一種受放射性物質汙染的水質深度淨化系統的製作方法

2023-10-10 02:09:24

本實用新型涉及一種水質深度淨化系統，具體涉及一種可將受放射性物質汙染的水進行深度淨化的系統，特別適用於水源受到放射性汙染的區域，屬於水處理技術領域。

背景技術：

隨著我國經濟的飛速發展，大量的工業和生活汙染物排放到環境中，給水資源帶來越來越嚴重的汙染，不僅破壞了生態環境，對水源安全也產生了很大的威脅，放射性物質便是其中的一類汙染源。地殼巖層和土壤中所含的天然放射性核素溶入地表水和地下水中，成為飲用水中天然放射性汙染物的來源。此外，核武器爆炸試驗、核釋放事故、放射性礦產資源的開發利用、核燃料的加工處理及其廢物的處置、化石燃料以及伴有較高放射性物質含量資源（如稀土礦）的開採和應用，均會造成區域內飲用水中放射性物質嚴重超標，對人民身體健康、生產、生活產生極大危害。

當人們飲用了這些被放射性物質汙染的水後，放射性物質將長期積蓄在人體內部，並對細胞和組織結構逐漸產生破壞，使造血器官、心血管系統、內分泌系統和神經系統等受到損害，引發癌症、白血病、癲癇、遺傳疾病等，縮短人的壽命。因此，對放射性汙染地區的水進行淨化處理尤為必要。然而，目前我國對飲用水的處理基本仍採用混凝、沉澱、過濾、加氯消毒的傳統工藝，這種工藝以除去水中濁度、懸浮物、膠體、色度、微生物等為目的，對放射性物質的去除能力很低。

技術實現要素：

針對現有技術存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種簡單高效的水質深度淨化系統，既能去除飲用水中懸浮物、膠體、微生物、有機物等常規汙染物，又能去除放射性物質、水鹼、重金屬等常規工藝較難去除的汙染物。

本實用新型採用如下技術方案：一種受放射性物質汙染的水質深度淨化系統，包括預處理系統、反滲透深度淨化系統、殺菌消毒系統、放射性汙染物收集濃縮系統，所述預處理系統的進水口處設有原水泵，所述反滲透深度淨化系統的進水口處設有高壓泵，所述反滲透深度淨化系統的出水口後設有產品水池，所述殺菌消毒系統的出水口後設有外供水泵，所述放射性汙染物濃縮收集系統位於所述反滲透深度淨化系統和產品水池之間。

其中，所述預處理系統由介質過濾器、自清洗過濾器、精密過濾器、超濾設備中的一種、兩種或多種組成。

所述反滲透深度淨化系統由若干組並聯或串聯連接的反滲透膜組件組成，所述反滲透膜組件的核心過濾元件為反滲透膜，反滲透膜的孔徑為0.1～1nm，幾乎可以截留水中全部的可溶性鹽、鈣鎂離子、重金屬離子、放射性物質等汙染物。

所述殺菌消毒系統可以為紫外線殺菌器，也可以為臭氧殺菌器或含氯殺菌劑投加器，用於殺滅產品水池中的細菌，防止外界空氣等對成品水造成的二次汙染。

所述放射性汙染物濃縮收集系統包含濃水濃縮設備和放射性汙染物收集器，所述濃水濃縮設備為高精度抗汙染型反滲透膜設備、正滲透設備、滲透汽化設備、膜蒸餾等設備中的一種或多種組合，可將反滲透深度淨化系統產生的濃水進一步濃縮淨化，淨化後的水進入產品水池，可滿足飲用要求，濃縮後的放射性汙染物濃度較高的廢水進入所述放射性汙染物收集器進行儲存，所述放射性汙染物收集器可以為鉛罐、鐵罐或鉛鐵組合罐、塑料罐、鋁罐等製成的屏蔽容器。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：（1）本本實用新型採用逐級過濾的方式對受放射性物質汙染的飲用水進行了深度淨化，不僅可以去除水中的懸浮物、顆粒物、膠體、微生物、有機物等汙染物，而且可以去除放射性汙染物、水鹼、重金屬離子等雜質，淨化效果好。

（2）本實用新型採用物理方法對水中的汙染物進行截留，全程無需投加任何藥劑，不會對水質產生不良影響，產水安全可靠。

（3）本實用新型結構簡單、安裝方便、採用標準模塊化設計，可根據水質及處理規模對各處理系統中的設備進行方便地組合。

（4）本實用新型的各個處理系統均可以通過PLC進行自動控制，過濾、衝洗、殺菌均可實現全自動運行，操作維護便捷。

附圖說明

圖1是本實用新型的示意圖。

圖中：1、原水泵，2、預處理系統，3、高壓泵，4、反滲透深度淨化系統，5、產品水池，6、殺菌消毒系統，7、外供水泵，8、放射性汙染物濃縮收集系統，9、介質過濾器，10、自清洗過濾器，11、精密過濾器，12、超濾設備，13、濃水濃縮設備，14、放射性汙染物收集器。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示，一種受放射性物質汙染的水質深度淨化系統，包括預處理系統2、反滲透深度淨化系統4、殺菌消毒系統6、放射性汙染物濃縮收集系統8，所述預處理系統2的進水口處設有原水泵1，所述反滲透深度淨化系統4的進水口處設有高壓泵3，所述反滲透深度淨化系統4的出水口後設有產品水池5，所述殺菌消毒系統6的出水口後設有外供水泵7，所述放射性汙染物濃縮收集系統8位於所述反滲透深度淨化系統4和產品水池5之間。

