飲用水二次汙染深度處理淨化器的製作方法

2023-07-28 04:59:26

專利名稱：飲用水二次汙染深度處理淨化器的製作方法
技術領域：
飲用水二次汙染深度處理淨化器本實用新型創造涉及汙水處理技術領域，具體地說是一種飲用水二次汙染深度處
理淨化器。國家CJ/T206-2005水質檢驗標準中明確定義了下述專業名稱二次供水由供水單位將來自城市公共供水，和自造/設施的供水，經貯存、加壓 或經深度處理和消毒後，由供水單位提供的供水管道或專用管道，向用戶供水。用戶受水點供水範圍內用戶的用水點(即水龍頭)。由此可見，供水單位對包括供水範圍的用戶的用水點進行處置過程所產生的化 學、物理、生物等「二次汙染」物，負有直接的、及時的處置義務。最終提供給供水範圍內用 戶的用水點，水質應符合上述標準中規定的檢測項目及其他項目的檢驗指標。如何從源頭上阻止細菌的傳染鏈，防止城市生活用水的「二次汙染」，是國內外環 保部門和專家長期以來關注的熱點。城市的各類用水，如生活用冷熱水、中央空調冷熱媒 水、工業循環水、農業、城市綠化的噴淋、灌溉用水、消防等用水管網系統，在使用1-2年後， 有的甚至在更短的時間內，受環境溫度等影響，水中存在的各種礦化物，經過微電解池反 應，會產生鏽蝕、結垢滋生藻類和細菌，造成生活用水管網系統的「二次汙染」，導致管網內 水流變小、堵塞、滴漏、曝管等問題，尤其在酷暑和嚴冬季節時的突發，實在讓人頭疼。在城 市生活的人們幾乎都會是這樣的經歷清晨打開水龍頭，流出來的自來水常會帶著一股鐵 鏽異味，若仔細觀察還會看到有細微的黃色或紅棕色的懸浮物浴缸、水池等長期滴水的部 位，都能看到結有黃色鏽斑；家用熱水器使用1-2年後，水流變小，打開水龍頭還伴有黃鏽 水，噴淋頭處結有鏽垢，能耗也隨著結垢的增厚而增長；長期未處理的抽水馬桶水箱內壁長 滿一層粘膩物(微生物)及藻類物質。如今已交付使用了 1-2年的新建樓房、商住辦公大樓等管網系統內也普遍有鏽垢 形成，城市生活用水管網系統的「二次汙染」已成為長期困擾環保、物業等部門的老大難問 題，亦成為全球性的問題。近年來，經多方努力，推出一系列更換管網材質方案，如使用PP-R塑管、複合銅 管、鋁銅複合管，管壁噴塑等新工藝、新技術來替代原有的鍍鋅鐵管和鑄鐵管等材質。以及 採用分質供水、水箱增加內膽、拆除屋頂水箱、使用變頻泵供水等途徑來治理城市用水的 「二次汙染」源。針對上海11. 4萬隻屋頂水箱、8700隻地下水池、1. 3萬臺套水泵和276萬個水錶 普遍存在的結垢鏽蝕問題進行了大量實地測試分析認為，自來水管網中的垢、鏽、菌、藻等 二次汙染物的源頭來自傳輸水的管網系統。由於自來水中含有一定的鹼度(碳酸鈉)隨溫 度的影響便分介形成酸性物質(如二氧化碳等)，不同材質的用水設備和管網混合連接方 式，會使用水管網系統中產生電化學反應，引起鐵等金屬離子的轉移，生成四氧化三鐵(鐵 鏽)和碳酸鈣(水垢)等物質，而鏽垢的存在又為細菌和藻類的滋生提供了合適的營養環境。天長地久，垢、鏽、菌、藻的滋生又使水管穿孔滲漏，熱水器水流變小，抽水馬桶的喉管結 垢堵塞，水箱產生粘垢、綠藻、鏽蝕物，以及人們肉眼所見的黃鏽水現象。據媒體報導，上海建築物中95%以上的管道使用了鍍鋅鐵管。通常情況下，使用 了 2-3年後，由於水中存在各種礦化物，經過微電解池反應，會發生鏽蝕、結垢，菌、藻滋生， 造成生活用水管網系統的「二次汙染」。經有關部門實地檢測，鐵含量202毫克/升(超標 670多倍)；鉛含量3. 05毫克/升(超標61倍)；鋅含量37. 5毫克/升(超標37. 5倍)； 菌藻大量滋生；水的混濁度、色度、嗅味嚴重超標。「二次汙染」嚴重危害現代人的身心健康， 削弱了人們免疫力。此類問題成為媒體每年關注報導的熱點。