一种水处理生产线的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种水处理生产线，包括依次连接的原水预处理系统、第一中间水箱、稳定小分子团水制备系统、第二中间水箱和常规饮用水后续处理系统，所述第一中间水箱与所述常规饮用水灌装前处理系统连通。所述稳定小分子团水制备系统包含切割反应罐和重整反应器，所述切割反应罐内放置使大分子团水分解成小分子团水的复合材料填料，所述重整反应器用于使流体水做垂直切割磁力线的运动。本实用新型的水处理生产线同时具有生产普通矿泉水、及小分子团矿泉水的能力，生产线结构紧凑、空间利用合理，能够节约大量的固定投入。
【专利说明】一种水处理生产线
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水处理【技术领域】，具体涉及一种水处理生产线，能够同时生产普通矿泉水及小分子团水矿泉水。
【背景技术】
[0002]目前供人们饮用的矿泉水、纯净水以及磁化、净化自来水，均由于没有从水的分子结构上根本解决水被肌体细胞吸收、利用的问题，而存在着如矿泉水、纯净水在存放期会出现的由于长时间处于不流动情况，水分子中带有正电的氢离子(H+)及带有负电的氢氧根离子(0H-)在相当一段时间内相互吸引以氢键聚合成团的情况，失去活性而减缓和降低了饮用水被人体吸收，活化机体等保证人体处于健康的至关重要的水品质作用。
[0003]大多数情况下，特别是在长期静止的情况下，水可形成多达几十个水分子的水分子团簇。这些水分子团簇是随机的，无定形的链状线团。其溶解能力、渗透力都很低，不易被动物、植物和人吸收，由这种水分子团簇构成的水会成为“死水一团”。这些无定形结构的水分子团簇可以经一定的物理化学处理，使其成为含有较少水分子的水分子团簇的小分子团水。
[0004]目前有很多饮用水生产企业在研究水的活化即小分子团水制备技术，使用的方法有很多，包括磁化、高温、生物法、振荡等，都可实现切割大的水分子团簇的目的。
[0005]目前的水处理生产线，一般生产矿泉水或者小分子团水，工艺流程不尽相同，需要经过较多的工艺步骤处理以及大批的相关设备，也就意味着需要投入大量的资金并且需要占用较大的场地空间。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是提供一种水处理生产线，将小分子团水工业化生产线与普通矿泉水生产线结合，使一条生产线同时具有生产普通矿泉水、小分子团水矿泉水的能力。
[0007]本实用新型采用的技术方案如下:
[0008]一种水处理生产线，包括依次连接的原水预处理系统、第一中间水箱、稳定小分子团水制备系统、第二中间水箱和常规饮用水后续处理系统，所述第一中间水箱与所述常规饮用水后续处理系统连通。
[0009]进一步地，所述原水预处理系统由一原水箱、一多介质过滤器、一活性炭过滤器、一精密过滤器及一紫外光杀菌器顺次连接组成。
[0010]进一步地，所述稳定小分子团水制备系统由一切割反应罐、一酸性活性炭过滤器、一保安过滤器及一重整反应器顺次连接组成。
[0011]进一步地，所述切割反应罐内放置使大分子团水分解成小分子团水的复合材料填料，所述复合材料填料为以电气石为基础材料经活化烧结形成的球体材料。
[0012]进一步地,所述复合材料填料占所述切割反应罐容积的70-90%。
[0013]进一步地，所述切割反应罐为多个，其间串行连接或并行连接。
[0014]进一步地，所述重整反应器包括:强磁发生装置，包括若干强磁体，所述强磁体成对形成强磁场；导流装置，置于所述强磁场之中，用于使流体水做垂直切割磁力线的运动。
[0015]进一步地，所述重整反应器为多个，其间串行连接或并行连接。
