重力式虹吸無閥一體化淨水設備的製作方法

2023-10-06 00:03:49 1

專利名稱：重力式虹吸無閥一體化淨水設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及解決農村普通水廠結構複雜管理難和無電力供應的一體化淨水
設備，特別適用於農村、廠礦、學校、部隊和應急供水的依靠全水力自動控制的中小型自來 水廠建設。
背景技術：
目前我國沒有享受自來水的人數約5. 2億人，佔農村總人口的55%，但常規自來 水佔地面積大，結構複雜，建設周期長，管理不便，許多農村地區不適合建設常規自來水廠。 特別是農村山區地區或應急狀態，他們的水源地多數在山區，那裡電力供應困難，管理水平 低，經濟效益差，不能建設常規水廠，為了解決這些問題，必須依靠山區的水源落差，建設全 水力自動控制的中小型自來水廠，才能解決這些飲用水問題。但多數一體化淨水裝置，結構 複雜，管理困難，適用性不強，設備之間結構不緊湊的缺點，需要電力進行運營操作。研究適 合廣大農村地區的重力式全水力自動控制一體淨水設備具有非常重要的現實意義，為農村 地區提供合適淨水設備，將提高農村供水保證率和衛生安全飲用水。因此研究效果好、佔地 小、安裝方便的重力式虹吸無閥一體化淨水設備，是解決農村、廠礦、學校、部隊和應急供水 的中小型自來水廠建設的有效措施。 我們研究的新型自來水重力式虹吸無閥一體化淨水設備，包括淨水設備的水源水
投加混凝劑裝置、折板混凝反應室、斜板沉澱室、汙泥收集室、砂濾室、虹吸反衝洗系統，其
特點在於所述淨水設備將常規自來水的混凝、沉澱、過濾、排泥、反衝洗集於一個園柱型濾
罐體內，適用於中小型自來水廠淨化處理。當水源水經過管道與加藥泵的混凝劑混合，從罐
體中部進入反應室，生成較大絮凝體緩慢上升到沉澱室，到達斜管沉澱區，從而達到沉澱與
分離，絮凝體下沉到汙泥收集區，經過沉澱室的淨化水經過收集管到達砂濾室，砂濾後水質
達到生活飲用水衛生標準的要求(濁度< 1NTU)，作為自來水使用。過濾開始時，隨著過濾
進行，濾層不斷截留懸浮物，使虹吸上升管中的水位逐漸升高，當水位升高到水從虹吸輔助
管流下，將虹吸管中全部空氣帶走，形成連續虹吸水流此時濾層上部的壓力驟降，促進水箱
內的水循著過濾水的相反方向進入虹吸管，濾料因而受到反衝洗，衝洗廢水由排水水封井
流到下水道。衝洗過程中，水箱內水位逐漸下降，當水位下降到虹吸破壞鬥以下時，管口與
大氣相通，虹吸破壞，衝洗結束，過濾重新開始，達到淨化設備可循環使用。 常規自來水廠工藝複雜，佔地面積大，管理複雜， 一次性建設不便於搬遷或易地再
用，水質淨水過程需多級提升，不便於擴建、改造。個別虹吸無閥濾池一體化淨水設備，設備
之間結構不緊湊，並且多數不密閉，還需求電力供應進行運營操作，在設備內需要建造反衝
水箱，成本高結構複雜。

發明內容本實用新型一體化淨水設備的目的在於針對上述存在問題和不足，研究利用水源 水的高程進行全水力自動控制，科學布置，結構緊湊，工藝完善，技術成熟，功能穩定可靠的全密閉重力式虹吸無閥一體化淨水設備。本實用新型重力式虹吸無閥一體化淨水設備，能 淨化不同濁度的水源水、淨水能力大、淨化效果好、設備結構簡單，易安裝易操作。將凝聚、 沉澱、淨化等工序集於單一罐內完成，減少佔地面積和連接管路，關鍵是通過重力式虹吸無 閥一體化淨水設備解決了常規水廠需要多個反應池、沉澱池、過濾池和依靠水泵進行制水 與反衝洗，也解決了常規的虹吸無閥濾池需要在濾池上方建造衝洗水箱，造價成本高等問 題，通過重力式虹吸無閥一體化設備實現了砂濾池的自動反衝洗和排坭作業。