在對發達國家進行了深入的考察後，不單是鍍鋅鐵管會產生水的「二次汙染」，其 他材質的供用水管網系統，如混合使用銅管、鋁銅複合管、塑料管等管道系統也有各種弊 端，都會產生程度不一的「二次汙染」。對此，人們採用分質供水、水箱增加內膽、拆除水箱使 用變頻泵供水、更換管材等各種手段，沒有從本質上根治水的「二次汙染」難題。本實用新型的目的提供一種新穎的飲用水二次汙染深度處理淨化器，淨化器反應 區的溢流、分流、擋水布水板，其高度及寬度均為可調式，依據沉澱物大小，沉降速率，沉澱 物分布區域進行適度調節，直至最佳狀態。實現上述目的的方案是一種飲用水二次汙染深度處理淨化器，其特徵在於未經 處理的進水管的出水端上設有數碼電磁場水處理器，出水端一端連接在清水導板外殼的左 側壁上，外殼的左部頂部設有氧化劑和混凝劑入口及絮凝劑入口，清水導板內腔左側壁上 與進水下行檔板(9)構成第一反應室，在該室中設有沉浮水立旋轉混合器(5)，進水下行檔 板(9)與反應器分流檔板(10)及反應水溢流檔板(20)構成的三頭數倒流板，清水導板的 內腔右側壁與斜管進水檔板(11)和反應水溢流檔板之間構成第三反應室，在該室中設有 斜管模塊，沉浮水力的淤泥泵(12)，第三反應室的底部左側壁上設有淤泥排汙口，清水導 板外殼的右側壁上設有清水泵流板集流孔(13)，集流孔(13)底部設有斜管沉澱池出水管，斜管沉澱池出水管(14)連接精濾器(15)的入口處，精濾器的出水管口連接水泵(19) 的排入口，水泵的排出口管連接蓄水箱的排入口，水箱上設有流量計，水箱的底部設有排汙 口，水箱的左下側壁上設有出水管道(24)，出水管道(24)再與未及處理的進水管連接形成 循環二次汙染飲用水深度處理淨化器；數位化電磁場水處理器的波源發生器為一將60Hz 60KHz的頻率調製在 400Hz IMHz頻率上的交變複合脈衝感應電勢，其由可變電壓發生器、電壓/頻率轉換器的 輸入端連接，從電壓/頻率轉換器輸出的頻率以及高頻振蕩器輸出的頻率送到載波調製器 進行混頻調製，經載波調製器的信號送到雙路驅動電路進行功率放大，輸出信號連接到所 控制的電感線圈兩端，以控制電感線圈產生的磁場，將電感線圈套20-30圈感應導線纏繞 在安裝設備的管道上，接上電源，構成水處理工作；數位化電磁場水處理器技術參數輸入電壓AC220V，50Hz、輸出電壓< 5V⑶、輸出 電流彡1AAC、輸出功率5W;所述的進水下行檔板為可調節的轉動結構；所述的反應器分流檔板設有可調節的 轉動結構；所述的斜管進水檔板設有可調節轉動結構，斜管為板式形狀；所述的反應水溢流檔板為可調節的轉動結構；上面所述的可調節的轉動結構，類似空調上排風板可以轉動 的結構，這種結構對本專業的人來說是容易實施的；一種飲用水二次汙染深度處理淨化器的工作原理，由未經處理的水經數碼電磁場 水處理器產生交變複合脈衝感應電勢形成的特定電磁場，控制電感量，進行水處理，處理後 的水流入第一反應室，加入氧化劑、混凝劑、絮凝劑或其替代物，通過混合器快速進行混合， 混合後進入第二反應室，通過攪拌器慢速進入攪拌，加速聚凝，聚凝後的水經三頭數倒流板 流入第三反應室，澄清水和泥渣進行分離，小顆粒的沉渣物和礬花在上升過程中被第三反 應室的斜管式斜板裝置截流沉澱下來至排汙口流出，澄清水上升通過濾層過濾至清水導板 集流孔槽流經斜管沉澱池出水管流出，對沉澱池出水管的水再進行精濾，精濾後的水通過 水泵連續供給水箱，水箱上設有一出水口管道再循環供給未經處理的進水管，達到淨水處 理連續工作。本實用新型創造同現有的技術相比節省投資和佔地面積，高效的淨化工藝變化多 樣的方案，最大程度利用被汙染水的資源，維護簡便、運行使用壽命長達10年以上，淨化水 水質檢測達到國內外淨化標準，適用於各種水源(如自來水，地下水、海水以及汙水等)的 管網系統和用水設備，由於鏽、垢、菌、藻等引起的堵塞和「二次汙染」的處理，可應用在工礦 企業、民用住宅、大樓屋頂水箱公用水管網系統、熱交換設備用水系統、熱水爐系統、洗衣機 房、中央空調系統、冷卻水循環系統，汽車、輪船、火車的用水系統，中小型水廠(粗濾、出廠 水)管網系統，農業灌溉、室內栽培營養水管網系統、園林噴灌系統。消防水噴滅系統，水產 養殖水系統，汙水處理、糖廠、飲料廠、奶粉廠液體物料輸送管網，油田輸送管網系統。


