專利名稱：一種基于粉末樹脂飲用水源水深度凈化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種飲用水源水的處理方法，具體說是指利用粉末陰離子交換樹脂與粉末磁性陽離子交換樹脂結(jié)合應(yīng)用于新型改進(jìn)型水力循環(huán)澄清池中快速處理飲用水源水中天然有機(jī)物和硬度的方法。
背景技術(shù)：
近年來經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，地表水源水質(zhì)逐漸惡化，而人們對飲用水水質(zhì)的要求在不斷提高。目前我國飲用水處理面臨兩大嚴(yán)峻問題天然有機(jī)污染物和硬度的去除。 天然有機(jī)物(如腐殖酸等)不僅產(chǎn)生色嗅味等方面的問題，且能與氯消毒劑反應(yīng)生成鹵代消毒副產(chǎn)物，這類消毒副產(chǎn)物如三商甲烷、商乙酸等具有“致突變、致畸、致癌”等特性，嚴(yán)重危害人類健康。水體中硬度含量偏高易引起人體腸胃不適、腹脹甚至腎結(jié)石等疾病，其產(chǎn)生的水垢會引起人體慢性中毒甚至可致癌致畸，威脅人類健康，并對日常生活產(chǎn)生一定影響。 且天然有機(jī)物和硬度都會對后續(xù)膜處理工藝產(chǎn)生不可逆的污染，嚴(yán)重影響膜的使用壽命， 基于上述情況，常規(guī)水處理混凝-沉淀-過濾-消毒工藝已不能達(dá)到飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。季節(jié)性的高有機(jī)污染物和高硬度是飲用水處理的難題，常規(guī)水處理工藝已無法對高有機(jī)物和高硬度有很好的去除。現(xiàn)有技術(shù)中，對天然有機(jī)物的處理方法主要有強(qiáng)化混凝， 臭氧-活性炭，膜濾法等，其都存在缺點(diǎn)，強(qiáng)化混凝中混凝劑不具有再生性，且產(chǎn)生較多的污泥，不易處理；活性炭對有機(jī)氯化物、氯化致突變物質(zhì)前體物去除效果較差，要不斷再生或更換；臭氧處理出水再進(jìn)行氯消毒時(shí)，某些中間產(chǎn)物易于與氯反應(yīng)，產(chǎn)生更多的三鹵甲烷類物質(zhì)，使水的致突變活性增加；膜濾法對天然有機(jī)物具備較高的去除能力，但易產(chǎn)生膜污染，且清洗較難。硬度的去除法主要有石灰軟化法，膜濾法等。石灰軟化法缺陷在于對溶解性的天然碳酸鈣及碳酸鹽類物質(zhì)產(chǎn)生的硬度難以去除；膜濾法盡管對硬度去除率較高，但易堵塞， 成本較高，不易推廣。離子交換方法是現(xiàn)在用于水處理中一種較為有效廣泛的方法。采用離子交換樹脂中不同的基團(tuán)即可達(dá)到去除不同目標(biāo)污染物的目的。如采用陽離子交換樹脂可以去除水體中的鈣、鎂等金屬離子，而陰離子交換樹脂則利用其陰離子交換基團(tuán)達(dá)到去除水體中有機(jī)污染物的目的，其原理主要是樹脂上所帶的離子交換基團(tuán)可以與水體中的不同帶電基團(tuán)進(jìn)行置換，進(jìn)而達(dá)到去除水體中目標(biāo)污染物的作用。同時(shí)樹脂在鹽溶液中又具備良好的可再生性，可以循環(huán)使用。而粉末樹脂由于其顆粒直徑小，具有高比表面積，可以大大的提高對目標(biāo)污染物的去除效率，減少運(yùn)行周期而受到廣泛關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容
1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
針對現(xiàn)有飲用水處理中天然有機(jī)物和硬度的問題，本發(fā)明提供了一種基于粉末樹脂飲用水源水深度凈化處理方法，采用粉末陽離子樹脂和粉末陰離子樹脂結(jié)合并應(yīng)用于新型改進(jìn)型水力循環(huán)澄清池中快速去除有機(jī)污染物和硬度，不僅可以解決季節(jié)性高有機(jī)物和高硬度的問題，減少處理時(shí)間，提高去除效率，同時(shí)通過鹽溶液進(jìn)行重復(fù)再生減少了運(yùn)行成本， 資源化的利用了樹脂，節(jié)省了試劑的費(fèi)用。2.技術(shù)方案
