深井卫生取水装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种深井卫生取水装置及方法，所述取水装置包括柱状的套管、密闭井头、深井泵、输送管路、取样管路以及在线清洗单元，密闭井头连接一阻菌呼吸器。其中，整个取水方法仅通过阻菌呼吸器与外界连通，有效防止外界细菌的入侵，并且所有涉水设备均是卫生级的，保证了取水方法中不会产生卫生死角，有效防止的细菌的滋生，另外装置中设有在线清洗单元，能够实现反清洗，密闭井头内部设有喷淋球，喷淋球连通所述在线清洗单元，实现全面无死角清洗，能够彻底恢复整个取水方法的卫生等级，达到水的质量的可持续控制。
【专利说明】深井卫生取水装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于给水领域，具体涉及一种深井卫生取水装置及方法，特别适用于制作成包装饮用水、药食品用无菌水的深井取水装置及方法。
【背景技术】
[0002]所谓深井取水是指将位于地壳岩石层中的深井水取出。深井水由于其地理位置的关系，具有大量对人体有益的矿物元素，并且受到的污染极少。经过处理后的深井水安全、卫生，特别适合制作成包装饮用水以及药食品用无菌水等。
[0003]众所周知，深井水具有丰富的矿物质，但是饮用了被大量细菌污染了的深井水对人体却是有百害而无一利的。因此，深井水从其被取出到输送过程中均要达到安全、卫生、控菌等高标准。而现有技术却又很实现既安全、又卫生、无污染地取出深井水。因此，设计出一种既能够有效从地壳中取出深井水、又能保证被取出的深井水无污染的深井卫生取水装置是本发明所要解决的技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种深井卫生取水装置，保证深井中取出的深井水的卫生、安全，达到水的质量的可持续控制。
[0005]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:一种深井卫生取水装置，该取水装置包括具有两端开口的套管、密闭井头、深井泵、输送管路、取样管路、在线清洗单元以及排水Π ；
其中，所述套管在安装状态下设置于具有水源的深井中，所述密闭井头是一个一端具有开口、另一端密闭的空心壳体，所述密闭井头的开口与所述套管的顶端开口连通；
所述密闭井头内部悬空设有喷淋球，所述喷淋球连通所述在线清洗单元，所述密闭井头上设有一阻菌呼吸器，深井内部与外界通过所述阻菌呼吸器连通，所述密闭井头上还连接检测深井内液位的液位计；
所述深井泵设置于深井内的套管中，所述深井泵连接一扬程管，所述扬程管穿设于所述密闭井头中，并且所述深井泵通过所述扬程管与所述输送管路连通；
所述输送管路上从其输入端到输出端依次连接第一法兰、隔膜压力表、手动流量调节阀、流量计、第一手动蝶阀、第一自动蝶阀以及第二法兰，位于所述隔膜压力表和手动流量调节阀之间的输送管路上设有一取样支路，所述取样支路上设有一取样阀，所述取样支路通过所述取样阀连通所述取样管路，所述取样管路的输出端连通至所述排水口 ；位于所述第一手动蝶阀和第一自动蝶阀之间的输送管路设有第一排水支路，所述第一排水支路上设有一第二自动蝶阀，所述第一排水支路的输出端连通至所述排水口，工作状态中，所述第一自动蝶阀和第二自动蝶阀自动切换开闭；
位于第一自动蝶阀和第二法兰之间的输送管路设有一在线清洗支路，所述在线清洗支路具有一输入端和一输出端，所述在线清洗支路的输入端连通至所述在线清洗单元，其输出端连通至所述输送管路，所述在线清洗支路自其输入端到输出端依次设有第三手动蝶阀和第二手动蝶阀，所述第二手动蝶阀和第三手动蝶阀之间的在线清洗支路上设有第二排水支路，所述第二排水支路上设有一第四手动蝶阀，所述第二排水支路的输出端连通所述排水口 ；
所述深井卫生取水装置中，所有管道均采用卫生级管道，所述卫生级管道是指，管道内壁采用抛光钝化处理，抛光度达0.Sum以下，当管道在转弯时采用圆弧形弯管，当管道具有盲管时，盲管的长度小于或等于该盲管管径的1.5倍；所述手动流量调节阀、第一手动蝶阀、第一自动蝶阀、第二法兰、取样阀、第二自动蝶阀、第二手动蝶阀、第三手动蝶阀以及第四手动蝶阀的阀体材质均采用不锈钢316L或者不锈钢304以达到卫生级要求；所有部件的连接采用卫生级连接，所述卫生级连接是指采用拷贝林卡箍式连接，并且连接部采用热熔式氩弧焊。