圖1是本實用新型創造的結構示意圖；圖2為本實用新型創造的數位化電磁場水處理器的電路圖。參見
圖1 :1為未經處理的進水管，2為數碼電磁場水處理器，3為氧化劑和混凝劑 入口，4為絮凝劑，5為設有沉浮水立旋轉混合器，6為攪拌器，7為絮凝池，8為攪拌器，9為 進水下行檔板，10為反應器分流檔板，11為斜管進水檔板，12為上蝸杆，13為清水泵流板集 流孔，14為斜管沉澱池出水管，15為精濾器，16為淨水直供，17為手輪，18為墊塊，19為水 泵，20為反應水溢流檔板，21為淤泥排汙口，22為淤泥，23為斜管模塊，24為出水管道。
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明，這種製造技術和裝配技術對本 專業的人員來說是非常清楚的。參見圖2，數位化電磁場水處理器由波源發生器、電感線圈和工作電源等構成。如 圖2所示，其可變電壓發生器由集成電路CHl和振蕩集成電路IC2構成，可周期性地產生鋸 齒波、正弦波或其他函數波。CHl採用C0N3集成基電路，IC2的型號可以是555時基電路，電 源/頻率轉換器由集成電路IC3構成，可產生隨輸入電壓變化而變化的脈衝，脈衝頻率的變 化範圍為400Hz 60KHz。IC3的型號可以是MC14573 ；混頻電路由集成電路IC4.、電容C4 等元件構成，集成電路IC4採用MC14046 ；高頻振蕩器和載波調製器由集成電路IC5、IC6、 IC7構成，其中R19、C6與Ic5組成高頻振蕩器，產生高頻振蕩信號(振蕩頻率在400KHz IMHz之間選一頻率)，振蕩信號為載波信號，IC5的型號可以是4011 ；IC6是一個分頻器，其 型號可以是4013 ；IC7是頻率調製電路，型號可以是4049 ；載波數據機是將載波信號對 電壓/頻率轉換器送出的脈衝進行高頻調製，成為複合波，並將信號分離成正、反兩路。雙 路驅動電路由兩對功率推挽三極體T2、T3、T4、T5構成，該電路對複合波進行功率放大。可 變電壓發生器的輸出端與電壓/頻率轉換器的輸入端連接，從電壓/頻率轉換器輸出頻率 以及高頻振蕩器輸出的頻率送到載波調製器進行混頻調製，其原理是從IC5的4腳輸出到 的脈衝輸入端3腳，產生分頻；分頻信號從IC6的1、2腳輸出，輸出的信號送到IC5的輸入 端9、13腳，與IC5晶片內的電路進行高頻調製，產生複合波，該複合波由IC5的11腳連接 IC7的3腳、5腳和7腳，IC5的10腳連接IC7的14腳，經IC7的頻率調製電路輸出到兩對 功率推挽三極體Τ2、Τ3、Τ4、Τ5進行功率放大再輸出。採用以上結構，將電感線圈20-30圈 感應導線纏繞在供水設備進水管上，根據水質的不同情況控制產生不同的感應電勢，使水 中含有的不同電解質按其強弱，先後產生各自的電極反應，形成不同的氧化一還原產物，從 而改變了原先平衡狀態水體的PH值CO2和活性氧等的含量，達到清潔水源的目的。為了進一步達到清潔水源的目的，按
圖1的結構示意圖進行綜合治理。
