一种自来水的生产方法及装置技术领域：
本发明涉及一种水处理方法及装置。
背景技术：
现有的偏远地区的山村的自来水生产，原水往往采用地下水，这种原水，往往含有大量的对人体有害的可溶性物质，最常见的一种可溶性物质是氟化物。氟是人体必需的化学元素，适量的氟是牙齿及骨骼结构所必需的，而氟过多或不足都会影响身体健康，天然水体中对人体适宜的含氟量区间很小，大约是0.6-1.0mg/L，小于0.6mg/L则发生龋齿和骨质疏松症，大于1.0mg/L就会出现氟中毒症，一般超过1.5mg/L即为高氟水，长期饮用高氟水则会引起氟中毒,导致氟斑牙和氟骨病。
目前除氟方法相对较多，概括起来主要有沉淀法、吸附和离子交换法、电渗析和反渗透脱盐法几大类。美国、法国及德国常利用活性氧化铝（厂家推荐）或磷酸三钙作为吸附剂对高氟水进行除氟处理的。美国与法国常先用硫酸把原水的pH值调至5.5，再利用活性氧化铝或磷酸三钙滤层除去水中所含的氟，出水再用氢氧化钠调回到pH值为7.0。而德国却常利用二氧化碳降低进水的pH值。俄罗斯主要利用活性氧化铝吸附和铝盐混凝沉淀法除氟，印度的小型机体饮水除氟设备原理是混凝沉淀法。目前我国除氟最常用的方法包括活性氧化铝和骨炭滤层吸附法及混凝沉淀法、电渗析法等。
（1）混凝沉淀法
利用混凝沉淀去除水中所含的氟离子时使用的混凝剂主要有铝盐（明矾、聚合氯化铝、硫酸铝、聚合碱式氯化铝）、钙化物（氧化钙、硫酸钙、磷酸钙)、镁化合物(氧化镁、氢氧化镁、硫酸镁）。其中聚合氯化铝应用最多，效果最好。
利用聚合氯化铝除氟的原理如下：聚合氯化铝分子式为Al(OH)NCl3-。当聚合氯化铝溶于水时。迅速水解，形成单核或多核水铝复合物[Al(OH)6]并进行水解反应：
[Al(H2O)6]3++H2O→[Al(OH)(H2O)5]2++H3O+
[Al(OH)(H2O)5]2++H2O→[Al(OH)2(H2O)4]++H3O+
[Al(OH)2(H2O)4]++H2O→[Al(OH)3(H2O)3]↓+H3O+
通过上述水解反应生成的不溶沉淀物[Al(OH)3(H2O)3]将氯离子吸附，并与之共同沉淀从而以除去水中氟离子。
该技术工艺简单，投资小，但氟化物的去除效率不够稳定。
（2）电渗析法与反渗透法
电渗析与反渗透法去除水中氟离子的方法，其中电渗析法是制取纯水的一种常用方法，其原理是利用在直流电场的作用下，溶液中可溶性离子迁移。将具有选择透过性的阴阳离子膜放在电渗析槽中，一种膜允许阴离子透过但排斥阳离子，另一种膜则相反，在电场的作用下水中氟离子被膜分离出来而被去除。利用电渗析除氟是在脱盐的基础上实现降氟的，较适合于咸水高氟水的除氟使用。而反渗透除氟法的原理是用机械压力使水分厂能够透过一种特殊膜，而其中氟离子则不能透过而被去除。这种除氟的方法既能除去水中影响人体健康的几乎所有有毒有害的物质，对水质前处理要求高且需集中建站由专业人员进行操作维修和管理，造价比较昂贵，水的利用率相对较低。
（3）活性氧化铝法
活性氧化铝是一种多孔吸附剂，通常用Al2O3·nH2O表示。其具有各种不同大小的粒径，其中除氟装置中所用的活性氧化铝的粒径一般为28-48目。在利用活性氧化铝处理高氟水时，由于氧化铝本身并无多大的降氟能力，需要利用酸性溶液使其活化。目前，世界范围内应用最广泛的是活性氧化铝法。最著名及运行时间最长的除氟装置是美国公共卫生局1952年建于得克萨斯州Bartlett的装置。该装置除氟的滤料选用活性氧化铝，且基本上一直用原先的滤料运行直到20世纪80年代。
活性氧化铝除氟具有以下优点：a.具有较高的氟交换能力；b.其除氟能力不受水中硫酸根和氯根的影响；c.其对水中的氟有选择性的去除，不吸附其他离子；d.其对前处理要求不十分严。基于上述优点，活性氧化铝除氟得到广泛的应用，但其对氟的吸附量较低，且吸附饱和后再生工艺复杂困难。并且其处理后的水由于铝离子和硫酸根离子的增加而有苦涩的口感，且长期饮用会增加患老年痴呆的危险。
发明内容：
本发明的发明目的在于提供一种工艺简单，投资小、氟化物的去除效率稳定的自来水的生产方法及装置。
本发明的自来水的生产方法是这样实现的，依次包括沉淀物生成过程、絮凝过程、沉淀过程、过滤过程、消毒过程、高位储水，沉淀物生成过程是水井抽取的含氟水进入沉淀物生成池后，依据含氟量的大小往沉淀物生成池加入Ca（OH）2以生成固体沉淀物，然后将生成固体沉淀物的水依次导入絮凝过程中的絮凝池和助凝池中，絮凝过程是先往絮凝池中的水混入絮凝剂，然后将水导入助凝池并往助凝池中混入助凝剂，以加速含氟固体物的絮凝沉降，之后，将固体物絮凝后的水导入沉淀过程的沉淀池中，在沉淀过程中，固体物沉淀下来，沉淀后的水送到过滤过程，在过滤过程中，通过全自动砂滤器将水中剩余的固体絮凝物过滤下来，过滤过程出来的水送到消毒过程，在消毒过程中，往水添加消毒剂以杀灭水中的细菌，这样，达到自来水水质标准后的水送到封闭的高位储水池进行高位储水，以便水具有足够的水压向用户供水。
