微电絮凝-无动力单阀滤池集成式小型净水装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及农村饮用水处理技术领域，尤其涉及微电絮凝-无动力单阀滤池集成式小型净水装置。
【背景技术】
[0002]我国西北地区是世界上水资源最为短缺、饮水水质安全形势最为严峻的地区之一，该地区住户分散，供水成本高，水的问题严重制约了西部地区经济和社会的发展。虽然近年来的雨水蓄积工程解决了该地区人畜饮水、抗旱补灌、保苗增收等问题，但是储存于水窖中的集雨窖水易受到固体废弃物(生活垃圾、动物粪便等)、空气污染物、农药化肥以及其他由人类活动带来的污染；另外集雨窖水在水窖中长期储存，水质会产生变质。作为生活饮用水，其浊度、有机物、氨氮以及细菌等指标严重超出生活饮用水卫生标准(GB5749-2006 )，严重影响当地居民的健康。
[0003]目前，国内现存的大部分净水设备都是针对水质较好的市政管网给水和饮用水水源水，而西北地区农村居民文化水平普遍较低，不具备操作复杂设备的能力。因此，针对该水质，研宄出稳定且经济上可行的净水装置对解决西北村镇居民安全饮用水问题十分必要。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种操作简单、去除污染物效果显著的微电絮凝-无动力单阀滤池集成式小型净水装置。
[0005]为解决上述问题，本实用新型所述的微电絮凝-无动力单阀滤池集成式小型净水装置，包括原水箱、单阀滤池、反冲洗水箱、紫外消毒器和水封井，其特征在于:所述原水箱的上部侧面设有溢流管，其底部设有凹形的电解反应区，该电解反应区内设有外接6~12V的直流稳压电源的铝制电絮凝极板；所述电解反应区的底部与U型进水管的一端相通，该U型进水管的另一端则与所述单阀滤池的顶部相通；所述反冲洗水箱的底部通过反冲洗进水管与所述单阀滤池的底部相通，其上部连有出水管，该出水管中间连有所述紫外消毒器，其末端接用户水箱；所述水封井中插有反冲洗排水管，该反冲洗排水管的一端与与所述单阀滤池的顶部相通；所述单阀滤池内自下而上依次设有集水区、承托层、滤料层。
[0006]所述反冲洗排水管上设有反冲洗控制阀门。
[0007]所述集水区高度为80mm。
[0008]所述承托层为80mm厚的粒径为2~8mm的鹅卵石。
[0009]所述滤料层为500mm厚的粒径为0.35-0.7mm的石英砂。
[0010]所述原水箱的底部与所述单阀滤池底部之间的距离为2000mm。
[0011]所述反冲洗水箱的底部与所述单阀滤池底部之间的距离为1200_。
[0012]所述U型进水管的内径为4mm。
[0013]所述反冲洗进水管的内径为10mm。
[0014]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0015]1、本实用新型设置了微电絮凝发生器，通电工作时，电极板的阳极反应如下:
[0016]Al —Al3++3e，
[0017]A13++3H20 — Al (OH) 3+3H.，
[0018]nAl(0H)3- Aln(OH) 3n；
[0019]产生的多核羟基络合物和氢氧化铝是很好的絮凝剂，与原水中的胶体、悬浮物、可溶性污染物、细菌、病毒等结合生成絮状体。
[0020]阴极发生:
[0021]H20+3e —H2t +30H_;
[0022]产生的气体以微小气泡的形式上浮，起到了混合搅拌的作用，从而使胶体脱稳，然后流入U型管道。通过控制U型管道的长度可保证较短的絮凝时间。而脱稳的胶体颗粒流经U型进水管管道时，在较短时间内发生微絮凝作用，变成微小絮体。
[0023]与传统的电絮凝技术相比，本实用新型中电解反应区、铝制电絮凝极板和U型进水管管道构成的微电絮凝发生器可在有效地去除集雨窖水中胶体颗粒杂质及悬浮物的同时，将絮体的尺寸控制在合适范围内，无需单独设置沉淀池，减少了处理单元的设置，降低了后续处理单元的污染负荷，从而保证了适宜的过滤周期。