圖1中將 反應區分隔成一個或者數個區，本實用新型案例為混凝、絮凝、沉澱三個區。以下就三個區 前後連接的配置及功效分別給予詳細地說明。一、數碼電磁場共振器防垢、除垢功能針對飲用水中形成的化合物主要為鈣鎂離子的碳酸鹽、硫酸鹽、Fe(0H)3> Ca(OH)2 利用共振器發射的長波加載低頻(音頻)電磁場電磁波產生的振蕩能量，依據共振原理，進 行能量交換，此時低頻振蕩能量可足以改變具有相同振蕩能量物體碳酸鈣的晶格，使呈六 邊柱狀晶體結構形成鏈狀非晶懸浮體，從而失去結垢性。水中的Na2CO3隨著壓力、溫度的變 化而產生CO2,並中和碳酸鈣產生可溶性重碳酸鈣。多餘的Na2CO3隨鹼度升高產生過量氫氧 根和鈣形成Ca(OH)2，增加水中的濁度。水中鐵離子超過0.3ppm時水就變黃。形成黃鏽水 「二次汙染」。上海地區水中含硫酸鈣定限較高，一般達250ppm，建議降限至100-50ppm，增加受 熱容器排汙次數、過濾沉澱去除硫酸鈣可大幅度降低其結垢可能性。上海地區低壓加熱容器的硫酸鈣結垢厚度，可達1mm，每毫米耗能為8%，碳酸鈣 垢狀物厚度達三毫米、總耗能高達30%具體特徵片狀垢硬度高，不易切割其橫向力大於 縱向力，結晶片夾角為110度，在加熱容器底部經冷熱流衝擊下晶片分裂成大小不等的碎 片，分布在容器排汙口四周，因此必須加強除垢措施，防止堵塞排汙口及排汙管道。通過數碼電磁場共振器發射的脈衝超聲波震蕩能量，可以防垢、除垢，提高了供熱 設備的安全性。另一方面，重碳酸鈣在敞開式容器中壓力、溫度變化時，非常容易失去一個 CO2，從而重新獲得結垢性，出現管道堵塞、熱效率降低，多餘的CO2重新腐蝕金屬。過量的 CO2可以通過氣提法去除。據實驗而知上海地區供熱系統大多水源為自來水，暫時硬度值較高，一般為 200ppm左右，而管網系統最佳值為60-80ppm此時會形成保護層。結垢物組成一般70%為碳酸鈣，30%為硫酸鈣，結垢物CaSO4不易被酸鹼所溶介。 應在反應區加入鋇化物形成BaSO4而沉降分離，達到減排節能30%的目的。二、數碼電磁場共振器的防鏽、除鏽功能
6[0033]電磁共振器依據金屬離子不同的電位差，由共振器先後發出複合交變感應電動 勢，使共振物體先後產生各自的氧化一還原反應，使二價鐵離子被氧化成三價氧化鐵，在鹼 性條件下，繼而形成氫氧化鐵。因而，由於電動勢絕對值大的鋅離子和絕對值較小的鐵離子 之間發生變化，中止了 CO2酸腐蝕的產生。另一方面，由於鹼的離解，所得的CO2被水中碳酸 鈣中和生成重碳酸鹽，使垢軟化。通過長達10年以上防除鏽垢，實踐證明實際使用效果極 佳，功能明顯。三、本項實用新型利用脈衝超聲波振動對於膠體的凝聚作用，能使細胞膜破裂殺 滅細菌的效能，將數碼電磁場發射的超聲波頻率應用在淨水工藝中，同時使細胞破裂而殺 死細菌。找到了共振器超聲波裝置的最佳設計位置，能夠使超聲波沿曲線狀播射；間歇的發 射長波，可以除去鍋爐及管道中的水垢或預防初期水垢的形成。本實用新型使用超小型數碼電磁場共振器的功耗小於5瓦，供電電源85-265V ， 工作電源+12V_，1A。電力成本極低。循環脈衝放電技術可以降低氯投放量，使各用水點常 年保持無菌態從而提高用水安全性。四、在數碼電磁場共振器作用下，使Na2CO3在升溫過程中不斷分介產生0H_及 CO2(熱天碳酸鈉分解率更高，每攝氏度變化分解率增加5% )。利用水中CaCO3可以中和鹼分解而產生的CO2,使藻類滋生條件消失，從而達到滅 藻的效果。新型超強氧化絮凝劑=K2FeO4,相對分子質量198. 05，198°C以下穩定，具有強氧化 性，最終分解產物為三價鐵離子，可作為一種集氧化、絮凝、殺菌消毒於一體的多功能水處 理藥劑。使用K2FeO4,不僅簡化了藥劑投加方式(將絮凝劑和氧化劑投加二套裝置合為整 套，而且直接以固體方式投放，無需配成溶解液)，K2FeO4水處理劑具有超細粉末型多微孔結構的物質。 K2FeO4氧化劑還原電位為pH還原電位酸性K2Fe04+8H++e- — Fe3++4H202. 20V鹼性K2Fe04+4H20+e- — Fe (OH) 3+50Γ 0. 7V即使在鹼性條件下也具有較強的氧化能力。當水經過即使是微量的K2FeO4(C). 5-1. Oppm)試劑預處理之後，用明礬絮凝，水的