本发明的自来水的生产装置是这样实现的，包括通过第一水泵、抽水管与水井相连的沉淀物生成池、与沉淀物生成池相连的絮凝池、与絮凝池相连的助凝池、与助凝池相连的沉淀池、通过第二水泵与沉淀池相连的全自动砂滤器、与全自动砂滤器相连的中间水池、通过第三水泵与中间水池相连的高位储水池。
这里，全自动砂滤器采用以色列的阿卡所生产的型号为：AKLF-12的ARKAL自循环过滤器，当高效精密处理器处于过滤状态时，未经过滤的水通过三层布水器，配合球形外壳，以接近平流的状态到达高效精密处理器内的填料层，当水流过填料层时，杂质被截留在填料层内，高效精密处理器底部有55个蘑菇状的过滤集水器，将过滤后的水均匀地收集并流出，平流过滤，决定高效精密处理器可以在高的流速下过滤，仍可达到较好的过滤效果；随着杂质在填料层中的不断聚积，压头损失将不断增大，当压头损失到达一定的设定限度时，将高效精密处理器自动转换至反洗状态，以清洗聚积起来的杂质，当系统处于反洗状态时，同组的一个或多个高效精密处理器会将干净的、经过过滤的水通过一个三通反洗阀同时倒灌入这个高效精密处理器中，在这个倒灌过程中，被反洗的高效精密处理器的填料层在水流的冲击下被冲起，杂质则通过一个三通的反洗口被排出，在高效精密处理器中，特殊设计的集水器使填料层在反洗状态时形成内环流，填料之间互相搓洗，最大限度地提高反冲洗效率，减少所需的反洗水，同时反洗时不跑构成填料层的沙，当反洗结束时，阀门又回复到过滤状态，下一个高效精密处理器则准备进入反洗状态。
本发明与已有技术相比，由于采用添加Ca（OH）2生成固体沉淀物并通过添加絮凝剂助凝剂使这些固体物絮凝，以加速其沉降，最后，采用全自动砂滤器进行最后的过滤，因此，具有工艺简单，投资小、氟化物的去除效率稳定的优点。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为沉淀池的结构示意图。
具体实施方式：
现结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述：
如图所示，本发明自来水的生产装置是这样实现的，包括通过第一水泵1、抽水管2与水井3相连的沉淀物生成池4、与沉淀物生成池4相连的絮凝池5、与絮凝池5相连的助凝池6、与助凝池6相连的两沉淀池7、通过水管和第二水泵8与沉淀池7相连的全自动砂滤器9、通过水管与全自动砂滤器9相连的中间水池10、通过第三水泵11与中间水池10相连的高位储水池12。
全自动砂滤器9采用以色列的阿卡所生产的型号为：AKLF-12的ARKAL自循环过滤器，其反冲水口通过反冲水泵19与中间水池10相连，这样，所需的反冲水由中间水池10提供。
如图2所示，这里，沉淀池7的下部呈倒圆台或者棱台。
沉淀池7内设置有将进水导入沉淀池7中部的导水结构13，以便水中的沉淀物有足够的时间在从沉淀池7上面溢出前，沉降到沉淀池7的底部。
沉降池7底部通过管、污泥泵14连接一污泥压滤装置15，以便将污泥中的水压滤出来，以减少污泥的体积，方便运输处理及防止其污染环境。
在中间水池10与全自动砂滤器9间设置有带有药液投加器16的消毒储水池17，以便准确地依照全自动砂滤器9所传送的水量添加药液。
在污泥泵14与沉降池7间连接有污泥池18，以便收集足够的污泥后才由污泥泵14送去污泥压滤装置15。
沉淀物生成池4、絮凝池5、助凝池6、沉淀池7、消毒储水池17、中间水池10、污泥池18均是用不锈钢板制造而成，这样，就方便了制造，安装。
本发明的自来水的生产方法是这样实现的，依次包括沉淀物生成过程a、絮凝过程b、沉淀过程c、过滤过程d、消毒过程e、高位储水f，沉淀物生成过程a是水井3抽取的含氟水进入沉淀物生成池4后，依据含氟量的大小往沉淀物生成池4加入Ca（OH）2以生成固体沉淀物，然后将生成固体沉淀物的水依次导入絮凝过程b中的絮凝池5和助凝池6中，絮凝过程b是先往絮凝池5中的水混入絮凝剂，然后将水导入助凝池6并往助凝池中混入助凝剂，以加速含氟固体物的絮凝沉降，之后，将固体物絮凝后的水导入沉淀过程c的沉淀池7中，在沉淀过程中，固体物沉淀下来，沉淀后的水送到过滤过程d，在过滤过程d中，通过全自动砂滤器9将水中剩余的固体絮凝物过滤下来，过滤过程出来的水送到消毒过程e，在消毒过程中，往水添加消毒剂（二氧化氯）以杀灭水中的细菌，这样，达到自来水水质标准后的水送到封闭的高位储水池12进行高位储水，以便水具有足够的水压向用户供水。