本发明专利技术涉及一种石灰超滤组合去除地下水硬度的方法，包括以下步骤：将高硬度地下水经泵提升进入反应池，在进入反应池的同时通过药剂投加装置向反应池内投加石灰粉末，并进行充分搅拌，保证石灰粉末与地下水进行充分的化学反应，生成难溶于水的CaCO3絮体浊液；絮体浊液再流至超滤膜池进行过滤，并快速沉降截留在超滤膜进液侧的CaCO3及原高硬度水体中的Fe、Si的难溶化合物，大幅降低水中浊度，而通过超滤膜的透过液，则成为安全、优质的饮用水。本发明专利技术的优点是：石灰法和超滤膜两种工艺的有机组合，达到快速高效去除地下水硬度和浊度的效果，生产出优质合格的生活饮用水；该方法产水率高，运行稳定，占地面积小，可大幅降低投资及运行成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种采用石灰法和超滤膜组合工艺的结合在给水领域去除地下水中硬度的方法，石灰法可有效去除地下水中的暂时硬度，超滤膜可有效过滤石灰与水中硬度反应后生成的浊度，两种工艺的有机组合在给水处理领域中的应用将成为未来具有生命力的水处理技术之一。
技术介绍
目前，降低水中硬度常用的方法有离子交换、电渗析、反渗透和药剂软化法。而离子交换、电渗析及反渗透法均存在造价昂贵、运行费用高、产水率低等缺点。而石灰是药剂软化法中最常用的药剂，特点是操作简单、造价较低。目前北京地区地下水中的硬度主要是碳酸氢盐硬度，即“暂时硬度”，石灰法对去除地下水中“暂时硬度”有着较好的效果。 在常规的水处理过程中，过滤一般是指以石英砂等颗粒状滤料层截留水中悬浮杂质，使小于孔隙的物质通过的一种最简单、最常用的分离方法，使水获得澄清的工艺过程。目前，国内水厂一般应用滤池作为去除水体中浊度的最后一步工艺。而常规的过滤，比如砂滤，是比较粗糙的过滤方法，颗粒孔隙从零点几毫米到几毫米不等，基本上只能过滤肉眼可见的大颗粒。而像0.01微米左右的污染物，如悬浮物、细菌、藻类、两虫等物质以外，还有相对分子量在1000-300000以上的溶解性有机物，例如部分高分子有机物如蛋白质等均不能去除。另外，使用滤池过滤时，偶尔会有滤池会被突然穿透现象(压力瞬时增大，造成滤池中滤料孔径中的混浊物被水体压出，造成水体突然浑浊的现象)发生，以致出水浊度瞬时增大，造成严重后果。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种，替代现有的去硬度、去浊度的常规生产工艺，采用去除地下水中硬度及浊度的组合工艺及技术，使传统去除工艺与新型过滤技术相结合，发挥二者各自的优势，达到快速高效去除地下水硬度的预期效果，生产出优质合格的生活饮用水。上述技术方法可以大幅降低地下水硬度软化处理的投资及运行成本，提高地下水厂的综合效益，为地下水厂改造提供技术支持，其经济效益和社会效益显著，市场前景广阔。本专利技术的目的是由以下技术方案实现的，它包括以下步骤将高硬度地下水经泵提升进入反应池，在进入反应池的同时通过药剂投加装置向反应池内投加石灰粉末(氢氧化钙)，并进行充分搅拌，且确保足够的反应时间，以保证石灰粉末(氢氧化钙)药剂与地下水进行充分的化学反应，生成难溶于水的CaC03、Mg(OH)2絮体浊液；絮体浊液再流至超滤膜池，通过该池中的超滤膜将絮体浊液进行过滤，并快速沉降截留在超滤膜进液侧的CaC03、Mg(OH)2及原高硬度水体中的Fe、Si的难溶化合物，沉降后的化合物进入污泥池，从而大幅度降低水中浊度，而通过超滤膜的透过液进入储水箱，经过消毒处理后则成为安全、优质的饮用水。所述超滤膜池中的超滤膜为过滤介质，超滤膜表面密布许多细小的过滤微孔。所述超滤膜表面的过滤微孔的孔径为O. 001 O. 02微米。所述超滤膜为PVC超滤膜。所述储水箱水位可低于超滤膜的下边，是为了使膜两侧产生压力差(靠重力的虹吸作用)作为驱动力，也可采用泵吸出产生的压力作为驱动力。所述反应池内投加石灰粉末(氢氧化钙)量的多少，需要根据水质情况、反应时间和水量来确定。一般情况下，在总硬度(以CaCO3计)540-700mg/L、总碱度(以CaCO3计)340-430mg/L的地下水中，投加350_425mg/L Ca(OH)2药剂粉末，即每升地下水中投加350-425毫克石灰粉末(Ca(OH)2)，可控制产出水体总硬度(以CaCO3计)到达380mg/L以下，符合国家生活饮用水卫生标准(450mg/L)。所述高硬度地下水与投加的石灰粉末(氢氧化钙)在反应池中的反应时间最好10 分钟左右，8 12分钟为宜，不能太短不然反应不充分，也不能太长，时间太长即延长了水的停留时间，增加了构筑物的体积，增加了设备设施的造价成本。方法及原理为了去除水体中的暂时硬度，使水中的HC03_离子转化为CO广离子，石灰提供了所需的0H_离子，投加石灰的实质是为了产生过剩的C032_离子，使之与水中的Ca2+、Mg2+离子生成沉淀析出。其反应方程式如下Ca (HCO3) 2+Ca (OH) 2 — 2CaC03 丨 +2H20①Mg (HCO3) 2+Ca (OH) 2 — CaCO3 丨 +MgCO3 丨 +2H20 ②MgCO3 丨 +Ca (OH) 2 — CaCO3 丨 +Mg(OH)2 丨③由于反应生成的MgCO3,其溶解度较高，还需再与Ca (OH) 2进行第二步反应，生成溶解度很小的Mg(OH)2，②③的总反应为Mg (HCO3) 2+2Ca (OH) 2 — 2CaC03 丨 +Mg(OH)2 丨 +2H20 ④因此，石灰法对于碳酸氢盐硬度及碱度能达到较好的去除效果，该法是药剂软化中最为常用的方法，操作简单、造价较低。