[0006]上述技术方案中的有关内容解释如下:
1、上述方案中，所述阻菌呼吸器为孔径小于等于0.2μπι的卫生级疏水型空气过滤器。
[0007]2、上述方案中，所述喷淋球采用卫生级连接，所述密闭井头内部设有至少三个喷淋球，并且三个喷淋球沿圆周方向均布设置。
[0008]3、上述方案中,所述在线清洗单元是指CIP单元,CIP是Cleaning In Place的英文缩写，是指将在线清洗清洗液对臭氧添加装置及其输送管路进行全面在线清洗，清洗液一般采用热水、酸性液体或者碱性液体，使用者可以根据需要接通在线清洗单元。
[0009]4、上述方案中，所有涉水部分均采用卫生级的连接机构、卫生级的输送管道、卫生级的表计探头以及卫生级的阀门。其中，装置中卫生级的连接机构，一般采用拷贝林卡箍式连接。输送管路采用抛光不锈钢材质，卫生级的输送管路中转弯处均采用弯管，不具有细菌残留死角。盲管的长度均小于其1.5倍的管径，深井水在输送的过程中，可以带走位于盲管中的那部分水，不会产生死水。所有管路均采用不积水、无死角卫生设计，涉水管材采用抛光不锈钢材质，各个连接部采用热熔式氩弧焊，内壁光滑且经钝化处理。所有连接接口、密封材料均符合卫生和在线清洗要求，并且整个取水装置中所有表计探头取样通道均为耐在线清洗手段的卫生级产品。
[0010]5、上述方案中，所有的卫生级阀门指的是用于制药，食品等行业中的，对卫生等级要求很高的场所使用的阀门管件。严格要求的卫生级阀门一般需要通过国家CCC认证，国家质量监督局认证，国家饮用水管理委员会认证。卫生级阀门在中国的市场上有还能多品种如:不锈钢卫生级蝶阀、三片式蝶阀、快装式蝶阀、圆螺蝶阀、气动蝶阀、不锈钢卫生级隔膜阀、卫生级气动隔膜阀、不锈钢卫生级U型管隔膜阀、不锈钢卫生级球阀、乳品球阀、卫生级球阀3P、卫生级球阀2P、无死角，带留球阀、卫生级卡箍球阀。不锈钢卫生级止回阀、焊接止回阀、卫生三通旋塞阀、卫生级手动截止阀、T形截止阀、取样阀、卫生级调节阀、卫生级地漏系列等产品。
[0011]卫生级阀门采用卡箍式、圆螺纹式连接，具有结构简单、造型美观、装拆快捷，开关迅速，操作灵活，流体阻力小，使用安全可靠等优点。替代法兰，管螺纹、梯形螺纹等传统的连接方式所产生的缺点。可配合各种执行机构。全部钢件采用耐酸不锈钢材料，密封件采用食品硅橡胶或聚四氟乙烯材料，符合食品卫生规范。广泛适用于食品、酿酒、饮料、乳制品、精细化工制药及生物工程等众多行业。 所谓卫生级蝶阀是一种用在食品机械上开启闸刀的小口径蝶阀，和工业级蝶阀是相对的，常见的卫生级蝶阀有，卫生级焊接蝶阀，卫生级螺纹蝶阀，卫生级快装蝶阀，卫生级对夹式蝶阀等。焊接蝶阀是蝶阀的一种，其生产工艺为不锈钢食品抛光产品可以倒影出影子，比较卫生干净，故也叫做卫生级蝶阀。
[0012]以上卫生级管件的标准制作标准:采用ISO、GB、DIN、3A、IDF等进行制造。整个装置符合卫生部《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》和卫生部《生活饮用水水质处理器卫生安全评价规范》。
[0013]6、上述方案中，所述密闭井头是一个一端具有开口、另一端密闭的空心壳体，所述套管的顶端开口与所述密闭井头的开口连通。密闭井头的上端是密闭的，这就阻断了外界的污染物进入深井中，整个取水装置只通过阻菌呼吸器与外界连通。阻菌呼吸器使深井内空气与外界空气连通，保证了深井泵能够将深井水顺利抽出。
[0014]7、上述方案中，本装置无需进行在线清洗时，关闭第二手动蝶阀。当进行在线清洗时，同时开启第二手动蝶阀和第三手动蝶阀，关闭第四手动蝶阀，进行在线清洗，当在线清洗结束后，关闭第二手动蝶阀，此第三手动蝶阀中还残留清洗液，即便是清洗液，在同一个地方滞留时间过长也会滋生细菌，因此，此时需打开第三手动蝶阀和第四手动蝶阀，利用流动的清洗液将第三手动蝶阀清洗并排至排水口，以保证整个装置的卫生和无菌。
[0015]8、上述方案中，所述密闭井头上还连接一检测深井内水温的温度计。
[0016]9、上述方案中，所述第一自动蝶阀和第二自动蝶阀均采用卫生级气动蝶阀。
[0017]10、上述方案中，本装置中设有两个自动蝶阀，可以自动切换关闭，当第一自动蝶阀开启时，第二自动蝶阀自动关闭，此时进行深井水的输送，当第二自动蝶阀开启时，第一自动蝶阀自动关闭，此时进行排污，将输送管道中的水排至排水，本装置可自由切换实现不同状态。
