专利名称：一体化全自动反冲净水设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种一体化全自动反冲净水设备。
背景技术：
随着工业企业的增多，环境破坏，地表水污染口趋严重，工业区域未经处理的地表水已经不能作为饮用水和工业用水；而日前使用的净水器都是普遍是上个世纪研发的或稍加改良的一体式净水器，主要有简单的水处理技术组合而成。现在国家提高了生活饮用水标准，同时，现有技术中的净水器存在自动化程度低、自用消耗水量大、反冲不彻底、水处理效果有限、系统管路复杂、体积庞大、不方便运输、安装周期长和维护不方便等缺点。因此， 有必要作进一步改进和完善。
实用新型内容本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、安装方便及施工周期短、操作简便、占地面积少、耐冲击能力强的一体化全自动反冲净水设备，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种一体化全自动反冲净水设备，包括设置于设备主体中部的絮凝反应区，设置于设备上部左右两侧的沉淀器，和设置于下部左右两侧的过滤器和清水箱， 其结构特征是所述絮凝反应区设置有一级以上的反应区，各反应区之间设置隔板，隔板上设置过流孔，每级反应区还设置3-4层网格。所述沉淀器设置有可沉淀或澄清污水的斜管沉淀组件，沉淀器的底部设置泥斗和排泥组件；沉淀器的入水端设置有布水区，上部设置集水堰，沉淀器上的出水口通过配水槽、U形管道与过滤器进水区管相连。所述过滤器为重力式无阀过滤器，重力式无阀过滤器上依次设置有配水槽、U形管、气水分离、虹吸反冲管、滤板组件及石英砂；配水槽和U形管位于沉淀器的外部，且与斜管沉淀组件相连通；虹吸反冲管位于设备主体的侧壁上，虹吸反冲管上设置有反冲洗排水沟、水封槽和排泥沟共同构成一水路循环，排泥沟与絮凝反应排泥管及沉淀池排泥管相连， 气水分离组件设置于过滤器顶部进水端上。所述气水分离组件包括水分离器内筒和水分离器外筒，其中自U形管的进水在距离外筒顶部1/2处切向旋流进入水分离器外筒与水分离器内筒构成的空腔内，水分离器内筒直径与反冲洗排水管直径相同，水分离器外筒顶部为封闭结构，且设置排气管，排气管出口接至配水槽内并水封50-100mm，水分离器外筒底部设置有反射板布水组件，其直径比水分离器外筒大200-300mm。所述U形管的进水口与沉淀池配水槽相连，U形管的出水口与气水分离组件相连， 该U形管包括内管和外管,水流从内管进入，向下流至距主体底板100-150mm处(或低于底板)，水流向上进入内管和外管组成的空腔内，然后流入气水分离组件。所述虹吸反冲管的进水口与气水分离组件上水分离器内筒相连，虹吸反冲管的出水口与水封槽及反冲洗排水沟相连，虹吸反冲管由虹吸反冲内管和虹吸反冲外管组成，水流从内管和外管组成的空腔内进入，向上流至距主体顶沿1200-1500mm处，水流向下进入内管，然后流入水封槽。所述虹吸反冲管的顶部设置自动虹吸反冲及破坏反冲的组件，自动虹吸反冲及破坏反冲的组件包括常闭电磁阀和常开电磁阀，常闭电磁阀与配套抽真空组件连通；常开电磁阀与大气连通，与配套的PLC控制组成完整的控制单元。 所述虹吸反冲管设置自动液位控制组件，自动液位控制组件包括电磁液位计和旁通管件，电磁液位计设置于旁通管道内，旁通管道分别与上端连通管及下端连通管相连，下端连通管安装位置在距虹吸反冲内管顶沿下方100mm。旁通管道除上下端各接DN15连通管外，其余为密封。电磁液位计为不锈钢制件。所述斜管沉淀组件包括一个以上的斜管；斜管的直径为30mm-50mm,长度为 1000-1200mm，斜管的材质为PP蜂窝制件。所述设备主体为封闭式或半封闭式可受压的箱体结构，主体设备呈T形，平面为长方形，宽度2500-3200mm ;设备主体上设置有一个以上的人孔；设备主体上还设置有爬梯及平台，设备主体、爬梯和平台的材质为碳钢制件或不锈钢制件。