超滤膜法降低水中浊度，主要过滤原理是以膜两侧的压力差为驱动力(靠重力的虹吸作用或用泵吸出产生的压力)，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当絮体浊液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而絮体浊液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对絮体浊液的净化、分离和浓缩的目的。其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过，而最小细菌的体积都在O. 02微米以上，因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来，从而实现了净化过程。絮体浊液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液。即膜丝表面形成了污垢，所以需要定期对膜丝表面污垢进行清洗。设备运行一个周期(60min)，设备自动对膜丝进行一次气水反冲洗(45s)。如长时间连续运行，除了进行上述日常的气水反冲洗外，还要定期对膜丝进行进行维护性清洗和化学性清洗。维护性清洗采用IOOppm浓度盐酸，清洗周期为48小时，对膜丝浸泡时间为30min。化学性清洗清洗周期为6个月左右，分为碱洗和酸洗，碱洗采用氢氧化钠和次氯酸钠，酸洗采用盐酸或柠檬酸(其浓度和浸泡时间要根据膜丝的污染情况而定)。本专利技术的优点是I.投加石灰去除硬度，效果明显，可有效地去除地下水中的暂时硬度。2.通过化验检测，超滤膜对水体中的颗粒物、藻类、病毒及细菌等都有去除，并且安全有效。3.工艺中所用石灰价格便宜，PVC超滤膜较市场上其它PVDF超滤膜价格低廉，使用寿命较长。两种工艺结合工艺流程短、不需要大量工艺构筑物，且占地面积小，投资费用相对较低。4.石灰法与超滤膜结合工艺自动化程度高，且石灰粉末投加装置为干粉直接投入反应池，便于计量，易于管理。 5.超滤过程仅采用压力作为分离的动力，因此分离简单、流程短、耗电量低、操作简便、易于控制和维护。6.相比于离子交换、电渗析、反渗透工艺，该组合工艺产水率高，运行费用低，运行稳定。7.采用Ca(OH)2作为软化药剂去除地下水硬度，不会引入其它影响水质指标的离子进入水体，避免了因其它离子超标所造成的后续处理工艺。8.本方法对高硬度地下水的总硬度去除效果令人满意，其水质各项指标均符合国家生活饮用水卫生标准。以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。附图为本专利技术的的工艺流程图。具体实施例方式本专利技术所述的一种的实施例，该方法包括以下步骤将高本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种石灰超滤组合去除地下水硬度的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：将高硬度地下水经泵提升进入反应池，在进入反应池的同时通过药剂投加装置向反应池内投加石灰粉末，并进行充分搅拌，且确保足够的反应时间，以保证石灰粉末药剂与地下水进行充分的化学反应，生成难溶于水的CaCO3、Mg(OH)2絮体浊液；絮体浊液再流至超滤膜池，通过该池中的超滤膜将絮体浊液进行过滤，并快速沉降截留在超滤膜进液侧的CaCO3、Mg(OH)2及原高硬度水体中的Fe、Si的难溶化合物，沉降后的化合物进入污泥池，从而大幅度降低水中浊度，而通过超滤膜的透过液进入储水箱，经过消毒处理后则成为安全、优质的饮用水。
【技术特征摘要】
1.一种石灰超滤组合去除地下水硬度的方法，其特征在于该方法包括以下步骤将高硬度地下水经泵提升进入反应池，在进入反应池的同时通过药剂投加装置向反应池内投加石灰粉末，并进行充分搅拌，且确保足够的反应时间，以保证石灰粉末药剂与地下水进行充分的化学反应，生成难溶于水的CaC03、Mg(OH)2絮体浊液；絮体浊液再流至超滤膜池，通过该池中的超滤膜将絮体浊液进行过滤，并快速沉降截留在超滤膜进液侧的CaC03、Mg (OH) 2及原高硬度水体中的Fe、Si的难溶化合物，沉降后的化合物进入污泥池，从而大幅度降低水中浊度，而通过超滤膜的透过液进入储水箱，经过消毒处理后则成为安全、优质的饮用水。2.如权利要求I所述的石灰超滤组合去除地下水硬度的方法，其特征在于所述超滤膜池中的超滤膜为过滤介质，超滤膜表面密布许多细小的过滤微孔。3.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘永康，潘俊杰，杨芃，张谦，刘朝晖，曹楠，陈杰，高亚男，吴艳，
申请(专利权)人：北京市自来水集团有限责任公司，苏州立升净水科技有限公司，成都市信高工业设备安装有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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