移動式一體化飲用水淨化器的製作方法

2023-05-23 10:34:11

專利名稱:移動式一體化飲用水淨化器的製作方法
技術領域：
本發明屬於飲用水處理技術，具體地說，它涉及一種移動式一體化飲用水淨化器。
背景技術：
野外施工過程中，多數工地遠離城市和鄉村，無法利用城鎮供水系統供應飲用水。致使施工人員只能直接飲用經過簡單處理後的河(湖)水，導致施工人員直接面對血吸蟲等經水傳播的各種疾病的危險。水是生命之源，安全優質的飲用水是施工人員身體健康的保障，在改善工作環境和條件的同時，必須提高飲用水的質量，解決優質淨化水的供應問題。為了解決此問題，在工程施工地點需設置水質淨化設備，以滿足施工人員生活用水、施工設備用水及其他雜用水的需求。另一方面，應急處理自然災害(如地震、洪災等)或突發衛生事件同樣需要機動性強、效率高的水處理設備，因此世界各國也十分重視自然災害與突發事件中的安全供水問題，特別是發達國家，投資支持這方面的研究開發。但國外的該類設備和產品，通常技術保密，對操作人員和使用條件有較高的要求，且價格昂貴。
常規一體化淨水器將反應、沉澱、過濾等常規的給水處理工藝融於一體，並成為可工業化生產的定型產品，具有布置緊湊、建設周期短、造價相對低廉等特點。自二十世紀八十年代以來，我國在常規一體化淨水器的研製方面獲得了長足的發展，種類各異的一體化淨水器得到了較為廣泛的應用。縱觀目前市面上推廣的一體化淨水器，有成功的經驗，也有不少亟待解決的問題如絮凝反應條件不充分，影響沉澱效果；沉澱區排泥狀況不良從而導致淨水器不能承受衝擊負荷或變負荷；對於普通採用下向流過濾工藝的淨水器而言，還存在期終允許水頭損失小、過濾周期較短等問題。
目前這種通過傳統工藝處理飲用水的現狀是感官質量差、有機物含量高、甚至有致突變活性。現在通用的常規水處理工藝，其兩個主要的缺點是一是不能有效去除致癌物；二是消毒劑氯與水中有機物作用產生毒性更大的消毒副產物(DBPs)。可以說，處理後的難以保證，必須開發新的水處理技術。
目前僅在經濟較發達、城市管網健全的地區才能用一整套深度處理技術(如直飲水處理系統)達到這些要求，而在遠離城市管網或經濟不發達地區提供如此簡易高效的解決方案。

發明內容本發明的目的在於針對野外施工提供一種能夠解決上述問題的移動式一體化飲用水淨化器，該裝置體積小巧、集成化程度高、操作控制簡單、重量輕、便於移動至施工營地、投資省、運行成本低，且可直接利用河(湖)水作為水源，經處理出水水質優於國家《生活飲用水水質標準》(CJ3020-2001)。
為實現上述實用新型目的，該移動式一體化飲用水淨化器，包括取水頭部、吸水泵、管式混合器、反應沉澱池、砂濾池、吸附濾池、貯水水箱、加藥裝置和配電控制箱，配電控制箱用於淨水器的配電和控制；其特徵在於該淨水器還包括增壓泵、精濾、超濾和紫外消毒器和反衝洗水泵；取水頭部、吸水泵和管式混合器通過連接管依次相連，加藥裝置的出口連接在吸水泵的進水口處，加藥裝置的進水口與貯水水箱通過連接管相連；管式混合器的出水口位於反應沉澱池的底部，反應沉澱池的清水區通過連接管與砂濾池上部相連；砂濾池和吸附濾池水面處通過連通管連接，該連接管成為砂濾池的出水管和吸附濾池的進水管；吸附濾池的出水端與增壓泵的進水端相連，增壓泵的出水口與精濾的進水口相連，精濾的出水口與超濾的進水口相連；超濾出水口與紫外消毒器上端的進水口相連，紫外消毒器下端的出水口與貯水水箱相連；反衝洗水泵的進水端與貯水水箱相連，其出水端分別與吸附濾池、精濾和超濾相連。