本实用新型与现有技术相比具有以下优点I、将絮凝反应、高效斜管沉淀、重力式无阀过滤及自动反冲等工艺有机组合在一起；具有耐冲击负荷能力强、冲冲洗头损耗少、全自动反冲洗、故障率低、运行稳定和操作简便优点，2、通过结构优化设计，设备上部左右两侧并行设置斜管沉淀组件，配水更加均匀， 沉淀效果好，出水水质稳定。3、通过结构优化设计，采用上下左右4大部分，各部分独立，实现在制造厂生产， 汽车运输，现场组装，大大缩短施工周期，提高生产效率。4、设置气水分离组件，有效解决重力式无阀过滤器进水夹气的问题，大幅度降低反冲洗用水量，清洗更加彻底。5、通过优化设计，虹吸下降管配套电磁阀和液位控制器，实现反冲系统PLC自动控制。6、有效解决传统设备占地面积大，可以减少反冲洗水泵的增设，同时不需要抽取清水池的清水作反冲洗用水，以达到能节能环保、提高沉淀效率，降低整体高度的目的；并且简化整个系统的管路配置，大大地减轻了操作管理强度与设备投资。7、可用于去除水中悬浮物即降低浊度，还可去除部分铁锰和胶体等物质，出水浊度达到国家规定的生活饮用水浊度指标，广泛应用于城镇和工矿企业的工业用水处理，也可用于工业废水处理；并且可以根据需要配套加药及消毒设备和/或PLC控制系统。
图I为本实用新型的一实施例主视结构示意图。图2为图I中沿A-A方向剖视结构示意图。图3为图I的俯视结构示意图。图4为爬梯及平台与设备主体装配后的主视结构示意图。[0026]图5为图4的左视结构示意图。图6为气水分离组件的主视结构示意图。图7为U形管组件的主视结构示意图。图8为虹吸反冲管的主视结构示意图。图9为液位控制组件的主视结构示意图。图中1为设备主体，I. I为人孔，I. 2为排泥沟，I. 3为水封槽，I. 4为反冲洗排水 沟，2为斜管沉淀组件，3为出水堰，4为沉淀器，5布水区，6为絮凝反应区，7为网格，8为沉 淀池排泥管，9为气水分离组件，9. I为排气口及水封件，9. 2为排气管，9. 3为水分离器外 筒，9. 4为反射板布水部件,9. 5为水分离器内筒,10为出水口，11为清水箱,12为过滤器,13 为石英砂，14为滤板组件，15为配水槽，16为U形管，16. I为内筒，16. 2为外筒，17为虹吸 反冲管，17. I为常闭电磁阀，17. 2为常开电磁阀，17. 3为液位控制组件,17. 31为上连通管, 17. 32为下连通管，17. 33为电磁液位计，17. 34为旁通管，17. 4为虹吸反冲外管，17. 5为虹 吸反冲内管，17. 6为反冲强度调节板,18为隔板,19为进水管,20为反应区排泥管,21为爬 梯，22为过道平台。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。参见图I-图9，本一体化全自动反冲净水设备，包括设置于设备主体I中部的絮 凝反应区6，设置于设备上部左右两侧的沉淀器4，和设置于下部左右两侧的过滤器12。絮 凝反应区6设置有一级以上的反应区，各反应区间设置隔板18，隔板18上设置过流孔，每 级反应区还设置3-4层网格7。沉淀器4设置有可沉淀或澄清污水的斜管沉淀组件2，底部 设置泥斗和排泥组件，入水端设置有布水区5，上部设置集水堰，出水通过配水槽15、U形管 16道与无阀过滤器12进水区管相连；过滤器12采用重力式无阀过滤器12，设置有配水槽 15,U形管16、气水分离、虹吸反冲管17、滤板组件14及石英砂13。配水槽15和U形管16 位于沉淀器4的外部，且与斜管沉淀组件2相连通。虹吸下降管位于过滤器12外部，与过 滤器12组件相连通。气水分离组件设置在过滤室顶部进水端。虹吸反冲管17上设置有反 冲洗排水沟I. 4、水封槽I. 3和排泥沟I. 2共同构成一水路循环，排泥沟I. 2与絮凝反应排 泥管20及沉淀池排泥管8相连，气水分离组件9设置于过滤器12顶部进水端上。设备主体I上的斜管沉淀器4，设备主体I为封闭式可受压的箱体结构，设备主体 I上设置有若干个人孔，设备主体I上还设置有爬梯21及过道平台22，设备主体I、爬梯21 和过道平台22的材质为碳钢制件，爬梯21及过道平台22的增设便于设备的检测和维护。 