一种卧式结构的积木化模块的制作方法
【专利摘要】一种卧式结构的积木化模块是针对臭氧生物活性炭深度水处理工艺的特点进行的设计；积木化模块包括：桶池(1)、预处理滤料桶(2)、主处理滤料桶(3)和桶池盖(4)；把它们一堆码起来，就是台终端水处理产品的主体架构；在这个主体架构中，嵌入相关辅件，装入所需的滤料，便是一台采用臭氧生物活性炭深度水处理工艺的终端水处理器。
【专利说明】一种卧式结构的积木化模块
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水处理领域；要解决的问题是：如何针对臭氧生物活性炭深度水处理 工艺的特点，设计出新的一套卧式结构的积木化模块，把它们堆码起来，就是台终端水处理 产品的主体架构；在这个主体架构中，嵌入相关辅件，装入所需的滤料，便是一台采用臭氧 生物活性炭深度水处理工艺的终端水质处理器。
【背景技术】
[0002] 自来水的水源为一、二类水质时，终端水处理器采用臭氧杀菌型的活性炭净水工 艺，是最适用的；自来水的水源为三类水质时，终端水处理器采用臭氧生物活性炭深度处理 工艺，才是最适用的。
[0003] "一套卧式结构的积木化模块"，适用于采用臭氧杀菌型的活性炭净水工艺的终端 水处理产品开发。采用臭氧杀菌型的活性炭净水工艺时，首先要进行臭氧预氧化，此时，将 臭氧曝入位于上方的原水池中，而后溶于原水中的臭氧，随着原水从预处理滤床中顺流而 下；而后，从活性炭床的底部逆流而上……；从始至终都在发挥着臭氧的杀菌和抑菌的作 用。
[0004] 把上述流程，照搬到臭氧生物活性炭深度处理工艺中是不妥的；原因是在臭氧杀 菌型的活性炭净水工艺中，臭氧的主要作用是杀菌，以保证活性炭不会因滋菌而死化。
[0005] 在臭氧生物活性炭深度处理工艺中，臭氧的主要作用是去除有机物；与臭氧杀菌 比较起来，加入臭氧的时间要更长，加入臭氧的浓度要更大；如果照搬过来，将很难达到臭 氧生物活性炭深度水处理工艺的要求，处理效果不佳。
[0006] 此时，正确的办法：一是把臭氧直接加到经过预处理滤床处理后的原水中，二是让 加入臭氧后的水，从活性炭床的顶部顺流而下。
[0007] 据〈中国经济周刊>(2013年第二期）在"自来水安全吗？ "一文中报导：全国有 4000多个自来水厂，80%的自来水厂只有采用臭氧生物活性炭深度处理工艺，才能使出厂 水质的指标，达到106项的新国标要求；由于钱从何处来是个大难题，所以一位资深教授认 为：想打开自来水龙头就能直接饮用，至少也得30年！
[0008] 采用臭氧生物活性炭深度水处理工艺的终端水处理，能让人们马上喝到安全健康 的水，用不着再等它30年！由此可见，采用臭氧生物活性炭深度处水理工艺的终端处理 器，有着何等重要的价值和意义！
【发明内容】
[0009] 本发明的发明目的是：针对臭氧生物活性炭深度水处理工艺的特点，专门设计出 一种卧式结构的积木化模块，来解决好采用臭氧生物活性炭深度水处理工艺的终端水质处 理器的产品开发问题，把产品"私人定制"的水平，推向一个新的階段。
[0010] 本发明的有益效果表现在，一种卧式结构的积木化模块，既能在结构上，把预处理 箱、滤床箱、净水箱，这三个箱体合为一体，又能在水处理工艺上，令除浊的预处理、生物性 吸附性功能兼备的滤床的核心处理、可在净水箱中进行的优化水质收官处理，这三个工艺 环节紧紧相扣；"一举两得"，确保净水站水处理功能的完美发挥。
[0011] 实现本发明目的的总体思路是：把适用于臭氧杀菌型的活性炭净水工艺的"一 套卧式结构的积木化模块"（发明专利申请号：201410119188. 1 ;实用新型专利申请号： 201420143285.X)按照臭氧生物活性炭深度水处理工艺的要求进行改造，使之符合下述要 求：一是要把臭氧直接加到经过预处理滤床处理后的原水中，二是要让加入臭氧后的水，从 活性炭床的顶部顺流而下。
[0012] 实现本发明总体思路的技术措施，如附图1所示：与"一套卧式结构的积木化模 块"比较起来，它多了一堵溢流墙板（13);用它既封住了一号桥式隔板（12)通向主处理滤 料桶（3)底部的水路，又把水流截住，最后从自己的顶部溢流到主处理滤料桶（3)的上部； 同时，也解决了把臭氧直接加到经过预处理滤床处理后的原水中的问题，因为在嵌入辅件 时，只需把臭氧发生器的曝气石，置入主处理滤料桶（3)的上部即可。