本發明針對當前一些常規一體化淨水器所普遍存在的問題，廣泛吸取活性炭-超濾工藝優點及無閥濾池在國內外應用的成功經驗，採用集砂濾、活性炭吸附、超濾、紫外消毒一體的淨水工藝，能有效去除致癌物和有機物汙染物，不產生消毒副產物，保留對人體有用礦物質，盡大可能保障了生活飲用水的安全性。目前尚無大規模應用的先例。使用本發明裝置，可以實現新的飲用水處理工藝，即河(湖)水-管式混合器-折板絮凝-斜管沉澱-砂濾-吸附-精濾-超濾-消毒-優質飲用水。本發明為了保證既得到較高的處理能力又得到很好的出水水質，利用了集成度較高的反應、沉澱和砂濾預處理系統，充分利用了水力條件，實現混凝、沉澱於一體實現初步泥水分離，利用無閥濾池重力過濾，自動反衝洗，無需外掛高壓水箱。可以有效降低反應器體積，便於移動和運輸。
總之，本發明克服了前述現有的傳統一體化淨水器的缺陷，其主要特點是各種處理單元集成一體，可由卡車直接運至施工營地，接通水源後即可得到飲用水。該淨水器可根據用水量大小分別設計製造。並具有小型化、體積小、工藝設備簡單、能耗低與自控程度高、機動靈活、操作簡單、維護方便、產水量大、水質好且穩定的特點。
圖1為本發明淨化器的一種具體實施方式
的結構示意圖；圖2為本發明淨化器的一種布局圖。
具體實施方式如圖1所示，移動式一體化飲用水淨化器包括取水頭部1、吸水泵2、管式混合器3、反應沉澱池4、砂濾池5、吸附濾池6、增壓泵7、精濾8、超濾9和紫外消毒器10、貯水水箱11、反衝洗水泵12、加藥裝置13和配電控制箱14。
取水頭部1由內部的箱體和外部包圍的格網組成，通過浮球控制其下沉深度，在箱體三層格網，盡大可能阻止泥沙進入淨水器。在吸水泵2的吸力作用下，河(湖)水被吸上來在進入吸水泵2前與來自加藥裝置13的混凝劑混凝混合；加藥裝置13由上部的溶藥罐和下部的貯藥箱組成，溶藥罐內設攪拌機，通過貯水水箱11自流添加溶藥用自來水，溶解藥劑自流到貯藥箱後通過計量泵在吸水泵2前投藥；混合後的水經吸水泵3的葉輪的混合和加壓後，進入管式混合器3，經強化混合後從底部進入反應沉澱池4底部。
反應沉澱池4內部從下至上分別由穿孔布水管41、折板反應區42、過渡區43、斜板管沉澱區44、清水區45、汙泥區46和穿孔排泥管47組成。水從穿孔布水管41配水進入折板反應區42進行混凝反應，水上升至過渡區43後慢速在斜板管沉澱區44進行泥水分離，沉澱下來的泥進入汙泥區46然後通過汙泥區底部的穿孔排泥管47排泥。
反應沉澱池4的出水通過連接管進入砂濾池5，砂濾池5採用重力式無閥濾池；出水進入吸附濾池6，吸附濾池6內部填充約一半高度的吸附材料起到吸附過濾作用，吸附濾池6的出水經增壓泵7增壓後進入精濾8，精濾8通過內設的≤5μm的蜂房濾芯截留通過吸附濾池6後水中的固體顆粒，起保安過濾器作用；精濾8的出水進入超濾9；超濾9的出水經過紫外消毒器10後進入貯水水箱11。
反衝洗水泵12以貯水水箱內的水為水源可分別對吸附濾池6、精濾8和超濾9進行反衝洗。
配電控制箱14主要用於對本淨水器內的各種用電設備進行配電和控制。
上述各構成部件均可以採用現有產品。本發明將各構成部件經過結構優化設計和系統集成達到最佳效果。如圖2所示，這種平面布局可以使淨化器結構緊湊，體積小。應注意的問題是，加藥裝置採用貯水水箱11的水自流至加藥裝置13的溶藥罐溶解藥劑，解決加藥用水問題；反應沉澱池4、砂濾5和吸附濾池6利用每個池子的壁厚集成於一體；有效節省淨水器空間和管道水頭損失，充分利用了重力，節約能耗；充分利用砂濾池與反應沉澱區的凹陷部位擴大砂濾池6的衝洗水箱的容積，從而節省了池子高度。
本發明移動式一體化飲用水淨化器管線布置儘量縮短管線長度，各連接管線上根據需要設置電磁閥，採用PLC自動控制閥門的啟閉。
本申請人將上述處理系統試驗如下水質的河湖水，可適應的取水河流或湖泊水質如下