[0016]进一步地，所述常规饮用水后续处理系统由一小分子团水箱、一提升泵、一紫外光杀菌器、一臭氧灭菌系统、一成品水箱、一成品水泵及一终端滤器顺次连接组成。
[0017]进一步地，所述第一中间水箱与稳定小分子团水制备系统之间、所述第二中间水箱与所述常规饮用水后续处理系统之间分别设有一提升泵。
[0018]本实用新型的水处理生产线中，第一中间水箱与所述常规饮用水灌装前处理系统连通时，作为制备普通矿泉水的制备通路。第一中间水箱与稳定小分子团水制备系统连通时作为小分子团矿泉水的制备通路，因此该生产线同时具有生产普通矿泉水及小分子团矿泉水的能力；小分子水制备设备包含切割反应装置和重整反应装置，用于制备小分子水并使其稳定化。本发明通过调整小分子团水工业化生产线中精滤、超滤、灭菌流程，增加中储水箱、提升泵，使小分子团水工业化生产线并行接入普通矿泉水生产线，实现了一线双用，实现了工业化生产线同项调整和优化合并。与传统单一产品生产线相比，本实用新型的水处理生产线结构紧凑、空间利用合理，节约了大量的固定投入，能够取得比较好的经济效.、/■
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【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型实施例的水处理生产线的原理图。
[0020]图2是本实用新型实施例的水处理生产线具体流程示意图。
[0021]图3为实施例中重整反应器的整体结构示意图。
[0022]图4为实施例中重整反应器的导流装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面通过具体实施例和附图，对本实用新型做详细的说明。
[0024]图1是本实用新型实施例的水处理生产线的原理图，包括依次连接的原水预处理系统、第一中间水箱、稳定小分子团水制备系统、第二中间水箱和常规饮用水后续处理系统，所述第一中间水箱与所述常规饮用水灌装前处理系统连通。
[0025]图2是本实施例的水处理生产线具体流程图，同时也是车间布置图。如该图所示，该水处理生产线包括:布置于生产车间左半部分空间的常规饮用水预处理系统及稳定小分子团水制备系统；布置于生产车间右半部分的超滤系统及常规饮用水后续处理系统(或称常规饮用水灌装前处理系统)；所述常规饮用水预处理系统与稳定小分子团水制备系统之间连通有一 1#中间水箱；所述稳定小分子团水制备系统与超滤系统之间连通有一 2#中间水箱;2#中间水箱与超滤系统及常规饮用水灌装前处理系统顺次连通；1#中间水箱与超滤系统之间连通有一与稳定小分子团水制备系统并行的普通矿泉水制备通路。
[0026]所述常规饮用水预处理系统由一原水箱、一多介质过滤器、一活性炭过滤器、一精密过滤器及一紫外光杀菌器顺次连接组成。所述稳定小分子团水制备系统由一切割反应罐组、一酸性活性炭过滤器、一保安过滤器及一重整反应器组顺次连接组成。所述常规饮用水灌装前处理系统由一小分子团水箱、一提升泵、一紫外光杀菌器、一臭氧灭菌系统、一成品水箱、一成品水泵及一终端滤器顺次连接组成。所述1#中间水箱与稳定小分子团水制备系统之间设有一提升泵。所述2#中间水箱与超滤系统之间设有一提升泵。所述普通矿泉水制备通路上设有一超滤提升泵。
[0027]取自天然的矿泉水原水由车间外部管道(图未示)引入原水箱，然后依次流经多介质过滤器、活性炭过滤器、精密滤器及紫外光杀菌器进行初步的处理，滤除杂质及消毒，及常规饮用水预处理。经过预处理之后的水进入1#中间水箱。
[0028]生产小分子团矿泉水时，水经过提升泵进入小分子团水制备系统，依次流经切割反应罐组、酸性活性炭过滤器、保安过滤器及重整反应器组，此时制得稳定状态的小分子团水，进入2#中间水箱，在通过提升泵进入超滤系统，然后再进入常规饮用水灌装前处理系统进行处理后，输送至灌装用水点进行封装。