[0018]本发明工作原理是:本发明的整个取水装置采用密闭设置，只通过阻菌呼吸器与外界连通，使得深井中的水能顺利抽取出来。并且整个装置中涉水部分均采用卫生级的连接，保证整个装置中不易出现细菌。同时装置中连接在线清洗单元，在线清洗单元会定时或强制清洗取水装置以及深井内部。装置中还包括取样管路，用于对输送管路中的深井水进行采样分析，当取样管路中采样分析到水质有问题时，触发在线清洗单元工作；当取样管路以及整个装置中显示输送管路中的深井水水质没有任何问题时，才开启控制阀，将输送管路中的深井水输出。
[0019]由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点:
1、由于本发明整个取水装置采用密闭设置，只通过阻菌呼吸器与外界连通，既保证深井水被顺利抽出，又有效阻止外界细菌的入侵。装置中所有涉水设备均是卫生级的，无卫生死角，进一步有效防止的细菌的滋生。同时，装置中连接一在线清洗单元，能够定时或者强制进行反清洗，确保彻底杀灭细菌。密闭井头处设有喷淋球，能够确保将杀菌液喷洒全面，将杀菌液喷淋到各个角落，以保证未没水的管壁也能够被清洗，彻底恢复整个取水装置的卫生等级，达到水的质量的可持续控制。
[0020]2、本装置中设有两个自动蝶阀，可以自动切换关闭，当第一自动蝶阀开启时，第二自动蝶阀自动关闭，此时进行深井水的输送，当第二自动蝶阀开启时，第一自动蝶阀自动关闭，此时进行排污，将输送管道中的水排至排水口，本装置可自由切换实现不同状态。
[0021]3、输送管路中，需要折弯的地方均采用弯管，盲管的长度均小于等于1.5倍的管径，采用这样的设计，深井水在输送的过程中，可以带走位于盲管中的那部分可能会滞留的水，因此不会产生死水，由于本发明结构简单、成本低廉、可靠性高，能广泛地应用到取水领域中。
[0022]4、由于本装置所有涉水部分均采用卫生级的材料、卫生级的连接机构、卫生级的输送管道所有零部件的连接均通过卫生级的连接。输送管路采用抛光不锈钢材质，输送管路中转弯处均采用弯管，不具有细菌残留死角。由于所有管路均采用不积水、无死角的卫生设计，涉水管材采用抛光不锈钢材质，各个连接部采用热熔式氩弧焊，内壁光滑且经钝化处理。所有连接接口、密封材料均符合卫生和在线清洗要求。因此整个卫生取水装置达到了卫生、安全、可持续控制的高标准。
[0023]为达到上述发明目的，本发明提供的另一种方案是:一种深井卫生取水方法，其特征在于:采用权利要求1所述的深井卫生取水装置，按以下步骤进行操作:
第一步，选定地点，并在所选地点钻第一深井直至接近岩石层，钻完后采用水泥将第一深井灌封，形成第一灌封层；
第二步，在第一灌封层中钻第二深井直至接近岩石层，钻完后再次采用水泥将第二深井灌封，形成第二灌封层；
第三步，在第二灌封层中钻第三深井直至岩石层，将所述第三深井中放入与之匹配的卫生级的套管，安装所述深井卫生取水装置，深井泵设置与第三深井内，密闭井头、输送管路、取样管路、在线清洗单元以及排水口设置于地表上，其中，隔膜压力表、流量计、卫生级温度计、液位计用于实时检测深井水的状态；
第四步，将深井内的源水排出，关闭第一自动蝶阀，并开启第一法兰、手动流量调节阀、第一手动蝶阀以及第二自动蝶阀，启动深井泵，将深井内的源水抽出至输送管路，并经过排水口排出；
第五步，关闭深井泵，关闭第二自动蝶阀以及第二法兰，开启第一自动蝶阀、第二手动蝶阀以及第三手动蝶阀，启动在线清洗单元，进行在线清洗；
第六步，关闭在线清洗，关闭第一自动蝶阀，再次开启第二自动蝶阀，启动深井泵，将深井水抽出至输送管路，经过排水口排出；
第七步，开启取样阀，将输送管路中的深井水滴入取样管路，对输送至输送管路中的深井水进行采样分析；
第八步，当采样分析不合格时，转至第六步；当采样分析合格时，关闭第二自动蝶阀以及第二手动蝶阀，开启第二法兰，将输送管路中的深井水输送至输出端。
[0024]上述技术方案中的有关内容解释如下:
1、上述技术方案中，可以根据需要在第三深井中灌封第三灌封层，然后在第三灌封层中钻第四深井至岩石层，将所述第四深井中放入与之匹配的卫生级套管。
[0025]2、上述技术方案中，当卫生级温度计、液位计、隔膜压力表或者流量计检测到深井水处于不正常状态，转至第五步。