一種基于粉末樹脂飲用水源水深度凈化處理方法，其步驟包括
(1)在新鮮樹脂儲槽中預(yù)先加入粉末樹脂混合物，粉末陰離子交換樹脂與粉末陽離子交換樹脂的體積比為1 :1-1 5 ；
(2)將步驟(1)中粉末樹脂混合物以占處理水源水流量體積0.廣10%，通過管式混合的方式與水源水從水力循環(huán)澄清池底沿切線方向，通過水力循環(huán)方式一起進(jìn)入水力循環(huán)澄清池中，實(shí)現(xiàn)液固充分混合；
(3)處理后的粉末樹脂與源水混合水進(jìn)入水力循環(huán)澄清池的斜板或斜管沉淀池進(jìn)行自然或磁性沉降；
(4)將步驟(3)沉淀下的樹脂通過水力循環(huán)澄清池的回流調(diào)節(jié)器進(jìn)行回流至水力循環(huán)澄清池，其余樹脂通過管道排出池體，進(jìn)入再生池中進(jìn)行再生處理；
(5)再生池中加入再生劑對樹脂進(jìn)行再生，使用過的再生劑進(jìn)行提純回用或處置；
(6)將步驟(5)中再生的樹脂送入新鮮樹脂儲槽中備用，按需回用至水力循環(huán)澄清池。所述的水力循環(huán)澄清池包括設(shè)置于水力循環(huán)澄清池底部的切線螺旋噴水器，切線螺旋噴水器的底部與進(jìn)水管相連接，所述的切線螺旋噴水器上部連接絮凝筒，絮凝筒的下部設(shè)置樹脂回流調(diào)節(jié)器，所述的絮凝筒的上方設(shè)置有絮凝一室和絮凝二室，水力循環(huán)澄清池頂部設(shè)置有清水集結(jié)區(qū)，清水集結(jié)區(qū)布置有溢流管，清水集結(jié)區(qū)的底部為斜管或斜板沉淀池，斜管或斜板沉淀池的下端為沉淀分離區(qū)和樹脂沉集區(qū)，樹脂沉集區(qū)與樹脂回流管和放空管相連接。上述步驟(1)中的粉末樹脂是指粒徑小于500Mffl的高分子聚合物，包括但不限于南京大學(xué)、澳大利亞ORICA公司研制的產(chǎn)品。優(yōu)選磁性苯乙烯或丙烯酸系強(qiáng)堿陰離子交換樹脂及復(fù)合功能樹脂，其中磁性苯乙烯系強(qiáng)堿陰離子交換樹脂為南京大學(xué)于2009年12 月22日提交的專利申請?zhí)?0091(^64445. X (公開號101708475A)中所確定的磁性苯乙烯系強(qiáng)堿陰離子交換樹脂，磁性丙烯酸系強(qiáng)堿陰離子交換樹脂為南京大學(xué)于2010年1月 12日提交的專利申請?zhí)?01010017687. 1 (公開號101781437A)中所確定的磁性丙烯酸系強(qiáng)堿陰離子交換樹脂；陽離子樹脂為南京大學(xué)于2010年10月5日提交的專利申請?zhí)?201010500161. 9 (公開號101948554A)中所確定的磁性丙烯酸系弱酸陽離子交換樹脂。步驟(2)中管式混合包括管式靜態(tài)混合和擴(kuò)散混合，水力停留時(shí)間5 300min。步驟(2)中水力循環(huán)澄清池的進(jìn)水噴嘴采用單向、雙向或三向設(shè)計(jì)。步驟(3)中所述的自然沉降是指主要依靠重力沉降等手段在斜板或斜管沉淀池中實(shí)現(xiàn)上述分離過程，而磁性沉降是指在沉淀分離區(qū)底部利用外加磁性作用促進(jìn)樹脂和水的分離。步驟(4)中的6(Γ95%沉淀下來的樹脂通過回流樹脂調(diào)節(jié)器回流至水力循環(huán)澄清池，其原理是樹脂在水力旋流形成的壓差作用下被吸入絮凝筒內(nèi)形成回流，回流樹脂比調(diào)節(jié)采用了手動蝶閥的開啟原理，通過水力循環(huán)澄清池的絮凝筒下部設(shè)計(jì)的樹脂回流調(diào)節(jié)器進(jìn)行；沉淀下來的樹脂5 40%的樹脂混合物進(jìn)入再生池。
