一种水质自动监测站水样预处理过滤装置的制作方法

1.本实用新型属于水质监测设备领域，具体涉及一种水质自动监测站水样预处理过滤装置。


背景技术：

2.近几十年随着国家经济飞速发展的同时，也带来了一系列的环境污染问题。其中，水污染问题已经成为了制约我国经济社会发展的重要因素之一。随着全民环保意识的增强，国家、地方政府乃至全体国民对水资源的保护意识也越来越强。在这种背景下，近些年来我国的水质在线监测行业取得了迅猛发展，国家和地方政府相继投入了大量的资金在重要的河流、湖泊、水库、入海口等区域建设水质自动监测站。水质自动监测站的常规监测指标包括水温、电导率、溶解氧、ph、浊度、化学需氧量、总磷、总氮、氨氮，根据水质监测需求可加入的特殊监测指标有磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、重金属、有机物等。其中氨氮、磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、重金属、部分有机物等在线监测仪器所采用的分析方法普遍是分光光度法，水质的浊度对这些测量方法的影响很大，因此在水样进入仪表测量之前需要按照相关标准要求对水样进行过滤预处理。
3.目前一般水质自动监测站集成厂家所采用的过滤预处理方式为“隔膜泵+烧结滤芯”，烧结滤芯的孔径为0.45μm或10μm，并配备压缩空气反冲系统。0.45μm的烧结滤芯过滤面积较小，而且压缩空气反冲效果不佳，容易堵塞，更换周期太短，成本高；10μm烧结滤芯对水样的预处理达不到要求，浊度无法去除，对仪器测量结果影响很大。而且烧结滤芯在腐蚀性较强的海水环境中容易被腐蚀，失去过滤作用。
4.水质自动监测站中集成的柜式仪表对水样的需求量一般比高集成度的营养盐传感器多很多，因此，开发过滤效果好、出水量大、反冲洗效果好、滤芯更换周期长的可靠实用的水质自动监测站水样预处理系统有利于水质监测系统相关指标监测数据的准确性和可靠性，提高水质自动监测技术水平。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，而提供的一种水质自动监测站水样预处理过滤装置。该装置可以安装在水质自动监测站采水系统与相关分析仪表之间，做好水样预处理，并为相关分析仪表提供充足的水样。同时，设置专用的反冲洗隔膜泵，抽取干净的自来水对过滤滤芯做充分的反冲洗，保证滤芯的持续过滤效果，防治堵塞。
6.本实用新型所采用的具体技术方案如下：
7.本实用新型提供了一种水质自动监测站水样预处理过滤装置，包括沉砂池、囊式折叠滤芯和样品池；所述沉砂池底部通过设有第一排水阀的管路与外部连通，出水口通过设有第一水泵和第一三通阀的管路与囊式折叠滤芯的进水端相连通；第一三通阀还通过反冲洗排水管与沉砂池相连通，用于将囊式折叠滤芯的反冲洗废液排入沉砂池；囊式折叠滤芯的出水端通过设有第二三通阀的管路与样品池连通，样品池通过设有第二排水阀的管路
与外界连通；第二三通阀还通过设有第二水泵的管路与水桶相连，用于对囊式折叠滤芯进行反冲洗。
8.作为优选，所述第一排水阀和第二排水阀均为电动球阀。
9.作为优选，所述第一水泵和第二水泵均为隔膜泵。
10.进一步的，所述第一水泵和第二水泵均为单向隔膜泵。
11.作为优选，所述第一三通阀和第二三通阀均为三通电磁阀。
12.进一步的，所述第一三通阀和第二三通阀均为一进两出式三通电磁阀。
13.作为优选，所述囊式折叠滤芯的外壳采用聚丙烯材料，内部采用折叠式铝膜，孔径为0.45μm，滤芯材料为聚丙烯纤维。
14.作为优选，所述沉砂池材质为不锈钢，且内外表层均涂有防腐漆层。
15.作为优选，所述沉砂池底部为横截面逐渐缩小的锥形结构。
16.作为优选，所述样品池采用耐腐蚀材料制作。
17.本实用新型相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
18.本实用新型的装置结构简单，占用的空间较小，方便安装；能够在较短的时间内获取足够的过滤水样，而且不影响水样的代表性；滤芯的反冲洗效果好，不需要经常更换，节约维护成本。
附图说明
19.图1是本实用新型的总体结构示意图；
20.图中：沉砂池1、第一排水阀2、第一水泵3、第一三通阀4、囊式折叠滤芯5、第二三通阀6、样品池7、第二排水阀8、第二水泵9、水桶10、反冲洗排水管11。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述和说明。本实用新型中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