[0026]3、上述技术方案中，还包括定时清洗步骤:定时启动在线清洗，设置定时时间，当定时装置计时到此定时时间时，转至第五步，启动在线清洗。
[0027]4、上述技术方案中，上述第三步中，采用水泥将第三深井灌封，形成第三灌封层，在第三灌封层中钻第四深井至岩石层，将所述第四深井中放入与之匹配的卫生级的套管。
[0028]本发明工作原理是:本发明的整个取水装置及方法均采用密闭设置，有效防止外界细菌入侵。在钻井过程中采用多层保护，钻井后采用水泥灌封形成灌封层，然后在灌封层中再次钻井，采用此钻井方法能有效防止地表层的污水混入岩石层的深井中。本装置中，仅通过阻菌呼吸器与外界连通，既能使得深井中的水顺利抽取出来，又能有效防止外界的细菌通过井头落入深井中。并且整个装置中涉水部分均采用卫生级的连接，保证整个装置中不易出现细菌。同时装置中连接在线清洗单元，在线清洗单元会定时清洗取水方法以及污染到深井内的细菌，当取样管路中检测到水质有问题时，也会触发在线清洗单元工作。
[0029]由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点:
1、本发明的整个取水方法，采用密闭设置，有效防止外界细菌入侵。在钻井过程中采用多层保护，钻井后采用水泥灌封形成灌封层，然后在灌封层中再次钻井，采用此钻井方法有效防止地表层的污水混入深井中，并且能有效隔绝外界的细菌入侵。
[0030]2、本发明中，仅通过阻菌呼吸器与外界连通，既能使得深井中的水顺利抽取出来，又能有效防止外界的细菌通过井头落入深井中。所有涉水设备均是卫生级的，保证了取水方法中不会产生卫生死角，进一步有效防止的细菌的滋生。
[0031]3、本发明中，连接一在线清洗单元，采用在线清洗，能够定时或者根据需要强制对整个取水装置包括深井内部进行反清洗，确保彻底杀灭细菌。在密闭井头处设有喷淋球，能够确保将杀菌液喷洒全面，将杀菌液喷淋到各个角落以保证未没水的管壁也能够被清洗，彻底恢复整个取水方法的卫生等级，达到水的质量的可持续控制。
[0032]4、本发明中，当无需进行在线清洗时，关闭第二手动蝶阀，隔绝在线清洗单元；当进行在线清洗时，开启第二手动蝶阀和第三手动蝶阀，并关闭第四手动蝶阀、关闭第二法兰，进行反冲洗；当反清洗结束后，关闭第二手动蝶阀，此第三手动蝶阀中还残留反清洗的清洗液，即便是清洗液，在同一个地方滞留时间过长也会滋生细菌，因此，此时需打开第三手动蝶阀和第四手动蝶阀，利用流动的清洗液将第三手动蝶阀清洗并排至排水口，以保证整个装置的卫生和无菌。
[0033]5、本发明中，对采样管路中的采样水进行实时分析,能实时清楚输送管路中的深井水的水质，发现问题，立即停止输出，以确保输送管路中输出端输出的水的卫生、安全。同时，整个流程中，还通过水温、流量、液位等多中方法检测深井水，能够确保深井水的安全、卫生和可靠。
[0034]6、本发明的输送管路中，需要折弯的地方均采用弯管，盲管的长度均小于等于1.5倍的管径，采用这样的设计，深井水在输送的过程中，由于水的粘滞力，可以带走位于盲管中的那部分水，因此不会产生死水。由于本发明结构简单、成本低廉、可靠性高，能广泛地应用到取水领域中。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]附图1为本发明实施例中深井卫生取水装置的结构示意图；
附图2为本发明实施例中深井卫生取水装置的立体结构图；
附图3为本发明实施例中深井卫生取水装置的主视结构图；
附图4为本发明实施例中深井卫生取水装置的俯视结构图。
[0036]以上附图中:1、套管；2、密闭井头；20、喷淋球；21、阻菌呼吸器；22、卫生级温度计；23、液位计；3、深井泵；4、输送管路；400、法兰第一法兰；401、隔膜压力表；402、手动流量调节阀；403、流量计；404、第一手动蝶阀；405、第一自动蝶阀；406、第二法兰；407、第二自动蝶阀；408、第二手动蝶阀；409、第三手动蝶阀；410、第四手动蝶阀；5、取样管路；50、取样阀；51、漏斗；6、在线清洗单元；7、排水口。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