步驟(5)中的再生劑主要為鹽溶液，包括氯化鈉、氯化鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、 碳酸鈉或碳酸鉀溶液，濃度為纊20%。再生液與樹脂混合時(shí)間為10-200min，沉降時(shí)間為 30-90min。3.有益效果
本發(fā)明提供了一種飲用水源水中天然有機(jī)物和硬度的去除方法，根據(jù)飲用水中季節(jié)性高有機(jī)物和硬度的特點(diǎn)，可以快速有效經(jīng)濟(jì)的予以處理，出水CODsfa及硬度達(dá)到并優(yōu)于國家 《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)，同時(shí)為樹脂的資源化利用提供了一條途徑。本發(fā)明的再生方法可以同時(shí)資源化的利用樹脂，節(jié)約了處理成本。且這種基于磁性樹脂應(yīng)用而改進(jìn)的新型旋流式水力循環(huán)澄清池，對流量變化適應(yīng)性較強(qiáng)，具有水頭損失小，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，處理效率高，能耗低等優(yōu)點(diǎn)，可有效降低磁性樹脂的破碎率，提高了樹脂的利用效率。


圖1為水力循環(huán)澄清池結(jié)構(gòu)示意圖中標(biāo)注為1樹脂回流調(diào)節(jié)器、2放空管、3樹脂沉集區(qū)、4沉淀分離區(qū)、5溢流管、6清水集結(jié)區(qū)、7絮凝一室、8絮凝二室、9斜管或斜板沉淀池、10樹脂回流管、11絮凝筒、12切線螺旋噴水器、13進(jìn)水管；
圖2為水力循環(huán)澄清池的進(jìn)水噴嘴采用單向設(shè)計(jì)的示意圖； 圖3為水力循環(huán)澄清池的進(jìn)水噴嘴采用雙向設(shè)計(jì)的示意圖； 圖4為水力循環(huán)澄清池的進(jìn)水噴嘴采用三向設(shè)計(jì)的示意圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合圖1所示水力循環(huán)澄清池包括設(shè)置于水力循環(huán)澄清池底部的切線螺旋噴水器12，切線螺旋噴水器12的底部與進(jìn)水管13相連接，所述的切線螺旋噴水器13上部連接絮凝筒11，絮凝筒11的下部設(shè)置樹脂回流調(diào)節(jié)器1，所述的絮凝筒11的上方設(shè)置有絮凝一室7和絮凝二室8，水力循環(huán)澄清池頂部設(shè)置有清水集結(jié)區(qū)6，清水集結(jié)區(qū)6布置有溢流管 5，清水集結(jié)區(qū)6的底部為斜管或斜板沉淀池9，斜管或斜板沉淀池9的下端為沉淀分離區(qū)4 和樹脂沉集區(qū)3，樹脂沉集區(qū)3與樹脂回流管10和放空管2相連接。實(shí)施例1
某水源水的進(jìn)水CODfc為6mg/L，硬度(以CaCO3計(jì))含量為150mg/L，以20m3/h的流速進(jìn)入IOm3水力循環(huán)澄清池中，凈化處理步驟為
(1)在新鮮樹脂儲槽中預(yù)先加入加入0.Im3的磁性苯乙烯系強(qiáng)堿陰離子交換樹脂和 0. 2m3的磁性丙烯酸系弱堿陽離子交換樹脂；
(2)從新鮮樹脂槽中以0.ImVh的流量泵入樹脂混合液，在進(jìn)水管13中通過管式混合的方式與水源水從水力循環(huán)澄清池底沿切線方向，通過水力循環(huán)方式一起進(jìn)入水力循環(huán)澄清池中，實(shí)現(xiàn)液固在絮凝一室7和絮凝二室8中充分混合；
(3)處理后的粉末樹脂與源水混合水通過清水集結(jié)區(qū)6，清水通過溢流管5溢出澄清池，樹脂進(jìn)入水力循環(huán)澄清池的斜板或斜管沉淀池9進(jìn)行自然或磁性沉降；
