液发生催化臭氧化反应，所述陶瓷膜组件用于对混合液进行截留处理；所述抽吸泵连接所述膜反应池，以将通过所述陶瓷膜组件的水抽送至所述成品水箱。

【技术特征摘要】
1.一种含溴矿泉水的净水处理系统，其特征在于，包括供原水组件、供药剂组件、膜反应池、抽吸泵、成品水箱，其中：所述供原水组件和所述供药剂组件分别通过进水管道连接所述膜反应池，以分别向所述膜反应池通入含溴矿泉水和药剂；所述膜反应池内安装有陶瓷膜组件和臭氧曝气器，所述臭氧曝气器设置在所述陶瓷膜组件的下方，所述陶瓷膜组件是由具有孔隙通道的陶瓷膜形成的组件，所述臭氧曝气器用于对所述陶瓷膜组件进行臭氧曝气以使含溴矿泉水和药剂的混合液发生催化臭氧化反应，所述陶瓷膜组件用于对混合液进行截留处理；所述抽吸泵连接所述膜反应池，以将通过所述陶瓷膜组件的水抽送至所述成品水箱。2.根据权利要求1所述的净水处理系统，其特征在于，所述药剂为食品级双氧水。3.根据权利要求1所述的净水处理系统，其特征在于，所述陶瓷膜的材质为金属氧化物，其中孔隙通道的孔径为10～100nm。4.根据权利要求1所述的净水处理系统，其特征在于，所述臭氧曝气器采用微纳米级曝气器。5.一种采用权利要求1至4任一项所述的净水处理系统对含溴矿泉水的净水处理方法，其特征在于，包括：S...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锡辉，范小江，苏子杰，
申请(专利权)人：深圳市康源环境纳米科技有限公司，清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44