[0029]生产普通矿泉水时，水通过普通矿泉水制备通路及设置于其上的超滤提升泵进入超滤系统，然后再进入常规饮用水灌装前处理系统进行处理后，输送至灌装用水点进行封装。
[0030]本实施例所举的水处理生产线结构布局紧凑，能够充分利用空间，较之各布置一条生产线单独生产普通矿泉水和小分子团矿泉水，可大量节约固定资产成本投入，并有效减少占地面积。
[0031]下面说明一些重点水处理设备的选型:
[0032]1、1#中间水箱:
[0033]数量:1台；容量:10T ;规格:Φ2000Χ3800πιπι ;材质:304不锈钢；压力:常压。该中间水箱包括:进出水口、排水口、呼吸口、人孔、呼吸滤器、玻璃液位计、取样阀等。
[0034]2、1#中间水箱后的提升泵
[0035]数量:1台;流量:10m3/Hr/台;压力:0.42Mpa ;材质:不锈钢；功率:3.0KW ;电压:380VAC 50HZ三相五线制。
[0036]3、切割反应罐组
[0037]数量:8套；规格:Φ800Χ 1800mm ;罐体材质:304不锈钢；控制方式:多路阀自动控制。每个切割反应罐具有:不锈钢管系、阀系、进出水口、排气口、排空口、卸料口、填料等
[0038]下面说明该水分子团切割反应罐的具体实施方法。
[0039]I)设备材质及安装条件
[0040]设备全部采用304食品级不锈钢或306食品级不锈钢制成。确保系统置于坚实平整的水平基础上，最好是混凝土基础。系统应尽可能靠近排水处。下水系统应可处理单元长达20分钟的反洗流量。地面应光滑而水平。不要将设备(包括排水管与溢流管)置于室温低于O °C的环境中。
[0041]2)管路连接
[0042]水压应维持在25psi (1.72bar)以上，如压力大于10psi (7.88bar)，在管路上应加装减压阀。
[0043]①将系统的进水口与原水供应管路连接，将系统的出水口与后续供应管路连接。当面对罐体适配器的时候，进水口应在左侧。
[0044]②安装进出水阀系、使系统易于维修。
[0045]③将罐体适配器连上排水管(排水弯头可以旋转360°，以方便管路连接)。
[0046]④排水管用于排放罐体内存液。排水管路长度越短越好，排放口越低越好。不要将管线延长至40英尺以上。如果水压低于30psi(2.lbar)，排水管排放口不应高于多路阀阀体。
[0047]3)阀门的安装
[0048]①将垫圈放到阀体上，并用2个螺钉将垫圈固定；
[0049]②将阀门放到适配器上，放上10个六角固定螺丝，并拧紧
[0050]4)复合材料的充填与卸料
[0051]填料:打开不锈钢罐顶的填料口，将粒状复合材料均匀倒入不锈钢罐内，填满至全部容量的80%。封闭填料口。
[0052]卸料:打开排空口，将不锈钢罐内存液排净，打开卸料口，将复合材料卸出。
[0053]该复合材料也可称为离子筛材料，其成分为电气石、土类非金属矿物材料以及稀土材料。该复合材料可以采用下列方法制备:
[0054]I)称取原料，各组分及质量分数分别为:12-21%的800-1200目铁电气石粉，10-16 %的100-400目铁电气石粉，2-4 %的100_150nm电气石粉，22-28 %的硅藻土，15-20%的蒙脱土，22-28%的凹凸棒粘土，0.1-0.2%的硝酸铈，以及0.1-0.2%的硝酸镧；
[0055]2)将硝酸铈和硝酸镧混匀，并溶进喷淋用水，制成混合喷淋液；
[0056]3)将铁电气石粉、电气石粉、硅藻土、蒙脱土和凹凸棒粘土混匀，调节所述混合喷淋液的喷淋湿度，将混匀的粉体在所述混合喷淋液的作用下制成球体；
[0057]4)对所述球体进行烧结处理，冷却后得到最终材料。