(4)將步驟(3)沉淀下的樹脂通過水力循環(huán)澄清池的樹脂回流調(diào)節(jié)器1進(jìn)行回流至水力循環(huán)澄清池，其余樹脂通過管道排出池體，進(jìn)入再生池中進(jìn)行再生處理；(5)再生池中加入再生劑對樹脂進(jìn)行再生，使用過的再生劑進(jìn)行提純回用或處置；
(6)將步驟(5)中再生的樹脂送入新鮮樹脂儲槽中備用，按需回用至水力循環(huán)澄清池。上述步驟(1)中的粉末樹脂是指粒徑小于500Mffl的高分子聚合物，包括但不限于南京大學(xué)、澳大利亞ORICA公司研制的產(chǎn)品。優(yōu)選磁性苯乙烯或丙烯酸系強(qiáng)堿陰離子交換樹脂及復(fù)合功能樹脂，其中磁性苯乙烯系強(qiáng)堿陰離子交換樹脂為南京大學(xué)于2009年12 月22日提交的專利申請?zhí)?0091(^64445. X (公開號101708475A)中所確定的磁性苯乙烯系強(qiáng)堿陰離子交換樹脂，磁性丙烯酸系強(qiáng)堿陰離子交換樹脂為南京大學(xué)于2010年1月 12日提交的專利申請?zhí)?01010017687. 1 (公開號101781437A)中所確定的磁性丙烯酸系強(qiáng)堿陰離子交換樹脂；陽離子樹脂為南京大學(xué)于2010年10月5日提交的專利申請?zhí)?201010500161. 9 (公開號101948554A)中所確定的磁性丙烯酸系弱酸陽離子交換樹脂。步驟(2)中管式混合包括管式靜態(tài)混合和擴(kuò)散混合，水力停留時(shí)間lOOmin。步驟(2)中水力循環(huán)澄清池的切線螺旋噴水器12的進(jìn)水噴嘴采用單向，圖2所示。步驟(3)中所述的自然沉降是指主要依靠重力沉降等手段在斜板或斜管沉淀池9 中實(shí)現(xiàn)上述分離過程，而磁性沉降是指在沉淀分離區(qū)4底部利用外加磁性作用促進(jìn)樹脂和水的分離，底部樹脂沉集區(qū)3沉淀的樹脂以0. ImVh的流量進(jìn)入緩沖罐。步驟(4)中的80%沉淀下來的樹脂通過樹脂回流調(diào)節(jié)器1回流至水力循環(huán)澄清池， 其原理是樹脂在水力旋流形成的壓差作用下被吸入絮凝筒1內(nèi)形成回流，回流樹脂比調(diào)節(jié)采用了手動蝶閥的開啟原理，通過水力循環(huán)澄清池的絮凝筒下部設(shè)置的樹脂回流調(diào)節(jié)器1 進(jìn)行；沉淀下來的樹脂20%的樹脂混合物進(jìn)入再生池。步驟(5)中的再生劑主要為氯化鈉溶液，濃度為10%。再生液與樹脂混合時(shí)間為 lOOmin，沉降時(shí)間為60min。再生后的樹脂通過樹脂回流管10進(jìn)入澄清池參與反應(yīng)。樹脂罐中的樹脂根據(jù)流失量適量的進(jìn)行補(bǔ)充。沉淀池上部可實(shí)現(xiàn)連續(xù)出水，COD^Smg/L,硬度 <40mg/L。實(shí)施例2
采用實(shí)施例1水源水及其流速和水力循環(huán)澄清池，凈化處理步驟同實(shí)施例1，不同為 步驟(1)在新鮮樹脂儲槽中預(yù)先加入0. Im3的磁性苯乙烯系強(qiáng)堿陰離子交換樹脂和 0. 5m3的磁性丙烯酸系弱堿陽離子交換樹脂；
步驟(2)從新鮮樹脂槽中以2m3/h的流量泵入樹脂混合液，通過管式混合的方式與水源水從水力循環(huán)澄清池底沿切線方向，通過水力循環(huán)方式一起進(jìn)入水力循環(huán)澄清池中，實(shí)現(xiàn)液固充分混合；
步驟(2)中管式混合包括管式靜態(tài)混合和擴(kuò)散混合，水力停留時(shí)間5min。步驟(2)中水力循環(huán)澄清池的進(jìn)水噴嘴采用雙向，圖3所示。步驟(4)中的60%沉淀下來的樹脂通過回流樹脂調(diào)節(jié)器回流至水力循環(huán)澄清池， 沉淀下來的樹脂40%的樹脂混合物進(jìn)入再生池。步驟(5)中的再生劑主要為氯化鈉溶液，濃度為8%。再生液與樹脂混合時(shí)間為 200min，沉降時(shí)間為90min。樹脂罐中的樹脂根據(jù)流失量適量的進(jìn)行補(bǔ)充。沉淀池上部可實(shí)現(xiàn)連續(xù)出水，COD^Smg/L,硬度<40mg/L。實(shí)施例3
