[发明专利]一种用于去除地下水中氟离子的设备及方法

权利要求书

1.一种用于去除地下水中氟离子的设备，其特征在于：包括进水装置（1）、反应装置（2）、超滤装置（3）和曝气装置（4），所述进水装置（1）设于反应装置（2）上，所述进水装置（1）上设有物料投加装置，所述超滤装置（3）设于反应装置（2）内，所述曝气装置（4）设于反应装置（2）底部并通过曝气装置（4）上的曝气孔（16）曝气，所述超滤装置（3）上设有出水管（5），所述出水管（5）上设有第一水泵（6）。

2.根据权利要求1所述的一种用于去除地下水中氟离子的设备，其特征在于：所述物料投加装置包括铝盐投加装置（7）、粉状羟基磷灰石投加装置（8）、酸液投加装置（9）和碱液投加装置（10）。

3.根据权利要求1所述的一种用于去除地下水中氟离子的设备，其特征在于：还包括次氯酸投加装置（11），所述次氯酸投加装置（11）设于反应装置（2）上；还包括废液排放口（17），所述废液排放口（17）设于反应装置（2）下部。

4.根据权利要求1所述的一种用于去除地下水中氟离子的设备，其特征在于：所述进水装置（1）包括两端开口的进水管（12）以及依次设于进水管（12）上的第二水泵（13）、物料投加装置和管式混合器（14）。

5.根据权利要求1所述的一种用于去除地下水中氟离子的设备，其特征在于：所述超滤装置（3）为浸没式超滤膜，所述超滤装置截留分子的分子量小于或等于10KDa，且超滤装置膜通量为50L/m².h以下。

6.根据权利要求1所述的一种用于去除地下水中氟离子的设备，其特征在于：所述曝气装置（4）为辐射状布置的穿孔管，所述穿孔管的孔径为3-4mm；所述曝气孔（16）为一组曝气孔，并设于穿孔管底部，其数量由中心向四周递减。

7.根据权利要求1所述的一种用于去除地下水中氟离子的设备，其特征在于：还包括穿孔导流板（15），所述穿孔导流板（15）设于反应装置（2）内，所述超滤装置（3）设于穿孔导流板（15）内。

8.一种利用权利要求1至7任一项所述的地下水除氟设备除氟的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）利用物料投加装置分别投加铝盐和粉状羟基磷灰石、以及用于调节pH的酸液或碱液进入进水管内，同时将地下水泵入进水管内，在地下水的推动下酸液或碱液、铝盐和粉状羟基磷灰石、在管式混合器内混匀得混合物并进入反应装置内；

（2）混合物在反应装置内完成除氟反应过程，同时利用曝气装置曝气，监控混合物pH并利用物料投加装置补充投加酸液或碱液调pH，同时利用物料投加装置加入次氯酸，得反应液；

（3）反应器内的反应液经超滤装置过滤后即得除氟后地下水。

9.根据权利要求8所述的一种地下水除氟设备除氟的方法，其特征在于：步骤（1）中，铝盐、粉状羟基磷灰石的质量比为1：（2-5），所述铝盐的投加量为每升地下水投入10-50mg，pH为6.5-7.0。

10.根据权利要求8所述的一种地下水除氟设备除氟的方法，其特征在于：步骤（2）中，pH为6.5-7.0，次氯酸投加量为每升地下水投入0.3-2.0mg；反应装置中水力停留时间为10-30min。