实施例一:参见附图1-4所示，一种深井卫生取水装置，该取水装置所有涉水部分均符合卫生等级，包括柱状的两端开口的套管1、密闭井头2、深井泵3、输送管路4、取样管路5以及在线清洗单元6。
[0038]其中，所述套管I设置于具有水源的深井中，所述密闭井头2是一个一端具有开口、另一端密闭的空心壳体，所述密闭井头2的开口与所述套管I的顶端开口连通。
[0039]所述密闭井头2内部悬空设有三个喷淋球20，并且三个喷淋球20沿圆周方向均匀设置，喷淋球20通过连通在在线清洗单元6的输送管路4连通至在线清洗单元6，形成360°全方位喷淋。密闭井头2连接一阻菌呼吸器21，密闭深井内部与外界通过阻菌呼吸器21连通，其中，所述阻菌呼吸器21采用孔径为0.2 μ m的卫生级疏水性空气过滤器。所述卫生级疏水性空气过滤器孔径的选取是介于深井水被顺利抽出和防止细菌入侵的折中选择。
[0040]所述密闭井头2上还连接一检测深井内水温的卫生级温度计22和检测深井内液位的液位计23，卫生级温度计22和液位计23均连通安装于深井水中的传感器，通过传感器检测深井水的温度以及液位。
[0041]所述深井泵3设置于深井内的套管I中，深井泵3的扬程管与所述输送管路4连通，所述深井泵3通过该扬程管将深井中的水经过所述密闭井头2输送至输送管路4中。
[0042]输送管路4上从其起始端到输出端的主干路上依次连接法兰第一法兰400、隔膜压力表401、手动流量调节阀402、流量计403、第一手动蝶阀404、第一自动蝶阀405以及第二法兰406。
[0043]位于所述隔膜压力表401和手动流量调节阀402之间的输送管路4上通过一取样阀50连接所述取样管路5，取样管路5中连通一漏斗51，所述取样管路5的末端连通所述排水口 7 ;位于所述第一手动蝶阀404和第一自动蝶阀405之间的输送管路4通过第二自动蝶阀407连通所述排水口 7，工作状态中，所述第一自动蝶阀405和第二自动蝶阀407自动切换开闭。
[0044]位于第一自动蝶阀405和第二法兰406之间的输送管路4通过第二手动蝶阀408和第三手动蝶阀409连通所述在线清洗单元6，所述第二手动蝶阀408和第三手动蝶阀409之间通过第四手动蝶阀410连通所述排水口 7。
[0045]其中，上述隔膜压力表401用于检测水压，当检测到水压无故增大，说明井水中水质被污染，此时需要启动在线清洗单元6对整个系统进行反清洗工作。
[0046]参见附图3、4所示，从图中可以看出，经过第二法兰406直至到达输出端的管路和经过第二手动蝶阀408和第三手动蝶阀409连通在线清洗单元6的管路刚好是呈背对背、背向连通的。
[0047]所述深井卫生取水装置中，所有管道均采用卫生级管道，所述卫生级管道是指，管道内壁采用抛光钝化处理，抛光度达0.Sum以上，当管道在转弯时采用圆弧形弯管，当管道具有盲管时，盲管的长度小于或等于该盲管管径的1.5倍；所述手动流量调节阀402、第一手动蝶阀404、第一自动蝶阀405、第二法兰406、取样阀50、第二自动蝶阀407、第二手动蝶阀408、第三手动蝶阀409以及第四手动蝶阀410的阀体材质均采用不锈钢316L或者不锈钢304以达到卫生级要求；所有部件的连接采用卫生级连接，所述卫生级连接是指采用拷贝林卡箍式连接，并且连接部采用热熔式氩弧焊。以上所有涉水部分均符合卫生等级。
[0048]下面进一步介绍本装置的工作原理如下:
首先，启动深井泵3，深井泵3通过扬水管将深井水从深井内抽出送至深井外的输送管路4中，最后直至输出端。输送管路4的主干路上从其起始端到输出端依次连接法兰第一法兰400、隔膜压力表401、手动流量调节阀402、流量计403、第一手动蝶阀404、第一自动蝶阀405以及第二法兰406。通过这些卫生级的阀能够控制深井水的流向。
[0049]被深水泵3抽出的深井水经过设于密闭井头2外的法兰第一法兰400流经隔膜压力表401，此隔膜压力表401用于检测此时的深井水的水压。深井水继续经过手动流量调节阀402以及流量计403，其中，流量计403用于检测深井水的流量，输送管路4中的深井水的流量大小，可以通过手动流量调节阀402调节。
[0050]深井水继续往输送端输送，经过第一手动蝶阀404时，分出一条第一排水支路。即第一手动蝶阀404和第一自动蝶阀405之间的输送管路中分出第一排水支路,第一排水支路通过第二自动蝶阀407连通至排水口 7。