[0013] 一种卧式结构的积木化模块包括：桶池（1)、预处理滤料桶（2)、主处理滤料桶 (3)、桶池盖⑷；
[0014]所述桶池（1)，由外壁（11)、一号桥式隔板（12)、溢流墙板（13)和二号桥式隔板
[14] 组成；且溢流墙板（13)的高度，低于处于同一水平面上的外壁（11)、一号桥式隔板 (12)和二号桥式隔板（14);
[0015] 所述外壁（11)的一侧内壁设有沟槽1(111)、外壁（11)的顶端设有定位台（112)、 位于原水进水一侧外壁（11)的下部设有泄流孔口 1(113)、位于净水出水一侧外壁（11)的 下部设有泄流孔口 2(114);
[0016] 所述一号桥式隔板（12)面向外壁（11)的一侧，设有沟槽2(121)，且沟槽2(121) 与沟槽1(111)处于同一个水平面上，共同构成对预处理滤料桶（2)的支撑平台；
[0017] 所述一号桥式隔板（12)与溢流墙板（13)之间的间隔，称之为溢流通道；
[0018] 所述溢流墙板（13)面向二号桥式隔板（14)的一侧，设有沟槽3(131);
[0019] 所述二号桥式隔板（14)面向溢流墙板（13)的一侧，设有沟槽4(141);且沟槽 4(141)与沟槽3(131)处于同一个水平面上，共同构成对主处理滤料桶（3)的支撑平台；
[0020] 所述二号桥式隔板（14)与外壁（11)之间的空间称为净水箱；
[0021] 所述预处理滤料桶（2)的桶底板上布满着筛孔1(21)，其桶顶上设有定位柱 1(22)；
[0022] 所述主处理滤料桶（3)的桶底板上布满着筛孔2(31)，其桶顶上设有定位柱 2(32)；
[0023] 其特征是：
[0024]所述预处理滤料桶（2)，通过其桶顶上的定位柱1 (22)，码放在由外壁（11)上的沟 槽1(111)和桥式隔板（12)上的沟槽2 (121)共同构成的支撑平台上；
[0025]所述主处理滤料桶（3)，通过其桶顶上的定位柱2 (32)，码放在溢流墙板（13)的沟 槽3(131)，和二号桥式隔板（14)的沟槽4(141)，共同构成的支撑平台上；
[0026] 所述桶池盖（4)，其下沿放置在外壁（11)顶端的定位台（112)之上。
[0027] 下面结合附图和实施例，详述本发明的技术方案。
【专利附图】
【附图说明】：
[0028] 附图1 一种卧式结构的积木化模块；
[0029] 附图2臭氧生物活性炭深度水处理工艺的净水站。
[0030]附图标记说明：
[0031] 桶池（1)
[0032] 外壁（11) 沟槽1(111) 定位台（112)
[0033] 泄流孔口 1(113) 泄流孔口 2(114);
[0034] 一号桥式隔板（12) 沟槽2 (121);
[0035] 溢流墙板（13) 沟槽3 (131);
[0036] 二号桥式隔板（14) 沟槽4 (141);
[0037] 预处理滤料桶（2) 筛孔底板1 (21) 定位柱1 (22);
[0038] 主处理滤料桶（3) 筛孔底板2 (31) 定位柱2 (32);
[0039] 桶池盖（4);
[0040] 反洗滤料放流阀（F1) 变频供水泵（F2) 预处理滤料（F3)
[0041] 主处理滤料（F4) 浮球开关（F5) 臭氧发生器（F6)。
[0042] 本发明的创新团队创建的LML理论，即指导产品开发的数学模型是：充分发挥活 性微孔过滤"除祸留宝"效果的必要条件是：活性炭量足、水处理工艺完整；充分条件是：慢 滤、炭床不板结。
[0043] 充分发挥活性炭微孔过滤"除祸留宝"效果的国家机械行业技术标准是：JB/ Τ2032-1999。
[0044] "标准决定质量"，有高的标准，才有高的质量！应用本发明设计出的产品，严格遵 循国家JB/T2032-1999这一技术标准的要求。
【具体实施方式】
[0045] ( -）把附图1〈一种卧式结构的积木化模块〉，组装成附图2〈臭氧生物活性炭深 度水处理工艺的净水站〉的方法是：
[0046] 1.在桶池（1)的外壁（11)上的泄流孔口 1(113)上，接上反洗滤料放流阀（F1); 在泄流孔口 2(114)上，接上取用净水的变频供水泵（F2);
[0047] 2.在预处理滤料桶（2)中，装填入预处理滤料（F3);
[0048] 3.在主处理滤料桶（3)中，装填入主处理滤料（F4);
[0049] 4.在桶池盖⑷上分别嵌置入：