設備操作簡 單、維修方便，易組裝和移位，採用全水力自動控制系統運行等特點。 重力式虹吸無閥一體化淨水設備可根據淨水能力的大小，製成不同罐體直徑，單 臺設備淨水能力可達3-100噸/時。能淨化不同濁度的源水，設備製造成本低，運行成本低， 操作簡單、維修方便、不需要電力供應。可用於製造符合生活飲用水衛生標準的生活用水和 工業用淨水，也可在工業廢水處理中應用。 本實用新型的技術方案是這樣實現的 當水源水經過管道與加藥泵的混凝劑混合，進入罐體中部反應室，生成較大絮凝 體緩慢上升到沉澱區，在斜管沉澱區達到沉澱與分離，絮凝體下沉到汙泥收集區，經過沉 澱區的淨化水經過收集管到達砂濾區，砂濾後水質達到生活飲用水衛生標準的要求(濁度 < 1NTU)，作為自來水使用。當使用一段時間後，濾層不斷截留懸浮物，過濾水頭損失逐漸增 加，使虹吸上升管中的水位逐漸升高。當水位升高到水從虹吸輔助管流下，將虹吸管中全部 空氣帶走，形成連續虹吸水流。此時，濾層上部的壓力驟降，促進罐體外水箱內的水循著過 濾水的相反方向進入虹吸管，濾料因而受到反衝洗，衝洗廢水由排水水封井流到下水道。衝 洗過程中，水箱內水位逐漸下降，當水位下降到虹吸破壞鬥以下時，管口與大氣相通，虹吸 破壞，衝洗結束，過濾重新開始，新的淨水周期開始。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式如圖1所示， 本實用新型的重力式虹吸無閥一體化淨水設備，包括設備罐體(1)和虹吸反衝洗 管道系統(5)組成，所述罐體(1)內有混凝反應系統(2)、斜管沉澱區(3)、砂過濾區(4)，所 述混凝反應系統(2)上方為斜管沉澱區(3)、下方為過砂濾區(4)，所述混凝反應系統(2) 通過待沉澱水的緩衝區(26)與斜管沉澱區(3)連接一起，所述斜管沉澱區(3)通過待濾水 連接管與U形管(34)與砂過濾區(4)相連接，所述虹吸反衝洗管道系統(5)通過待濾水進 水口與反衝洗水收集口 (57)和出水管(44)與罐體(1)相連接。 重力式虹吸無閥一體化淨水設備為了能適應各種水源水質，去除源水中懸浮物、 有機物、微生物等物質要求，保證淨化效果，達到生活飲用水衛生標準(GB5749-2006)。因 此，將採用常規自來水廠的淨水工藝應用於重力式虹吸無閥一體化淨水設備。水源水通過 自流進入混凝反應系統(2)的進水管(21)，在進水管中通過混凝加藥裝置(22)投加混凝 劑，在進水管(21)中進行管道混合(23)，進入析板反應室(24)進行反應混合，形成較大絮凝體的膠體，在反應室出水口 (25)到待沉澱水的緩衝區(26)。含有膠體的待沉澱水進入 斜管沉澱區(3)，水經過斜管(32)緩慢上升，顆粒沉降到汙坭收集區(36)，經過沉澱的水到 達待濾水收集區(33)，通過待濾水連接管與U形管(34)、U形管出水口 (35)和待濾水進水 口 (57)，到達罐體(1)內的砂過濾區(4)，在石英砂(42)中過濾，進一步淨化，通過布水器 (41)到達出水區(43)，經過出水管(44)到達水箱(510)，得到高質生活飲用水。 設備使用一段時間後，石英砂(42)濾層不斷截留懸浮物，過濾水頭損失逐漸增 加，使虹吸反衝洗管道系統(5)中虹吸上升管(51)的水位逐漸升高，當水位升高到水從虹 吸輔助管(55)流下，依靠水流通過抽水管(56)抽氣和挾氣作用使虹吸管真空增大，虹吸下 降管(52)等的作用，將虹吸管中全部空氣帶走，形成連續虹吸水流。此時，濾層上部的壓力 驟降，促進罐體外衝洗水箱(510)內的水循著過濾水的相反方向進入虹吸管，濾料因而受 到反衝洗，衝洗廢水由排水水封井(59)流到下水道。衝洗過程中，水箱(510)內水位逐漸 下降，當水位下降到虹吸破壞鬥(58)以下時，虹吸破壞管(53)把小鬥中的水吸完，管口與 大氣相通，虹吸破壞，衝洗結束，過濾重新開始，新的淨水周期開始。