某水源水的進(jìn)水CODsfa為10mg/L，硬度(以CaCO3計(jì))含量為200mg/L，以20m3/h的流速進(jìn)入20m3水力循環(huán)澄清池中，采用實(shí)施例1凈化處理方法，不同為
步驟(1)在新鮮樹脂儲槽中預(yù)先加入0. 2m3的磁性苯乙烯系強(qiáng)堿陰離子交換樹脂和 0. 2m3的磁性丙烯酸系弱堿陽離子交換樹脂；
步驟(2)從新鮮樹脂槽中以0. 2m3/h的流量泵入樹脂混合液，通過管式混合的方式與水源水從水力循環(huán)澄清池底沿切線方向，通過水力循環(huán)方式一起進(jìn)入水力循環(huán)澄清池中，實(shí)現(xiàn)液固充分混合；
步驟(2)中管式混合包括管式靜態(tài)混合和擴(kuò)散混合，水力停留時(shí)間300min。步驟(2)中水力循環(huán)澄清池的進(jìn)水噴嘴采用雙向。步驟(3)中底部沉淀的樹脂以0. 2m3/h的流量進(jìn)入緩沖罐。步驟(4)中的90%沉淀下來的樹脂通過回流樹脂調(diào)節(jié)器回流至水力循環(huán)澄清池， 沉淀下來的樹脂10%的樹脂混合物進(jìn)入再生池。步驟(5)中的再生劑主要為氯化鈉溶液，濃度為12%。再生液與樹脂混合時(shí)間為 lOmin，沉降時(shí)間為30min。樹脂罐中的樹脂根據(jù)流失量適量的進(jìn)行補(bǔ)充。沉淀池上部可實(shí)現(xiàn)連續(xù)出水，COD^Smg/L,硬度<40mg/L。實(shí)施例4
采用實(shí)施例3水源水及其流速和水力循環(huán)澄清池，步驟同實(shí)施例3，，不同為 步驟(1)在新鮮樹脂儲槽中預(yù)先加入0. 2m3的磁性苯乙烯系強(qiáng)堿陰離子交換樹脂和 0. 6m3的磁性丙烯酸系弱堿陽離子交換樹脂；
步驟(2)從新鮮樹脂槽中以0. 02m3/h的流量泵入樹脂混合液；
步驟(2)中管式混合包括管式靜態(tài)混合和擴(kuò)散混合，水力停留時(shí)間200min。步驟(2)中水力循環(huán)澄清池的進(jìn)水噴嘴采用三向，圖4所示。步驟(5)中的再生劑主要為氯化鈉溶液，濃度為12%。再生液與樹脂混合時(shí)間為 lOOmin，沉降時(shí)間為80min。樹脂罐中的樹脂根據(jù)流失量適量的進(jìn)行補(bǔ)充。沉淀池上部可實(shí)現(xiàn)連續(xù)出水，C0DSfa<2mg/L,硬度<40mg/L。實(shí)施例5
某水源水的進(jìn)水CODsfa為15mg/L，硬度含量為300mg/L，以20m3/h的流速進(jìn)入20m3水力循環(huán)澄清池中，凈化處理步驟同實(shí)施例1，不同為
步驟(1)在新鮮樹脂儲槽中預(yù)先加入加入0. 5m3的磁性苯乙烯系強(qiáng)堿陰離子交換樹脂和0. Sm3的磁性丙烯酸系弱堿陽離子交換樹脂；
步驟(2)從新鮮樹脂槽中以0. 2m3/h的流量泵入樹脂混合液；
步驟(2)中管式混合包括管式靜態(tài)混合和擴(kuò)散混合，水力停留時(shí)間300min。步驟(2)中水力循環(huán)澄清池的進(jìn)水噴嘴采用雙向。步驟(4)中的95%沉淀下來的樹脂通過回流樹脂調(diào)節(jié)器回流至水力循環(huán)澄清池， 沉淀下來的樹脂5%的樹脂混合物進(jìn)入再生池。步驟(5)中的再生劑主要為氯化鈉溶液，濃度為20%。再生液與樹脂混合時(shí)間為 200min，沉降時(shí)間為90min。樹脂罐中的樹脂根據(jù)流失量適量的進(jìn)行補(bǔ)充。沉淀池上部可實(shí)現(xiàn)連續(xù)出水，COD^Smg/L,硬度<40mg/L。實(shí)施例6
