[发明专利]一种基于复合矿物滤料的地下水原位净化处理系统

说明书

本发明公开了一种基于复合矿物滤料的地下水原位净化处理系统，在井内设置由改性沸石和天然锰砂按比例混合的复合矿物滤料的滤料框架，对地下水净化，绿色环保、廉价易得；经净化的水通过花管部分进入抽水管中从地下抽出；一段时间复合矿物滤料活性较差后，通过药剂注入管注入药剂活化复合矿物滤料，可再次用于净化地下水，实现长期重复利用复合矿物滤料及实现地下水的原位净化处理，针对高砷地下水水质特征，能够同时去除水中氨氮、铁和砷三类主要污染物；系统结构简单，易于操作；节省了在地面建设水处理系统的成本和占地面积。

技术领域

本发明属于地下水水质处理技术领域，具体涉及一种基于复合矿物滤料的地下水原位净化处理系统。

背景技术

砷广泛分布于大气、水、土壤、岩石和生物体中，是一种具有类金属特性的原生质毒物，在地壳中平均丰度为5～10mg/kg。砷及其化合物毒性很大，砷通过与生物体中蛋白质和酶中巯基的结合，抑制了生物体内的各种生化与代谢过程。砷与丙酮酸氧化酶的巯基结合，使其失去活性，造成细胞代谢严重紊乱。砷含量达到0.01～0.052g即可使人中毒，0.06～0.2g可以致死；在空气中，砷的最高容许浓度为0.003mg/L。因而砷对人体健康有着很大的危害。

砷可以通过饮食、皮肤接触、呼吸等途径进入人体，并且砷中毒作用是累积的，能积蓄在人体中的肝、肾、脾、肌肉、骨骼和角化组织中致癌。急性和慢性砷中毒均可导致呼吸系统、消化系统、心脏血管系统、神经系统和造血系统等疾病。由于砷化合物性质稳定，在自然状态下不易分解，因而容易残留而造成环境污染，危害极大。

在高砷地下水分布区，如湖北省江汉平原，地下水中高砷、高铁存在伴生现象，并且由于地下水长期处于还原性环境，地下水中的氨氮含量较高。对当地一机井地下水水样分析测试发现，地下水中砷含量超过0.5mg/L，总铁含量超过10mg/L，氨氮含量超过2mg/L，以上指标均超过了生活饮用水卫生标准的限值。

相关技术中，对于砷、铁、氨氮等地下水污染物采用独立的去除方法或装置，提高了地下水处理的成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种地下水处理成本低，可联合同时去除污染物的复合矿物滤料原位净化处理系统。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用的技术方案是，一种基于复合矿物滤料的地下水原位净化处理系统，包括抽水井、泵房和填充由改性沸石和天然锰砂按比例混合的复合矿物滤料的滤料框架；所述抽水井包括抽水管，所述抽水管及滤料框架均位于地下井中，抽水管位于滤料框架的中心，其下部为管壁设有小孔的花管部分；所述泵房包括药剂注入管，所述药剂注入管的末端位于所述滤料框架的复合矿物滤料中，通过所述药剂注入管向所述滤料框架注入活化复合矿物滤料的活化剂。

优选地，所述花管部分表面设置纱布层，其高度与所述滤料框架的相同。

优选地，所述花管部分的长度为1～2m，所述小孔的孔径为0.8cm～1.2cm；所述纱布层的目数为80目～100目。

优选地，所述滤料框架的顶面至所述地下井的井口处从上往下依次设置河沙保护层和粘土隔水层。

优选地，所述滤料框架的内表面为滤网；所述滤料框架的底部设置固定所述药剂注入管的细管。

优选地，还包括抽水泵，所述抽水泵位于地面上，从所述抽水管中抽出净化后的水。

优选地，所述泵房还包括药剂贮存桶及药剂注入泵，所述药剂注入泵一端与所述药剂贮存桶连通，另一端与所述药剂注入管连通。

优选地，所述活化剂为盐酸与氯化钠的混合溶液。

优选地，所述复合矿物滤料由改性沸石和天然锰砂按照体积为1:1的比例均匀混合而成；所述改性沸石的制备步骤为：

(1)选取天然斜发沸石破碎，过目筛后得到粒径为3～5mm的颗粒；