沉淀器4上设置有可沉淀或澄清污水的斜管沉淀组件2，其目的在于增加了沉淀面积而使 同等面积的沉淀器4增加了出水量，设备效率得到大大提高，同时在处理相同水量的前提 下，设备体积大大减少而节省了投资。本实用新型的工作原理及技术特性絮凝反应区6与一体化自动净水器配套设施组合加药组件及管式混合器配合，根 据原水提升泵(或进水电动阀)的启动或关闭，自动投加混凝剂进入管式混合器快速混合 反应，随后进入絮凝反应器，使得水中悬浮物及杂质形成足够大的矾花。沉淀器4内设置了斜管沉淀组件2，水力条件得到明显的改善，水流处理层流状态、颗粒沉降不受水流干扰和沉淀稳定性更好、沉降路程缩短和沉降时间更短。选用约 30-50mm左右的斜管管径和间距，增加了沉淀面积，使同等面积的沉淀器4增加了出水量， 设备效率得到大大提高，设备体积大大减少而节省了投资。斜管沉淀器4运行一段时间后， 大量的污泥沉积在底部泥斗中，必须定期将沉淀器4底部泥斗污泥排出。排泥周期与原水水质及所用药剂有关，具体可根据日常运行情况进行调节。一般情况下原水浊度在2000ppm 以下时，沉淀器4出水浊度可小于15ppm。重力式无阀过滤器对沉淀器4出水进行深度过滤处理，采用先进的力全自动运行方式。过滤流程经沉淀或澄清后的清水，经配水槽15和U形管进入虹吸上升管，再由顶盖内的布水档板均匀地分配到滤料层中，水自上而下通过滤层进行过滤，滤后水由小阻力配水组件进行收集后进入清水区贮存，当水位上升至出水管时，滤后水通过集水槽流出。反洗流程滤池运行初时比较干净，随着运行时间的推移而滤层表面颗粒杂质逐渐增多，冲洗头损失也随之增加，水位将沿着虹吸上升管慢慢升高，当水位上升到一定高度时，到达反洗启动点时，通过配套真空泵或水射抽真空组件抽出虹吸管内的空气，使其形成虹吸反洗。滤池刚投入运行时，滤料层较清洁，但当运行到一定的时间之后，由于滤料层中固体颗粒杂质的逐渐增多，因此冲洗头损失也随之增加，水位就沿着虹吸上升管慢慢升高，当冲洗头损失增大到一定程度之后，使虹吸上升管中的水位升高到液位开关位置，液位开关浮起，PLC得到信号后启动反冲洗程序，控制开启抽气阀，开启真空泵抽气，使虹吸管形成真空，虹吸上升管中的水便大量越过管顶，沿虹吸下降管落下，这时，就开始了反冲洗过程。冲洗经过5min，PLC控制关闭抽气阀及真空泵，开启进气阀，虹吸即被破坏，冲洗过程结束，过滤又重新开始。该结构可以减少传统净水设备中反冲洗水泵的增设，减少了能耗，同时不需要抽取清水池的清水作反冲洗用水，减少了自用耗水量，系统一体化结构简化整个系统的管路配置，大大地减轻了操作管理强度与设备投资。通过增设气水分离组件9， 解决了重力式无阀过滤器进水夹气带来的反冲不彻底，自用耗水量较大的缺点。反冲洗是根据滤层的堵塞程度而自动进行的，实现PLC集中控制，减少了人为操作的失误，可以实现在无人操作的状态下运行。并且具有以下特点I、用液位开关检测冲洗头损失；2、真空泵的吸力较大，能在较短的时间内形成虹吸；3、PLC直接开关电磁阀及真空泵即可形成反洗或停止。
权利要求1.一种一体化全自动反冲净水设备，包括设置于设备主体(I)中部的絮凝反应区(6)， 设置于设备上部左右两侧的沉淀器(4)，和设置于下部左右两侧的过滤器(12)和清水箱(11)，其特征是所述絮凝反应区(6)设置有一级以上的反应区，各反应区之间设置隔板(18)，隔板(18)上设置过流孔，每级反应区还设置3-4层网格(7)。
2.根据权利要求I所述的一体化全自动反冲净水设备，其特征是所述沉淀器设置有可沉淀或澄清污水的斜管沉淀组件(2)，沉淀器的底部设置泥斗和排泥组件(8);沉淀器的入水端设置有布水区(5)，上部设置集水堰(3)，沉淀器上的出水口(10)通过配水槽(15)、U 形管道(16)与过滤器(12)进水区管相连。