其中，所述預處理系統2由介質過濾器9、自清洗過濾器10、精密過濾器11、超濾設備12中的一種、兩種或多種組成。

所述介質過濾器9是一種以精製無煙煤、石英砂、錳砂、活性炭、礫石等粒狀或非粒材料為過濾介質的過濾設備，可有效去除水中的懸浮或膠態雜質，使水的濁度降低到3度以下。

所述自清洗過濾器10是一種利用碟片組成的濾網攔截水中的雜質，對水質進行初步淨化並保護後續設備正常工作的精密設備，可去除水中50μm以上懸浮物、顆粒物等大粒徑汙染物；所述自清洗過濾器10可通過PLC可編程控制器進行自動控制，自動識別雜質沉積程度，向排汙閥、清洗閥發送信號，自動排汙、清洗，實現過濾、反洗自動切換、循環往復的工作過程。

所述精密過濾器11採用聚丙烯熔噴（PP熔噴）、線繞、摺疊、活性炭等管狀濾芯作為過濾元件，可有效實現對20μm以上泥沙、鐵鏽等固體顆粒物、以及膠體、微生物的攔截。

所述超濾設備12由若干組並聯連接的超濾膜組件組成，所述超濾膜組件的核心過濾元件為超濾膜，過濾精度為0.01～0.1μm，截留分子量3～5萬道爾頓，可有效除去水中大分子有機物、膠體、細菌、病毒等雜質。

所述反滲透深度淨化系統4由若干組並聯連接的反滲透膜組件組成，所述反滲透膜組件的核心過濾元件為反滲透膜，反滲透膜的孔徑為0.1～1nm，幾乎可以截留水中全部的可溶性鹽、鈣鎂離子、重金屬離子、放射性物質等汙染物。

所述殺菌消毒系統6可以為紫外線殺菌器，也可以為含氯殺菌劑投加器，用於殺滅產品水池中殘留的細菌。

所述放射性汙染物濃縮收集系統8包含濃水濃縮設備13和放射性汙染物收集器14，所述濃水濃縮設備的為高精度抗汙染型反滲透膜設備、正滲透設備、滲透汽化設備、膜蒸餾等設備中的一種或多種組合，可將反滲透深度淨化系統產生的濃水進一步濃縮淨化，淨化後的水進入產品水池，可滿足飲用要求，濃縮後的放射性汙染物濃度較高的廢水進入所述放射性汙染物收集器進行儲存，所述放射性汙染物收集器14可以為鉛罐、鐵罐或鉛鐵組合罐、塑料罐、鋁罐等製成的屏蔽容器，所述屏蔽容器的材質及厚度可根據放射性汙染物的種類及其能量大小進行選擇。

在本實施例中，原水經原水泵1提升至介質過濾器9，濾除水中較大顆粒的懸浮物、膠體等雜質後，進入自清洗過濾器10，去除中等顆粒汙染物後，進入精密過濾器11，進一步除去顆粒較小的汙染物，以確保超濾膜元件的表面不被劃傷；經所述精密過濾器11淨化後的水進入超濾設備12，經孔徑為0.01～0.1μm的超濾膜攔截後，水中絕大部分大分子有機物、膠體、細菌、病毒等雜質被去除；預處理系統2產水經高壓泵3泵送至反滲透深度淨化系統4，在孔徑為0.1～1nm的反滲透膜的截留作用下，水中可溶性鹽、鈣鎂離子、重金屬離子、放射性物質等汙染物幾乎全部被去除，產水經管道流入產品水池5，經殺菌消毒系統6殺滅殘留細菌後，由外供水泵7供給用戶使用；反滲透深度淨化系統4產生的濃水由濃水濃縮設備13進一步淨化，淨化後的水輸送至產品水池可供生活飲用，而濃縮後的高濃度放射性廢水進入放射性汙染物收集器14進行儲存，最終由專業部門進行處置。

在本實施例中，預處理系統涉及到了介質過濾器、自清洗過濾器、精密過濾器、超濾設備，在實際應用中，可根據原水水質狀況選擇其中的幾種設備對原水進行預處理，可以進一步降低投資成本。

本實用新型結構簡單、操作維護方便、水質淨化效果好，可有效去除飲用水中的放射性汙染物，特別適用於水源受到放射性汙染的區域。

以上實施例對本實用新型的技術方案進行了詳細說明，但並非限制本實用新型的保護範圍，本技術領域普通技術人員還可以在此基礎上進行改進和修飾，但這些改進和修飾都在本本實用新型的權利要求保護範圍之內。