[0051]在第一自动蝶阀405和第二法兰406之间的输送管路4也分出一条支路为在线清洗支路，在线清洗支路通过第二手动蝶阀408和第三自动蝶阀409连通所述在线清洗单元6。
[0052]第二手动蝶阀408和第三手动蝶阀409之间分出第二排水支路，第二排水支路通过第四手动蝶阀410连通排水口 7。
[0053]位于隔膜压力表401和手动流量调节阀402之间的输送管路4通过一取样阀50连接取样管路5，取样管路连通一漏斗51。取样阀50打开，输送管路4中的深井水滴落至漏斗51中，漏斗51中的水被用来取样分析，分析完后通过取样管路5的末端从排水口 7排出。
[0054]上述取样管路4进行实时监测，整个输送过程中一直工作，当取样管路4检测到深井水无污染时，才允许打开第二法兰406，将深井水通过输出端输出。一旦检测到深井水水质有问题时，立即停止输送，再次进行在线清洗后，并打开第二自动蝶阀407将带有清洗液的深井水排至排水口 7。
[0055]其中，在线清洗单元6进行的在线清洗具有两个模式:无论通过哪种方式，发现深井内或者该取水装置中具有细菌时，强制启动在线清洗单元6进行装置反清洗，此时开启第一手动蝶阀404、第一自动蝶阀405，开启第二手动蝶阀408和第三手动蝶阀409，同时关闭第二自动蝶阀407、第四手动蝶阀410和第二法兰406，将在线清洗单元6的液体反输送至道路中的各个位置。由于取水装置在输送以及反清洗的过程中，法兰400、隔膜压力表401、手动流量调节阀402、流量计403 —直是开启的，所以在卫生取水装置不同的工作状态切换时，不再赘述需要开启以上控制阀。很明显，当隔膜压力表401检测到深井水压力过大时，说明深井内的水质已经被污染，此时，需要强制启动在线清洗单元6对这个取水装置以及深井内进行反清洗，该反清洗流向与深井水输送方向相反；而定时启动在线清洗，是指在取水装置中装有定时装置，设定定时清洗时间，当每隔特定的定时时间时，进行在线清洗。
[0056]下面结合附图及实施例介绍本发明流程步骤如下:
参见附图1-4所示，一种深井卫生取水方法，采用所述的深井卫生取水装置，按以下步骤进行操作:
第一步，选定地点，并在所选地点钻第一深井直至接近岩石层，钻完后采用水泥将第一深井灌封，形成第一灌封层；
第二步，在第一灌封层中钻第二深井直至接近岩石层，钻完后再次采用水泥将第二深井灌封，形成第二灌封层；
第三步，在第二灌封层中钻第三深井直至岩石层，将所述第三深井中放入与之匹配的卫生级的套管1，安装所述深井卫生取水装置，深井泵3设置与第三深井内，密闭井头2、输送管路4、取样管路5、在线清洗单元6以及排水口 7设置于地表上，其中，隔膜压力表401、流量计403、卫生级温度计22、液位计23用于实时检测深井水的状态；
第四步，将深井内的源水排出，关闭第一自动蝶阀405，并开启第一法兰400、手动流量调节阀402、第一手动蝶阀404以及第二自动蝶阀407，启动深井泵3，将深井内的源水抽出至输送管路4，并经过排水口 7排出；
第五步，关闭深井泵3，关闭第二自动蝶阀407以及第二法兰406，开启第一自动蝶阀405、第二手动蝶阀408以及第三手动蝶阀409，启动在线清洗单元6，进行在线清洗；
第六步，关闭在线清洗，关闭第一自动蝶阀405，再次开启第二自动蝶阀407，启动深井泵3，将深井水抽出至输送管路4，经过排水口 7排出；
第七步，开启取样阀50，将输送管路4中的深井水滴入取样管路5，对输送至输送管路4中的深井水进行采样分析；
第八步，当采样分析不合格时，转至第六步；当采样分析合格时，关闭第二自动蝶阀407以及第二手动蝶阀408，开启第二法兰406，将输送管路4中的深井水输送至输出端。
[0057]下面进一步介绍本装置的工作流程:
首先，选定地点，根据其地形、地貌判断，定位一处适合钻深井的位置。钻第一深井至接近岩石层，钻完后米用水泥将此第一深井灌封，形成第一灌封层。然后，在第一灌封层中钻第二深井至接近岩石层，钻完后再次采用水泥将此第二深井灌封，形成第二灌封层；在第二灌封层中钻第三深井至岩石层，将所述第三深井中放入与之匹配的卫生级套管I。然后，在套管I内放置一卫生级的深井泵3，安装上述深井卫生取水装置。
[0058]接着，因为深井内源水不能饮用，因此需要先将深井内的源水排出，将深井内的源水排出，关闭第一自动蝶阀405，并开启法兰第一法兰400、手动流量调节阀402、第一手动蝶阀404以及第二自动蝶阀407，启动深井泵3，将深井水抽出至输送管路4，并经过排水口7排出。