3.根据权利要求2所述的一体化全自动反冲净水设备，其特征是所述过滤器(12)为重力式无阀过滤器，重力式无阀过滤器上依次设置有配水槽(15)、U形管(16)、气水分离(9)、 虹吸反冲管(17)、滤板组件(14)及石英砂(13);配水槽(15)和U形管(16)位于沉淀器的外部，且与斜管沉淀组件相连通；虹吸反冲管(17)位于设备主体(I)的侧壁上，虹吸反冲管(17)上设置有反冲洗排水沟(I. 4)、水封槽(I. 3)和排泥沟(I. 2)共同构成一水路循环，排泥沟(I. 2)与絮凝反应排泥管(20)及沉淀池排泥管(8)相连，气水分离组件(9)设置于过滤器(12)顶部进水端上。
4.根据权利要求3所述的一体化全自动反冲净水设备，其特征是所述气水分离组件(9)包括水分离器内筒(9. 5)、水分离器外筒(9. 3)、排气口及水封件(9. I)，水分离器内筒 (9.5)的直径与反冲洗排水管的直径相同，水分离器外筒(9.3)顶部为封闭结构，且设置有排气管(9. 2)，水分离器外筒(9. 3)底部设置有反射板布水部件(9. 4)，反射板布水部件 (9. 4)的直径比水分离器外筒(9. 3)大200-300臟。
5.根据权利要求3或4所述的一体化全自动反冲净水设备，其特征是所述U形管(16) 的进水口与沉淀池配水槽(15)相连，U形管(16)的出水口与气水分离组件(9)相连，该U 形管(16)包括内管(16. I)和外管(16. 2)。
6.根据权利要求5所述的一体化全自动反冲净水设备，其特征是所述虹吸反冲管(17)的进水口与气水分离组件(9)上水分离器内筒(9. 5)相连，虹吸反冲管(17)的出水口与水封槽(I. 3)及反冲洗排水沟(I. 4)相连，虹吸反冲管由虹吸反冲内管(17. 5)和虹吸反冲外管(17.4)组成。
7.根据权利要求6所述的一体化全自动反冲净水设备，其特征是所述虹吸反冲管(17) 的顶部设置自动虹吸反冲及破坏反冲的组件，自动虹吸反冲及破坏反冲的组件包括常闭电磁阀(17. I)和常开电磁阀(17. 2)，常闭电磁阀(17. I)与配套抽真空组件连通；常开电磁阀(17. 2)与大气连通，与配套的PLC控制组成完整的控制单元。
8.根据权利要求7所述的一体化全自动反冲净水设备，其特征是所述虹吸反冲管(17) 设置自动液位控制组件，自动液位控制组件包括电磁液位计(17. 33)和旁通管件(17. 34)， 电磁液位计(17.33)设置于旁通管道(17.34)内，旁通管道(17.34)分别与上端连通管 (17. 31)及下端连通管(17. 32)相连。
9.根据权利要求8所述的一体化全自动反冲净水设备，其特征是所述斜管沉淀组件 ⑵包括一个以上的斜管；斜管的直径为30mm-50mm，长度为1000_1200臟，斜管的材质为PP 蜂窝制件。
10.根据权利要求9所述的一体化全自动反冲净水设备，其特征是所述设备主体(I)为封闭式或半封闭式可受压的箱体结构，主体设备呈T形，平面为长方形，宽度2500-3200mm ； 设备主体上设置有一个以上的人孔(I. I);设备主体上还设置有爬梯(21)及平台(22)，设备主体、爬梯和平台的材质为碳钢制件或不锈钢制件。
专利摘要一种一体化全自动反冲净水设备，包括设置于设备主体中部的絮凝反应区，设置于设备上部左右两侧的沉淀器，和设置于下部左右两侧的过滤器和清水箱，絮凝反应区设置有一级以上的反应区，各反应区之间设置隔板，隔板上设置过流孔，每级反应区还设置3-4层网格。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、设备上部左右两侧并行设置斜管沉淀组件，配水更加均匀，沉淀效果好，出水水质稳定；2、设置气水分离组件，有效解决重力式无阀过滤器进水夹气的问题，大幅度降低反冲洗用水量，清洗更加彻底；3、设备集网格絮凝反应、高效斜管沉淀和重力式无阀自动反冲过滤等工艺有机组合在一起，简化整个系统的管路配置，大大减轻了操作管理强度与设备投资。
文档编号C02F9/04GK202346852SQ20112047425
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日
发明者张平, 辛永光 申请人:佛山市新泰隆环保设备制造有限公司