權利要求重力式虹吸無閥一體化淨水設備，其特徵是是由罐體(1)內混凝反應系統(2)、斜管沉澱區(3)、砂過濾區(4)和虹吸反衝洗管道系統(5)組成，所述混凝反應系統(2)上方為斜管沉澱區(3)、下方為過砂濾區(4)，所述混凝反應系統(2)通過待沉澱水的緩衝區(26)與斜管沉澱區(3)連接一起，所述斜管沉澱區(3)通過待濾水連接管與U形管(34)與砂過濾區(4)相連接，所述虹吸反衝洗管道系統(5)通過待濾水進水口與反衝洗水收集口(57)和出水管(44)與罐體(1)相連接。
2. 根據權利要求1所述的重力式虹吸無閥一體化淨水設備，其特徵在於上述混凝反 應系統(2)有進水管(21)、混凝加藥裝置(22)、管道混合(23)、析板反應室(24)、反應室出 水口 (25)、待沉澱水的緩衝區(26)，所述混凝反應系統(2)的上方為斜管沉澱區(3)，待沉 澱水的緩衝區(26)和斜管支撐系統(31)與斜管(32)相連接。
3. 根據權利要求1所述的重力式虹吸無閥一體化淨水設備，其特徵在於上述斜管 沉澱區(3)有斜管支撐系統(31)、斜管(32)、待濾水收集區(33)、待濾水連接管與U形管 (34)、U形管出水口 (35)、汙坭收集區和排汙管(36)，所述待濾水收集區(33)通過待濾水 連接管與U形管(34)、U形管出水口 (35)和待濾水進水口 (57)與砂過濾區(4)相連接。
4. 根據權利要求1所述的重力式虹吸無閥一體化淨水設備，其特徵在於上述砂過濾 區(4)有布水器(41)、石英砂(42)、出水區(43)、出水管(44)、出水口與反衝水入口 (45)、 待濾水進水口與反衝洗水收集口 (57)，所述砂過濾區(4)通過出水口與反衝水入口 (45)、 待濾水進水口與反衝洗水收集口 (57)與虹吸反衝洗管道系統(5)相連。
5. 根據權利要求1所述的重力式虹吸無閥一體化淨水設備，其特徵在於上述虹吸反衝 洗管道系統(5)有虹吸上升管(51)、虹吸下降管(52)、虹吸破壞管(53)、強制衝洗管(54)、 虹吸輔助管(55)、抽氣管(56)、待濾水進水口與反衝洗水收集口 (57)、虹吸破壞頭(58)和 水封井(59)、以及水箱(510)和水箱出水口 (511)，所述虹吸反衝洗管道系統(5)的虹吸上 升管(51)與U形管出水口 (35)、待濾水進水口與反衝洗水收集口 (57)、虹吸輔助管(55)、 虹吸破壞管(53)和虹吸下降管(52)相連，虹吸輔助管(55)與抽氣管(56)、強制衝洗管 (54)相連，虹吸破壞管(53)通過虹吸破壞頭(58)與水箱(510)相連接。
專利摘要重力式虹吸無閥一體化淨水設備，涉及供水設備技術領域，是解決農村普通水廠結構複雜管理難和無電力供應的問題，所述淨水設備包括自來水水源水投加混凝劑裝置、折板混凝反應室、斜板沉澱室、汙泥收集室、砂濾室、虹吸反衝洗管道系統，其特點在於所述淨水設備將常規自來水的混凝、沉澱、過濾、排泥集於一個園柱型罐體內，通過虹吸反衝洗管道系統進行制水和反衝洗，實現全水力自動控制的一體化淨水設備，適用於中小型自來水廠無電力供應的淨化處理。
文檔編號C02F1/52GK201447399SQ20092005291
公開日2010年5月5日 申請日期2009年3月19日 優先權日2009年3月19日
發明者周志紅, 甘臻 申請人:甘臻