該試驗的結果表明通過本發明移動式一體化飲用水淨化器處理後的各類主要出水水質指標均優於國家《生活飲用水水質標準》(CJ3020-2001)，並且其能耗、投資、運行成本等均低於傳統自來水淨化廠，具備良好的整體移動性，並盡大可能保障了生活飲用水的安全性。
本發明將新的飲用水處理工藝，經過設備結構優化與系統集成，開發出應用於野外施工飲用水處理的成套設備。具備整體移動性好、構造優化、運行方便、水源適應性好；可按供水規模批量生產、設備成本低；對工作環境條件要求低，可固定於地面上，也可裝載於卡車上；該裝置全部採用PLC控制，自動化程度高。通過對河湖水處理的實驗表明，利用本發明提供的移動式一體化飲用水淨化器，對濁度的淨化十分有效；淨水器中的活性炭單元能有效降低水體中的有機物含量和耗氧量；淨水器中的超濾有效截流了微生物，又經紫外消毒，對細菌與大腸菌群的淨化效果理想；實驗中的各種原水，經淨化均可達到衛生標準的要求。
權利要求
1.一種移動式一體化飲用水淨化器，包括取水頭部、吸水泵、管式混合器、反應沉澱池、砂濾池、吸附濾池、貯水水箱、加藥裝置和配電控制箱，配電控制箱用於淨水器的配電和控制；其特徵在於該淨水器還包括增壓泵(7)、精濾(8)、超濾(9)和紫外消毒器(10)和反衝洗水泵(12)；取水頭部(1)、吸水泵(2)和管式混合器(3)通過連接管依次相連，加藥裝置(13)的出口連接在吸水泵(2)的進水口處，加藥裝置(13)的進水口與貯水水箱(11)通過連接管相連；管式混合器(3)的出水口位於反應沉澱池(4)的底部，反應沉澱池(4)的清水區通過連接管與砂濾池(5)上部相連；砂濾池(5)和吸附濾池(6)水面處通過連通管連接，該連接管成為砂濾池(5)的出水管和吸附濾池(6)的進水管；吸附濾池(6)的出水端與增壓泵(7)的進水端相連，增壓泵(7)的出水口與精濾(8)的進水口相連，精濾(8)的出水口與超濾(9)的進水口相連；超濾(9)出水口與紫外消毒器(10)上端的進水口相連，紫外消毒器(10)下端的出水口與貯水水箱(11)相連；反衝洗水泵(12)的進水端與貯水水箱(11)相連，其出水端分別與吸附濾池(6)、精濾(8)和超濾(9)相連。
2.根據權利要求
1所述的移動式一體化飲用水淨化器，其特徵在於所述反應沉澱池(4)、砂濾池(5)和吸附濾池(6)為一個整體；砂濾池(5)的衝洗水箱的一壁與砂濾池(5)與反應沉澱池(6)的凹陷部位接觸。
3.根據權利要求
1或2所述的移動式一體化飲用水淨化器，其特徵在於反應沉澱池(4)內部從下至上分別為穿孔布水管(41)、折板反應區(42)、過渡區(43)、斜板管沉澱區(44)、清水區(45)、汙泥區(46)和穿孔排泥管(47)。
專利摘要
本發明公開的移動式一體化飲用水淨化器，由取水頭部、吸水泵、管式混合器、反應沉澱池、砂濾池、吸附濾池、增壓泵、精濾、超濾和紫外消毒器、貯水水箱、反衝洗水泵、加藥裝置和配電控制箱組成；反應沉澱池由折板反應區、斜管沉澱區和清水區組成，並設穿孔集泥管重力排泥；砂濾池採用重力式無閥濾池。該淨水器將各種處理單元集成一體，可由卡車直接運至施工營地，接通水源後即可將河湖水直接淨化為飲用水。該淨水器可根據用水量大小分別設計製造，並具有小型化、智能化、體積小、能耗低與自控程度高、機動靈活、操作簡單、維護方便、水質好且穩定的特點，並且投資成本低。
文檔編號C02F1/32GK1994928SQ200610125235
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月1日
發明者解清傑, 朱金田 申請人:華中科技大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan