[发明专利]一种饮用水净化系统及其净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种饮用水净化系统及其应用。

背景技术

随着中国经济的快速发展，地下水及地表水污染的问题越来越严重，特别是城市郊区和农村地下水，重金属污染和有机物污染尤为严重，已经危及到了农民的日常生活和农业生产。我国地下水的开采总量已经占到了水资源总供给量的18％，北方地区的居民生活用水的65％和农田灌溉水的33％均来自地下水。近十年以来各种工矿企业大量进入农村地区进行建厂和开发，使得农村地下水水质不断恶化。据环保部门调查统计，我国已有118个大中型城市地下水受到了污染，有近3.6亿的农村人口无法喝到健康的符合标准的饮用水。其次，我国的水资源总量较大，但是地域分布差异较大，这就导致不同地区对于地表水资源的利用方式大相径庭，正是由于这些客观原因使得我国的地表水资源的质量状况不容乐观。然而作为城市污水解压单元的城郊甚至是农村地区，地表水环境污染也在日益加重。由于大量的加工型的企业迁往城郊和农村，使得这些地区的污染排放量剧增，同时，农村生活污水的处理不当也是一大诱因。而在长江三角洲地区,城市河流历来是各城市工业废水和生活污水的主要排污通道和排污场所，这使得多数河流都存在着严重的污染问题。

因此，为了提高被污染的地下水及地表水的水质，让大部分家庭喝上健康的饮用水，市场上出现了很多家用型的净水器。现阶段，家用型净水器的技术核心为滤芯装置中的过滤膜，主要是RO反渗透膜和UF超滤膜两种；其中反渗透膜技术过滤精度高，是目前世界上制造纯净水的核心技术，既能全面去除水中的六大有害物质，还能有效去除水垢。但是反渗透纯水机存在水利用率低、水源浪费严重等缺点。超滤技术是一种利用压差的膜分离技术，不需增加任何化学试剂，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、病毒、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素，但是对某些特殊的有害物质却不能完全去除，因此不能长期饮用。在现有技术CN104276646B中，已披露零价铁/氧化剂耦合技术处理重金属废水已经取得了显著的效果。

目前市场上的净水器安装相对复杂且大都采用独立过滤元件串联配置的方式，导致接口较多，容易造成漏水现象。另外，净水器价格也比较昂贵，其消费成本只有收入水平在中产阶层及以上的家庭能承担得起，不适合在城市郊区和农村范围内大规模推广使用。

发明内容

基于上述技术背景，本发明的目的是提供了一种快速高效、成本低廉的饮用水净化系统，其中，所述净化系统包含储水用的第一级单元，串联连接的多级单元，以及连接在多级单元末端的阀门；所述多级单元至少包括含有零价铁层的第二级单元，以及含有沸石颗粒层的第三级单元；其中，所述第一级单元置于所述多级单元的上方；所述第一级单元内放置原水，原水内添加有消毒剂。

所述多级单元还包括含有砂粒层的第四级单元，所述第四级单元连接在第三级单元后；构成所述砂粒层的砂粒为普通砂粒和/或石英砂。

所述多级单元还包括含有活性炭的第五级单元；所述第五级单元连接在第三级单元或第四级单元后。

其中，所述“后”是相对而言，若多级单元是横向连接，第一级单元在上方，水的流向顺序是第一级单元、第二级单元、第三级单元，以此类推，所述“后”是指左右方向。若多级单元的纵向连接，所述“后”是指上下方向。

所述“多级单元末端”具体指所连接的多级单元的最后一级单元的末端，所述阀门用于取用饮用水。

所述第一级单元用于原水的储存，可引入消毒剂对原水进行消毒和灭菌；消毒剂的加入量较大，残留的消毒剂进入所述第二级单元零价铁层，其消毒剂可活化零价铁，加速零价铁的腐蚀，使其生成羟基氧化铁，这些产物对污染物具有吸附、共沉淀、氧化还原等作用，从而可以去除消毒后的原水中的重金属。所述零价铁可为零价铁颗粒或铁屑，但是零价铁的具体种类不限。

第三级单元为沸石颗粒层，不仅可截留和固定第二级单元中零价铁活化后流出的氧化铁胶体；第二级单元释放的亚铁也可在沸石颗粒表面水解生成活性氧化铁，从而提高水中重金属的去除效率；另外，零价铁和沸石联用可高效去除水中硝酸盐。所述沸石的类型和种类不限，可为人工沸石、各种天然或改性沸石等。

第四级单元为砂粒层，可进一步截留氧化铁胶体、固定亚铁和去除水中残余的重金属。

第五级单元为活性炭层，可去除水中大部分有机污染物并能截留上级水中流出的悬浮颗粒。所述活性炭可为煤质和生物质活性炭等。

所述多级单元各单元的体积比为1～2:1；所述第一级单元与多级单元中任一单元的体积比为1～5:1。