采用實(shí)施例5水源水及其流速和水力循環(huán)澄清池，步驟同實(shí)施例5，不同為步驟(5)中的再生劑主要為氯化鉀溶液，濃度為20%。再生液與樹脂混合時(shí)間為 200min，沉降時(shí)間為70min。樹脂罐中的樹脂根據(jù)流失量適量的進(jìn)行補(bǔ)充。沉淀池上部可實(shí)現(xiàn)連續(xù)出水，COD^Smg/L,硬度<40mg/L。實(shí)施例7
采用實(shí)施例5水源水及其流速和水力循環(huán)澄清池，步驟同實(shí)施例5，不同為 步驟(5)中的再生劑主要為碳酸氫鈉溶液，濃度為10%。再生液與樹脂混合時(shí)間為 200min，沉降時(shí)間為70min。樹脂罐中的樹脂根據(jù)流失量適量的進(jìn)行補(bǔ)充。沉淀池上部可實(shí)現(xiàn)連續(xù)出水，COD^Smg/L,硬度<40mg/L。實(shí)施例8
采用實(shí)施例5水源水及其流速和水力循環(huán)澄清池，步驟同實(shí)施例5，不同為 步驟(5)中的再生劑主要為碳酸氫鉀溶液，濃度為10%。再生液與樹脂混合時(shí)間為 200min，沉降時(shí)間為70min。樹脂罐中的樹脂根據(jù)流失量適量的進(jìn)行補(bǔ)充。沉淀池上部可實(shí)現(xiàn)連續(xù)出水，COD^Smg/L,硬度<40mg/L。實(shí)施例9
采用實(shí)施例5水源水及其流速和水力循環(huán)澄清池，步驟同實(shí)施例5，不同為 步驟(5)中的再生劑主要為碳酸鈉溶液，濃度為20%。再生液與樹脂混合時(shí)間為 lOOmin，沉降時(shí)間為70min。樹脂罐中的樹脂根據(jù)流失量適量的進(jìn)行補(bǔ)充。沉淀池上部可實(shí)現(xiàn)連續(xù)出水，COD^Smg/L,硬度<40mg/L。實(shí)施例10
采用實(shí)施例5水源水及其流速和水力循環(huán)澄清池，步驟同實(shí)施例5，不同為 步驟(5)中的再生劑主要為碳酸鉀溶液，濃度為10%。再生液與樹脂混合時(shí)間為 200min，沉降時(shí)間為60min。樹脂罐中的樹脂根據(jù)流失量適量的進(jìn)行補(bǔ)充。沉淀池上部可實(shí)現(xiàn)連續(xù)出水，COD^Smg/L,硬度<40mg/L。
權(quán)利要求
1.一種基于粉末樹脂飲用水源水深度凈化處理方法，其步驟包括(1)在新鮮樹脂儲槽中預(yù)先加入粉末樹脂混合物，粉末陰離子交換樹脂與粉末陽離子交換樹脂的體積比為1 :1-1 5 ；(2)將步驟(1)中粉末樹脂混合物以占處理水源水流量體積0.廣10%，通過管式混合的方式與水源水從水力循環(huán)澄清池底沿切線方向，通過水力循環(huán)方式進(jìn)入水力循環(huán)澄清池中，實(shí)現(xiàn)液固充分混合；(3)處理后的粉末樹脂與源水混合水進(jìn)行自然或磁性沉降；(4)將步驟(3)沉淀下的樹脂進(jìn)行回流至水力循環(huán)澄清池，其余樹脂通過管道排出池體，進(jìn)入再生池中進(jìn)行再生處理；(5)再生池中加入再生劑對樹脂進(jìn)行再生，使用過的再生劑進(jìn)行提純回用或處置；(6)將步驟(5)中再生的樹脂送入新鮮樹脂儲槽中備用，按需回用至水力循環(huán)澄清池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于粉末樹脂的飲用水源水深度凈化處理方法，其特征在于，所述的水力循環(huán)澄清池包括設(shè)置于反應(yīng)器底部的切線螺旋噴水器，切線螺旋噴水器的底部與進(jìn)水管相連接，所述的切線螺旋噴水器上部連接絮凝筒，絮凝筒的下部設(shè)置樹脂回流調(diào)節(jié)器，所述的絮凝筒的上方設(shè)置有絮凝一室和絮凝二室，水力循環(huán)澄清池頂部設(shè)置有清水集結(jié)區(qū)，清水集結(jié)區(qū)布置有溢流管，清水集結(jié)區(qū)的底部為斜管或斜板沉淀池，斜管或斜板沉淀池的下端為沉淀分離區(qū)和樹脂沉集區(qū)，樹脂沉集區(qū)與樹脂回流管和放空管相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于粉末樹脂的飲用水源水深度凈化處理方法，其特征在于，所述的粉末樹脂粒徑小于500Mm，粉末陰離子交換樹脂與粉末陽離子交換樹脂的體積比為 