22.如图1所示，为本实用新型提供的一种水质自动监测站水样预处理过滤装置，该装置主要包括沉砂池1、囊式折叠滤芯5和样品池7。沉砂池1底部采用横截面逐渐缩小的锥形结构设计，方便大颗粒杂质沉淀。沉砂池1底部还设有排水口，排水口通过设有第一排水阀2的管路与外部连通，方便排掉多余的初始水样和反冲洗废水。在实际使用时，沉砂池1用于存储初始水样，并静置水样半小时，使初始水样中的泥沙等大颗粒沉淀至沉砂池底部。沉砂池材质为不锈钢，且内外表层涂有一层防腐漆，防止池体生锈、影响原始水样水质；沉砂池底部为锥形设计，方便大颗粒物的沉淀；沉砂池下部安装有第一排水阀2，方便排掉沉砂池中多余的初始水样。沉砂池用于沉淀初始水样中的大颗粒物，可根据初始水样的浊度情况设置沉淀时间。
23.沉砂池1的出水口通过管路与第一水泵3进水口相连，第一水泵3出水口通过管路与第一三通阀4的进口相连。第一三通阀4的第一出口通过管路与囊式折叠滤芯5的进水端相连通，第二出口通过反冲洗排水管11与沉砂池1相连通，用于将囊式折叠滤芯5的反冲洗废液排入沉砂池1。在实际应用时，第一水泵3用于抽取沉砂池1中的上层初始水样，并保证原始水样经过囊式折叠滤芯5时的过滤压力；第一三通阀4用于控制过滤和反冲洗时水流的
方向。
24.囊式折叠滤芯5用于过滤初始水样，其出水端通过设有第二三通阀6的管路与样品池7连通。第二三通阀6的进水端通过管路与囊式折叠滤芯5相连通，第一出口通过管路与样品池7连通，第二出口通过设有第二水泵9的管路与水桶10相连，用于对囊式折叠滤芯5进行反冲洗。样品池7通过设有第二排水阀8的管路与外界连通，方便排掉多余的过滤水样。
25.在实际应用时，第一水泵3和第二水泵9优选采用小型单向隔膜泵。泵体体积较小，在监测站机柜内部占用空间小，方便安装。隔膜泵的流量大，能够保证初始水样经过滤芯时有足够的过滤压力，在较短的时间内获取足够的过滤水样。
26.本实施案例中，第一水泵3和第二水泵9供电电压为12v直流电，水体流动为单向流动。第一三通阀4和第二三通阀6为一进两出三通电磁阀，供电电压为直流12v。当电磁阀不加电时，出水端口第一路打开，出水端口第二路关闭；当电磁阀加电时，出水端口第一路关闭，出水端口第二路打开。第一排水阀2和第二排水阀8供电电压为12v直流电，当电动球阀不加电时，阀门关闭；当电动球阀加电时，阀门打开。
27.囊式折叠滤芯内部滤膜材质为聚丙烯纤维，强度高，可以承受较高的压力而不受损坏，可反冲洗，物理化学性质稳定，纳污量大；内部滤膜布局为折叠式，能够在较小的空间内获取超大的过滤面积，保证在较短的时间内过滤较多的水样；滤芯的孔径为0.45μm，0.45μm滤膜能够过滤掉水样中的悬浮颗粒杂质，除去水样浊度，但是对水样中的溶解性的盐离子不会截留，不会影响水样的代表性。
28.水桶能够存储足够量的自来水，用于对囊式折叠滤芯的反冲洗。自来水的存储量能够保证自动冲洗一个月以上。
29.样品池材质为高分子材质，耐腐蚀，不影响水样的代表性；能够存储足够多的过滤水样，供氨氮、重金属等相关分析仪测量。
30.上述装置的工作原理如下：
31.水质自动监测站水样采集至沉砂池1中后，静置沉淀30min，使初始水样中的大颗粒物杂质沉淀至沉砂池底部；然后保持第一排水阀2、第一三通阀4、第二三通阀6、第二水泵9不加电状态，第一水泵3和第二排水阀8加电，初始水样经过囊式折叠滤芯5过滤，并将原来囊式折叠滤芯5中的残留水样排出滤芯，第二排水阀8持续加电15s，将残留水样排掉后给第二排水阀8断电，阀门关闭，样品池7开始存蓄过滤水样，第一水泵3加电1min后，样品池7内过滤水样到达高液位，第一水泵3断电。样品池内的过滤水样供氨氮、重金属等分析仪测量；测量完毕后，保持第一水泵3、第二排水阀8不加电状态，给第一排水阀2、第一三通阀4、第二三通阀6加电5s，沉砂池1中剩余的初始水样排掉，反冲洗管路连通；保持第一排水阀2、第一三通阀4、第二三通阀6加电状态，再给第二水泵9加电1.5min，用水桶10中的自来水对囊式折叠滤芯5进行反冲洗，反冲洗废液经过反冲洗排水管11排入沉砂池1中，然后直接排掉，反冲洗完成。给第二水泵9断电，5s后再将第一排水阀2、第一三通阀4、第二三通阀6断电。
32.本实用新型的系统结构简单，占用的空间较小，方便安装；能够在较短的时间内获取足够的过滤水样，而且不影响水样的代表性；滤芯的反冲洗效果好，不需要经常更换，节约维护成本。
33.以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，然其并非用以限制本实用新型。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以
做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。