[0058]优选地，步骤3)所述混合喷淋液的喷淋湿度为10-20 %。
[0059]优选地,步骤3)所述球体的粒度为3_5mm。
[0060]优选地，步骤3)采用转盘机制备所述球体，其转速为130-230转/分钟。
[0061]优选地，在所述转盘机中加入适量的球芯以加快球体成型。
[0062]优选地，步骤4)进行烧结时采用的控制升温速率为2-4°C /min,，烧结温度为700-1000°C，时间为2-4小时。
[0063]优选地，步骤4)采用马弗炉进行所述烧结，
[0064]优选地，所述铁电气石粉为新疆铁电气石粉。
[0065]5)设备运行
[0066]打开水分子团切割反应罐设备排气阀，打开进水阀，利用进出水阀系的电脑程序控制对水分子团切割反应装置设备进行反冲洗，反冲洗8分钟。冲洗废水由排气阀排入下水沟。
[0067]打开排空口，关闭排气阀，利用进出水阀系的电脑程序控制对水分子团切割反应装置设备进行正冲洗，正冲洗8分钟。打开排气阀、关闭排空口，当液体灌满罐体从排气阀流出时，打开排水阀，关闭排气阀。设备进入正常使用。
[0068]具体实施时，可以根据需要，将多个水分子团簇切割反应装置机进行串行连接或并行连接，或者先串行连接再并行连接。比如图1所示将8个切割反应罐连在一起。
[0069]4、酸性活性炭罐(含炭)
[0070]数量:2套；规格:Φ800Χ2200πιπι ;罐体材质:304不锈钢；控制方式:多路阀自动控制。该酸性活性炭罐包括:不锈钢管系、阀系、进出水口、排气口、排空口、卸料口、填料等。布水方式:大流量小阻力均布。
[0071]5、5 μ精密滤器
[0072]数量:1台；材质:304不锈钢；过滤精度:5μπι。该5μ精密滤器包括:进出水口、排气口、排空口、滤芯拉杆、压板、挡水板等。
[0073]6、重整反应器数量:4套
[0074]重整反应器可将将无序运动的水分子进行有序化排列，形成结构稳定的小分子团簇，这个过程即为重整反应过程。具体的，该重整反应器包括，一强磁发生装置，包括若干强磁体，所述强磁体成对形成强磁场；一导流装置，置于所述强磁场之中，流体在导流装置中可做垂直切割磁力线运动；所述强磁发生装置的磁场强度不低于3500高斯；所述导流装置包括若干层导流管及连接管组，单层导流管为平面螺旋结构；各层导流管通过连接管组间隔连通，形成单一通路；所述单层导流管的磁程为4000-10000_。
[0075]具体的，如图3及图4所示，该重整反应器包括:8个永磁体I，其磁强度为3500高斯，使用固定支撑件3固定；导流装置2包括7层导流管4，每层导流长度为4825mm，导流管4为平面螺旋结构，通过连接管组5连通，形成单一通路。永磁体I为圆环片状，连接管组5穿过永磁体I的中空部分及从永磁体I的外侧连通导流管4。导流管为不锈钢圆管，所述连接管组由不锈钢圆管、不锈钢接头及不锈钢圆管弯头构成。相邻的2个永磁体I形成一个强磁场，每个强磁场中都有一层导流管4，强磁场的磁力线垂直于导流管4的中轴线所在的平面。非稳定状态的小分子团水流入导流管4，经过所有层之后流出，这一过程中，非稳定状态的小分子团水在单层导流4中处于垂直切割磁力线的状态，由于强磁场具有足够的强度以及足够长的磁程，所以，能够提高水分子内能，有序诱导水分子成线性氢键状态，改变水分子键角度和长度，增强稳定性；通过线性氢键水分子自组织记忆的特性形成六环水；这个过程即为重整反应。可使小分子团水长期处于稳定状态。
[0076]优选地，所述强磁体为环形片状，连接管组穿过强磁体的中孔部分及外侧。优选地，还包括若干固定支撑件，使强磁体相对固定，使相邻两强磁体形成均强的强磁场。优选地，所述导流管为不锈钢圆管，所述连接管组由不锈钢圆管、不锈钢圆管接头及不锈钢圆管弯头构成。优选地，所述导流管为玻璃钢复合材料圆管，所述连接管组由玻璃钢复合材料圆管及玻璃钢复合材料圆管弯头构成。