濁度和藻類的去除率有顯著的提高。K2FeO4可以取代各類含氯氧化劑，減少處理過程中的「二次汙染物」的排放。研究 顯示K2FeO4能有效地使一些細菌和病毒失活。可以有效控制生物淤泥的生物殺滅劑，阻礙 水箱及管網系統內生物膜生長。
權利要求一種飲用水二次汙染深度處理淨化器，其特徵在於未經處理的進水管的出水端上設有數碼電磁場水處理器，出水端一端連接在清水導板外殼的左側壁上，外殼的左部頂部設有氧化劑和混凝劑入口及絮凝劑入口，清水導板內腔左側壁上與進水下行檔板(9)構成第一反應室，在該室中設有沉浮水立旋轉混合器(5)，進水下行檔板(9)與反應器分流檔板(10)及反應水溢流檔板(20)構成的三頭數倒流板，清水導板的內腔右側壁與斜管進水檔板(11)和反應水溢流檔板之間構成第三反應室，在該室中設有斜管模塊，沉浮水力的淤泥泵(12)，第三反應室的底部左側壁上設有淤泥排汙口，清水導板外殼的右側壁上設有清水泵流板集流孔(13)，集流孔(13)底部設有斜管沉澱池出水管(14)，斜管沉澱池出水管(14)連接精濾器(15)的入口處，精濾器的出水管口連接水泵(19)的排入口，水泵的排出口管連接蓄水箱的排入口，水箱上設有流量計，水箱的底部設有排汙口，水箱的左下側壁上設有出水管道(24)，出水管道(24)再與未及處理的進水管連接形成循環二次汙染飲用水深度處理淨化器。
2.如權利要求1所述的一種飲用水二次汙染深度處理淨化器，其特徵在於數位化電磁 場水處理器的波源發生器為一將60Hz 60KHz的頻率調製在400Hz 1MHz頻率上的交變 複合脈衝感應電勢，其由可變電壓發生器、電壓/頻率轉換器的輸入端連接，從電壓/頻率 轉換器輸出的頻率以及高頻振蕩器輸出的頻率送到載波調製器進行混頻調製，經載波調製 器的信號送到雙路驅動電路進行功率放大，輸出信號連接到所控制的電感線圈兩端，以控 制電感線圈產生的磁場，將電感線圈套20-30圈感應導線纏繞在安裝設備的管道上，接上 電源，構成水處理工作。
3.如權利要求1所述的一種飲用水二次汙染深度處理淨化器，其特徵在於數位化電磁 場水處理器技術參數輸入電壓AC220V，50Hz、輸出電壓彡5VDC、輸出電流彡1AAC、輸出功 率5ff0
4.如權利要求1所述的一種飲用水二次汙染深度處理淨化器，其特徵在於所述的進水 下行檔板為可調節的轉動結構。
5.如權利要求1所述的一種飲用水二次汙染深度處理淨化器，其特徵在於所述的反應 器分流檔板設有可調節的轉動結構。
6.如權利要求1所述的一種飲用水二次汙染深度處理淨化器，其特徵在於所述的斜管 進水檔板設有可調節轉動結構，斜管為板式形狀。
7.如權利要求1所述的一種飲用水二次汙染深度處理淨化器，其特徵在於所述的反應 水溢流檔板為可調節的轉動結構。
專利摘要本實用新型創造涉及汙水處理技術領域，具體地說是一種飲用水二次汙染深度處理淨化器。其特徵在於未經處理的進水管的出水端上設有數碼電磁場水處理器，出水端一端連接在清水導板外殼的左側壁上，清水導板內腔設有第一反應室、第二反應室和第三反應室，清水導板外殼的右側壁上設有清水泵流板集流孔，集流孔底部設有斜管沉澱池出水管，斜管沉澱池出水管連接精濾器的入口處，精濾器的出水管口連接水泵的排入口，水泵的排出口管連接蓄水箱的排入口，水箱上設有流量計，水箱的底部設有排汙口，水箱的左下側壁上設有出水管道，出水管道再與未及處理的進水管連接形成循環二次汙染飲用水深度處理淨化器。
文檔編號C02F9/12GK201634540SQ20102013179
公開日2010年11月17日 申請日期2010年3月16日 優先權日2010年3月16日
發明者王雲峰, 王雲帥, 王寶生, 王甫華, 王黎, 趙峰 申請人:上海金領技術有限公司;王甫華