[0059]当深井内源水排出后，需要对整个取水装置以及深井内部进行在线清洗，关闭深井泵3，关闭第二自动蝶阀407以及第二法兰406，开启第一自动蝶阀405、第二手动蝶阀408以及第三手动蝶阀409，连通在线清洗单元6，启动在线清洗。清洗完成后，关闭在线清洗，关闭第一自动蝶阀405，再次开启第二自动蝶阀407，启动深井泵3，将深井水抽出至输送管路4，经过排水口 7排出。
[0060]接着，开启取样阀50，将输送管路4中的深井水滴入取样管路5中的漏斗51中，对输送至输送管路4中的深井水进行采样分析。使用者可以根据需要在卫生取水过程的任何时候开启取样阀50，进行取样分析。当采样分析的水质不合格时，再次启动在线清洗，清洗完毕后，启动深井栗3,再将清洗液随着深井水从排水口 7排出；当米样分析深井水后，发现深井水水质合格时，关闭第二自动蝶阀407以及第二手动蝶阀408，开启第二法兰406，将输送管路4中的深井水输送至输出端。
[0061]其中，上述的液位计23、卫生级温度计22、流量计402、隔膜压力表401以及采样管路5的采样分析可以实时监控深井水的状态。根据检测到的水的状态及时做出相应的措施。
[0062]针对上述实施例，本发明可能产生的变化描述如下:
所述喷淋球22通过另外接一条管路连通到在线清洗单元6，使得在线清洗单元6中的清洗液能够输送至喷淋球22中再喷淋到密闭井头2中各个部位，沿着密闭井头2的内壁慢慢流淌至套管I以至深井内部。以保证非涉水的管壁也能够被清洗，达到彻底的灭菌效果。虽然喷淋球22通过外接的另一条管路连通在线清洗单元6，增加了一条管路，但是将此管路与输送管路4分开，也避免了此管路易受输送过程中可能引起细菌感染等问题。
[0063]在钻井的步骤中，还可以根据需要采用水泥将第三深井灌封，形成第三灌封层，在第三灌封层中钻第四深井至岩石层，将所述第四深井中放入与之匹配的卫生级的套管。
[0064]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种深井卫生取水装置，其特征在于:该取水装置包括套管(I)、密闭井头(2)、深井泵(3)、输送管路(4)、取样管路(5)、在线清洗单元(6)以及排水口(7)； 其中，所述套管(I)具有两端开口，在安装状态下设置于具有水源的深井中，所述密闭井头(2)是一个一端具有开口、另一端密闭的空心壳体，所述密闭井头(2)的开口与所述套管(I)的顶端开口连通； 所述密闭井头(2 )内部悬空设有喷淋球(20 )，所述喷淋球(20 )连通所述在线清洗单元(6)，所述密闭井头(2)上设有一阻菌呼吸器(21)，所述密闭井头(2)内部与外界通过所述阻菌呼吸器(21)连通，所述密闭井头(2)上还连接检测深井内液位的液位计(23)； 所述深井泵(3 )设置于深井内的套管(I)中，所述深井泵(3 )连接一扬程管，所述扬程管穿设于所述密闭井头(2 )中，并且所述深井泵(3 )通过所述扬程管与所述输送管路(4 )连通； 所述输送管路(4)上从其输入端到输出端依次连接第一法兰(400)、隔膜压力表(401)、手动流量调节阀(402 )、流量计(403 )、第一手动蝶阀(404 )、第一自动蝶阀(405 )以及第二法兰(406)，位于所述隔膜压力表(401)和手动流量调节阀(402)之间的输送管路(4 )上设有一取样支路，所述取样支路上设有一取样阀(50 )，所述取样支路通过所述取样阀(50)连通所述取样管路(5)，所述取样管路(5)的输出端连通至所述排水口(7);位于所述第一手动蝶阀(404)和第一自动蝶阀(405)之间的输送管路(4)设有第一排水支路，所述第一排水支路上设有一第二自动蝶阀(407)，所述第一排水支路的输出端连通至所述排水口(7)，工作状态中，所述第一自动蝶阀(405)和第二自动蝶阀(407)自动切换开闭； 位于第一自动蝶阀(405)和第二法兰(406)之间的输送管路(4)设有一在线清洗支路，所述在线清洗支路具有一输入端和一输出端，所述在线清洗支路的输入端连通至所述在线清洗单元(6)，所述在线清洗支路的输出端连通至所述输送管路(4)，所述在线清洗支路自其输入端到输出端依次设有第三手动蝶阀(409)和第二手动蝶阀(408)，所述第二手动蝶阀(408)和第三手动蝶阀(409)之间的在线清洗支路上设有第二排水支路，所述第二排水支路上设有一第四手动蝶阀(410)，所述第二排水支路的输出端连通所述排水口(7)； 