[0077]7、2#中间水箱
[0078]数量:1台；容量:5T;规格:Φ 1600Χ3200πιπι;材质:304不锈钢；压力:常压。该中间水箱包括:进出水口、排水口、呼吸口、人孔、呼吸滤器、玻璃液位计、取样阀等。
[0079]8、2#中间水箱后的水提升泵
[0080]数量:1台；运行流量:30m3/Hr过流；材质:不锈钢；压力:0.50Mpa ;运行功率:7.5KW ;运行电压:380VAC 50HZ三相四线制。
[0081]9、小分子水箱
[0082]数量:1台；容量:5T;规格:Φ 1600Χ3200πιπι;材质:304不锈钢；压力:常压。包括:进出水口、排水口、呼吸口、人孔、呼吸滤器、玻璃液位计、取样阀等。
[0083]10、小分子水提升泵
[0084]数量:1台；运行流量:30m3/Hr过流材质:不锈钢；压力:0.42Mpa ;运行功率:
5.5KW ;运行电压:380VAC 50HZ三相四线制
[0085]11、以上设备间管道及阀门
[0086]材质:304不锈钢；焊接方式:采用充氩气保护、氩弧焊单面焊、双面成型工艺.
[0087]12、其它，还可包括在线检测仪表(PH在线检测仪、流量在线检测仪等)、上位机系统(用于对水处理关键参数进行收集和存储)、电气控制系统等。
[0088]以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，本领域的普通技术人员可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围，本实用新型的保护范围应以权利要求所述为准。
【权利要求】
1.一种水处理生产线，包括依次连接的原水预处理系统、第一中间水箱、稳定小分子团水制备系统、第二中间水箱和常规饮用水后续处理系统，所述第一中间水箱与所述常规饮用水后续处理系统连通； 所述稳定小分子团水制备系统由一切割反应罐、一酸性活性炭过滤器、一保安过滤器及一重整反应器顺次连接组成；所述切割反应罐内放置使大分子团水分解成小分子团水的复合材料填料，所述复合材料填料为以电气石为基础材料经活化烧结形成的球体材料； 所述重整反应器包括：强磁发生装置，包括若干强磁体，所述强磁体成对形成强磁场；导流装置，置于所述强磁场之中，用于使流体水做垂直切割磁力线的运动。
2.如权利要求I所述的水处理生产线，其特征在于：所述原水预处理系统由一原水箱、一多介质过滤器、一活性炭过滤器、一精密过滤器及一紫外光杀菌器顺次连接组成。
3.如权利要求I所述的水处理生产线，其特征在于：所述复合材料填料占所述切割反应罐容积的70-90%。
4.如权利要求I所述的水处理生产线，其特征在于：所述切割反应罐为多个，其间串行连接或并行连接。
5.如权利要求I所述的水处理生产线，其特征在于：所述重整反应器为多个，其间串行连接或并行连接。
6.如权利要求I所述的水处理生产线，其特征在于：所述常规饮用水后续处理系统由一小分子团水箱、一提升泵、一紫外光杀菌器、一臭氧灭菌系统、一成品水箱、一成品水泵及一终端滤器顺次连接组成。
7.如权利要求I所述的水处理生产线，其特征在于：所述第一中间水箱与稳定小分子团水制备系统之间、所述第二中间水箱与所述常规饮用水后续处理系统之间分别设有一提升泵。
【文档编号】C02F9/12GK204251459SQ201420499241
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】栗志文, 朱永宏, 张克明, 周水平, 闫希军, 宋艳, 沈晓楠, 郑永锋, 范立君, 窦夏睿 申请人:吉林天士力矿泉饮品有限公司