[0024]2、本实用新型采用无动力单阀滤池，与无阀滤池相比，增加的反冲洗控制阀门可以随意控制过滤时间和反冲洗强度。同时滤料层为500mm厚的粒径为0.35-0.7mm的石英砂，和传统的快滤池相比，滤料不均匀系数小，减小了滤料板结现象发生的概率。
[0025]3、本实用新型在冲洗过程中使用反冲洗水箱中的预留反冲洗水，通过控制反冲洗水箱和水封井之间的水位差，无需设置反冲洗水泵就可保证反冲洗强度，使石英砂滤料膨胀率保持在在40°/『50%之间，因此，整个反冲洗过程不消耗动力。
[0026]4、本实用新型设有紫外消毒器，对窖水中细菌去除效果较好，可使出水符合生活饮用水标准(GB 5749-2006)。
[0027]5、经实际测试，采用本实用新型后集雨窖水中的细菌、大肠杆菌、色度、浊度、重金属、有机物等得到有效去除，所处理的水质达到国家饮用水标准。以甘肃省白银市会宁县一处水窖水处理为例，细菌总数为980CFU/ml、总大肠杆菌群为lOOOMPN/lOOml、浊度为15NTU、高锰酸盐指数为4.5mg/L。采用本实用新型处理后，细菌总数为80CFU/ml、总大肠杆菌群未检出、浊度为0.9NTU，高锰酸盐指数为3.2mg/L处理水质达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。
[0028]6、本实用新型操作简单、运行稳定可靠、占地小、成本低、易于推广，适用于农村家庭式净水，特别是处理西北地区村镇集雨窖水的处理。
【附图说明】
[0029]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0030]图1为本实用新型的结构示意图。
[0031]图中:1 一原水箱2—铝制电絮凝极板3—电解反应区4一U型进水管5—单阀滤池 6—滤料层 7—承托层 8—集水区 9 一反冲洗进水管10—反冲洗水箱 11 一出水管 12—紫外消毒器 13—反冲洗排水管14 一反冲洗控制阀门 15—水封井。
【具体实施方式】
[0032]如图1所示，微电絮凝-无动力单阀滤池集成式小型净水装置，包括原水箱1、单阀滤池5、反冲洗水箱10、紫外消毒器12和水封井15。
[0033]原水箱I的上部侧面设有溢流管，其底部设有凹形的电解反应区3，该电解反应区3内设有外接6~12V的直流稳压电源的铝制电絮凝极板2 ;电解反应区3的底部与U型进水管4的一端相通，该U型进水管4的另一端则与单阀滤池5的顶部相通；反冲洗水箱10的底部通过反冲洗进水管9与单阀滤池5的底部相通，其上部连有出水管11，该出水管11中间连有紫外消毒器12，其末端接用户水箱；水封井15中插有反冲洗排水管13，该反冲洗排水管13的一端与与单阀滤池5的顶部相通；所述单阀滤池5内自下而上依次设有集水区8、承托层7、滤料层6。
[0034]其中:反冲洗排水管13上设有反冲洗控制阀门14。
[0035]集水区8高度为80_。
[0036]承托层7为80mm厚的粒径为2~8mm的鶴卵石。
[0037]滤料层6为500mm厚的粒径为0.35-0.7mm的石英砂。
[0038]原水箱I的底部与单阀滤池5底部之间的距离为2000mm。
[0039]反冲洗水箱10的底部与单阀滤池5底部之间的距离为1200mm。
[0040]U型进水管4的内径为4mm。
[0041]反冲洗进水管9的内径为10mm。
[0042]本实用新型的进水水处理流程如下:
[0043]过滤过程中，水窖中贮存的集雨窖水通过潜水泵提升至原水箱I中。窖水流经放置在电解反应区3的电絮凝极板2时，窖水中的胶体颗粒杂质及微小的悬浮物发生微小程度的电絮作用。窖水然后经U型进水管4流入单阀滤池5。窖水依次经过滤料层6、承托层7和集水区8，杂质和絮体被石英砂滤料过滤截留，浊度得到去除。出水通过反冲洗进水管9进入反冲洗水箱10，充满反冲洗水箱10的溢流出水经出水管11流经紫外消毒器12后，水中的微生物得到去除，出水最终通向用户水箱。滤料层6截污后阻力逐渐增大，水头损失不断增大，导致出水量不能满足用户用水要求，需要开始反冲洗过程。反冲洗过程中，打开反冲洗控制阀14，反冲洗水箱10中预留的反冲洗用水经反冲洗进水管9依次流入集水区8、承托层7和滤料层6，石英砂发生膨胀，膨胀率保持在在40°/『50%之间，反冲洗出水经反冲洗出水管13流入水封井15，最终溢流流出。待反冲洗水箱10的水流尽后，整个持续6分钟反冲洗过程完成。关闭反冲洗控制阀门14，过滤过程重新开始。
【主权项】
1.微电絮凝-无动力单阀滤池集成式小型净水装置，包括原水箱(I)、单阀滤池(5)、反冲洗水箱(10)、紫外消毒器(12)和水封井(15)，其特征在于:所述原水箱(I)的上部侧面设有溢流管，其底部设有凹形的电解反应区(3)，该电解反应区(3)内设有外接6~12V的直流稳压电源的铝制电絮凝极板(2);所述电解反应区(3)的底部与U型进水管(4)的一端相通，该U型进水管(4)的另一端则与所述单阀滤池(5)的顶部相通；所述反冲洗水箱(10)的底部通过反冲洗进水管(9)与所述单阀滤池(5)的底部相通，其上部连有出水管(11)，该出水管(11)中间连有所述紫外消毒器(12)，其末端接用户水箱；所述水封井(15)中插有反冲洗排水管(13)，该反冲洗排水管(13)的一端与与所述单阀滤池(5)的顶部相通；所述单阀滤池(5 )内自下而上依次设有集水区(8 )、承托层(7 )、滤料层(6 )。2.如权利要求1所述的微电絮凝-无动力单阀滤池集成式小型净水装置，其特征在于:所述反冲洗排水管(13)上设有反冲洗控制阀门(14)。3.如权利要求1所述的微电絮凝-无动力单阀滤池集成式小型净水装置，其特征在于:所述集水区(8)高度为80mmo4.如权利要求1所述的微电絮凝-无动力单阀滤池集成式小型净水装置，其特征在于:所述承托层(7)为80mm厚的粒径为2~8mm的鶴卵石。5.如权利要求1所述的微电絮凝-无动力单阀滤池集成式小型净水装置，其特征在于:所述滤料层(6)为500mm厚的粒径为0.35-0.7mm的石英砂。6.如权利要求1所述的微电絮凝-无动力单阀滤池集成式小型净水装置，其特征在于:所述原水箱(I)的底部与所述单阀滤池(5)底部之间的距离为2000mm。7.如权利要求1所述的微电絮凝-无动力单阀滤池集成式小型净水装置，其特征在于:所述反冲洗水箱(10)的底部与所述单阀滤池(5)底部之间的距离为1200_。8.如权利要求1所述的微电絮凝-无动力单阀滤池集成式小型净水装置，其特征在于:所述U型进水管(4)的内径为4_。9.如权利要求1所述的微电絮凝-无动力单阀滤池集成式小型净水装置，其特征在于:所述反冲洗进水管(9)的内径为10mm。
【专利摘要】本实用新型涉及一种微电絮凝-无动力单阀滤池集成式小型净水装置，包括原水箱、单阀滤池、反冲洗水箱、紫外消毒器和水封井。原水箱的上部侧面设有溢流管，其底部设有凹形的电解反应区，该电解反应区内设有外接6~12V的直流稳压电源的铝制电絮凝极板；电解反应区的底部与U型进水管的一端相通，该U型进水管的另一端则与单阀滤池的顶部相通；反冲洗水箱的底部通过反冲洗进水管与单阀滤池的底部相通，其上部连有出水管，该出水管中间连有紫外消毒器，其末端接用户水箱；水封井中插有反冲洗排水管，该反冲洗排水管的一端与单阀滤池的顶部相通；单阀滤池内自下而上依次设有集水区、承托层、滤料层。本实用新型操作简单，去除污染物效果显著。
【IPC分类】C02F9/08
【公开号】CN204689801
【申请号】CN201520392521
【发明人】张国珍, 明驹, 武福平, 杨浩, 冯霖
【申请人】兰州交通大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月9日