1 :3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于粉末樹脂的飲用水源水深度凈化處理方法，其特征在于，所述的粉末陰離子交換樹脂為磁性苯乙烯或丙烯酸系強(qiáng)堿陰離子交換樹脂；粉末陽離子交換樹脂為具有磁性丙烯酸系弱酸陽離子交換樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于粉末樹脂的飲用水源水深度凈化處理方法，其特征在于步驟(2)中管式混合包括管式靜態(tài)混合和擴(kuò)散混合，水力停留時(shí)間5 300min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于粉末樹脂的飲用水源水深度凈化處理方法，其特征在于步驟(2)中水力循環(huán)澄清池的進(jìn)水噴嘴采用單向、雙向或三向設(shè)計(jì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的基于粉末樹脂的飲用水源水深度凈化處理方法，其特征在于，步驟(3)中所述的自然沉降是指主要依靠重力沉降等手段在斜板或斜管沉淀池中實(shí)現(xiàn)上述分離過程，而磁性沉降是指在沉淀分離區(qū)底部利用外加磁性作用促進(jìn)樹脂和水的分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于粉末樹脂的飲用水源水深度凈化處理方法，其特征在于步驟(4)中的6(Γ95%沉淀下來的樹脂通過回流樹脂調(diào)節(jié)器回流至水力循環(huán)澄清池；沉淀下來的樹脂5 40%的樹脂混合物進(jìn)入再生池。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于粉末樹脂的飲用水源水深度凈化處理方法，其特征在于步驟(5)中的再生劑主要為鹽溶液，包括氯化鈉、氯化鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸鈉或碳酸鉀溶液，濃度為8 20%，再生液與樹脂混合時(shí)間為10-200min，沉降時(shí)間為30-90min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于粉末樹脂飲用水源水深度凈化處理方法，屬于水深度凈化處理領(lǐng)域。其步驟包括在新鮮樹脂儲槽中預(yù)先加入粉末樹脂混合物，粉末陰離子交換樹脂與粉末陽離子交換樹脂的體積比為1∶1-1∶5；將粉末樹脂混合物以占處理水源水流量體積0.1~10%，進(jìn)入水力循環(huán)澄清池中；處理后的粉末樹脂與源水混合水進(jìn)入水力循環(huán)澄清池進(jìn)行沉降；將沉淀下的樹脂進(jìn)行回流至水力循環(huán)澄清池，其余樹脂通過管道排出池體，進(jìn)入再生池中進(jìn)行再生處理；使用過的再生劑進(jìn)行提純回用或處置；將再生的樹脂送入新鮮樹脂儲槽中備用，按需回用至水力循環(huán)澄清池。處理后出水CODMn及硬度達(dá)到并優(yōu)于國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)，同時(shí)為樹脂的資源化利用提供了一條途徑。
文檔編號C02F5/00GK102372368SQ20111029193
公開日2012年3月14日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者雙陳冬, 李愛民, 王津南, 王瓊杰, 翟凌陽, 蔣淡寧, 陳明, 馬艷 申請人:南京大學(xué), 南京大學(xué)鹽城環(huán)保技術(shù)與工程研究院