所述深井卫生取水装置中，所有管道均采用卫生级管道，所述卫生级管道是指，管道内壁采用抛光钝化处理，抛光度达0.Sum以上，当管道在转弯时采用圆弧形弯管，当管道具有盲管时，盲管的长度小于或等于该盲管管径的1.5倍；所述手动流量调节阀(402)、第一手动蝶阀(404)、第一自动蝶阀(405)、第二法兰(406)、取样阀(50)、第二自动蝶阀(407)、第二手动蝶阀(408)、第三手动蝶阀(409)以及第四手动蝶阀(410)的阀体材质均采用不锈钢316L或者不锈钢304以达到卫生级要求；所有部件的连接采用卫生级连接，所述卫生级连接是指采用拷贝林卡箍式连接，并且连接部采用热熔式氩弧焊。
2.根据权利要求1所述的深井卫生取水装置，其特征在于:所述阻菌呼吸器(21)为卫生级疏水型空气过滤器。
3.根据权利要求2所述的深井卫生取水装置，其特征在于:所述卫生级疏水性空气过滤器的孔径小于等于0.2 μ m。
4.根据权利要求1所述的深井卫生取水装置，其特征在于:所述喷淋球(20)采用卫生级连接，所述密闭井头(2)内部设有至少三个喷淋球(20)，并且三个喷淋球(20)沿圆周方向均布设置。
5.根据权利要求1所述的深井卫生取水装置，其特征在于:所述密闭井头(2)上还连接一检测深井内水温的卫生级温度计(22 )。
6.一种深井卫生取水方法，其特征在于:采用权利要求1所述的深井卫生取水装置，按以下步骤进行操作: 第一步，选定地点，并在所选地点钻第一深井直至接近岩石层，钻完后采用水泥将第一深井灌封，形成第一灌封层； 第二步，在第一灌封层中钻第二深井直至接近岩石层，钻完后再次采用水泥将第二深井灌封，形成第二灌封层； 第三步，在第二灌封层中钻第三深井直至岩石层，将所述第三深井中放入与之匹配的卫生级的套管(I )，安装所述深井卫生取水装置，深井泵(3)设置与第三深井内，密闭井头(2)、输送管路(4)、取样管路(5)、在线清洗单元(6)以及排水口(7)设置于地表上，其中，隔膜压力表(401)、流量计(403)、卫生级温度计(22)、液位计(23)用于实时检测深井水的状态； 第四步，将深井内的源水排出，关闭第一自动蝶阀(405)，并开启第一法兰(400)、手动流量调节阀(402)、第一手动蝶阀(404)以及第二自动蝶阀(407)，启动深井泵(3)，将深井内的源水抽出至输送管路(4)，并经过排水口(7)排出； 第五步，关闭深井泵(3)，关闭第二自动蝶阀(407)以及第二法兰(406)，开启第一自动蝶阀(405)、第二手动蝶阀(408)以及第三手动蝶阀(409)，启动在线清洗单元(6)，进行在线清洗； 第六步，关闭在线清洗，关闭第一自动蝶阀(405)，再次开启第二自动蝶阀(407)，启动深井泵(3 )，将深井水抽出至输送管路(4 )，经过排水口( 7 )排出； 第七步，开启取样阀(50)，将输送管路(4)中的深井水滴入取样管路(5)，对输送至输送管路(4)中的深井水进行采样分析； 第八步，当采样分析不合格时，转至第六步；当采样分析合格时，关闭第二自动蝶阀(407)以及第二手动蝶阀(408 )，开启第二法兰(406 )，将输送管路(4 )中的深井水输送至输出端。
7.根据权利要求6所述的取水方法，其特征在于:所述第一步至所述第八步的任意一步中，当卫生级温度计(22)、液位计(23)、隔膜压力表(401)或者流量计(403)检测到深井水处于不正常状态，转至第五步。
8.根据权利要求6所述的取水方法，其特征在于:还包括定时清洗步骤:定时启动在线清洗，设置定时时间，当定时装置计时到此定时时间时，转至第五步，启动在线清洗。
9.根据权利要求6所述的取水方法，其特征在于:所述第三步中，采用水泥将第三深井灌封，形成第三灌封层，在第三灌封层中钻第四深井至岩石层，将所述第四深井中放入与之匹配的卫生级的套管(I)。
【文档编号】E03B3/16GK104196081SQ201410437512
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】葛明明 申请人:苏州普滤得净化股份有限公司