[0050] 4-1.浮球开关（F5);浮球开关（F5)的进水管与自来水管相连其浮球将漂浮在预 处理滤料（F3)上方的原水中；
[0051] 4-2.臭氧发生器（F6);其臭氧曝气石将坠落在主处理滤（F4)上方的水中；
[0052] (二）附图2所示的〈臭氧生物活性炭深度水处理工艺的净水站〉其水处理工艺 流程是：
[0053] 自来水原水在预处理滤料床中顺流慢滤，去浊度、水变清臭氧被曝入在 主处理滤料床上方的水中水在主处理滤料床中顺流慢滤，一方面进行生物膜处理，一 方面进行主处理滤料的吸附处理一制得的净水储于净水箱中。
[0054] (三）附图2所示的〈臭氧生物活性炭深度水处理工艺的净水站〉使用方法是：
[0055] 用户随时启、闭与变频供水泵（F2)供水管道相连的净水龙头，便可获取所需的净 水。
[0056] (四）附图2所示的〈臭氧生物活性炭深度水处理工艺的净水站〉在使用过程中， 自动地做了些什么？
[0057] 〈臭氧生物活性炭深度水处理工艺的净水站〉的桶池⑴是个整体式的连通器，它 的最高水位是浮球开关（F5)处于高水位，且关闭自来水进水通道之时。
[0058] 根据连通器的原理，每当变频供水泵（F2)向用户供水时，都会造成原本处于同一 个水平面的净水水位，低于储存于预处理滤料（F3)上方的原水水位；于是原水在自身势能 所产生的重力作用下：
[0059] 首先从预处理滤料（F3)中顺流慢滤而下，与此同时，将水中的泥沙、铁锈、胶体截 留，以保护主处理滤料（F4)不因受污減效；
[0060] 经过预处理滤料（F3)除浊返清后的原水，由于受到溢流墙板（13)的阻挡，而沿着 溢流通道向上漫流；直到从溢流墙板（13)的顶部溢入主处理滤料（F4)的上部为止；与此 同时，臭氧发生器（F6)将臭氧曝入水中；
[0061] 进而，溶有臭氧的原水从主处理滤料（F4)的上部顺流而下，直到从主处理滤料 (F4)的底部流出为止；与此同时，发生两种主要操作：
[0062] 一是臭氧支撑附着在活性炭表层上的好氧生物膜，高效吸附水中的有机物；二是 活性炭发挥自身微孔过滤的纳滤功能，即吸附有机物、重金属、余氯等有害物质，而让矿物 质等有益物质无阻而过；
[0063] 整个过程终止于浮球开关（F5)处于高水位，且关闭自来水进水通道之时。
[0064] (五）附图2所示的〈臭氧生物活性炭深度水处理工艺的净水站〉如何保证其各 项技术指标，达到国家机械行业技术标准JB/T2032-1999的要求？
[0065] 机械行业标准JB/T2032-1999中规定用活性炭吸附有机物时：
[0066] 原水在活性炭床中的流动速度：V< 10米/小时，且
[0067] 原水在活性炭床中的流动时间：T> 6分钟
[0068] 由于充分发挥生物膜吸附水中有机物的时间，要远远大于活性炭吸附有机物的时 间，所以国内外的业内人士根据自己的实践经验，大都把溶入臭氧的原水在活性炭床中的 流动时间，修改为12分钟以上。据此，本发明将按下述LML公式2,进行产品的设计：
[0069] W/S< 10米/时（即16. 66厘米/分）且
[0070] !V(W/S)>12 分钟
[0071] 式中：W变频供水泵最大出水量（按需求量选取泵的规格）；
[0072] S主处理滤料桶（3)底面积的最小设计值
[0073] Η活性炭滤料总高度的最小设计值。
[0074] 活性炭滤料的装填量Ν，可按下式计算获得：
[0075] N=S*H*M
[0076] 式中：S-主处理滤料桶（3)底面积的设计值
[0077] Η活性炭滤料的总高度的设计值
[0078] Μ活性炭滤料的单位体积重量。
[0079] 对于想建造净水站来解决职工健康饮水的问题，各单位完全可以根据附图2所示 的〈臭氧生物活性炭深度水处理工艺的净水站〉，利用LML公式，自己就能设计和建造出适 于本单位使用的个性化净水站，而且又快又好，经济适用，物美价廉！因为附图2所示的〈 臭氧生物活性炭深度水处理工艺的净水站〉中的桶池（1)，各单位完全有能力用钢筋混凝 土的结构把它建造起来；顶多把预处理滤料桶（2)和主处理滤料桶（3)委外加工成不锈钢 结构而己。
[0080] 不难看出：本发明的技术创新，为各个单位自己动手解决自己喝上安全健康水的 难题，提供了的有力保证。
【权利要求】
1. 一种卧式结构的积木化模块包括：桶池（1)、预处理滤料桶（2)、主处理滤料桶（3)、 桶池盖（4); 所述桶池（1)，由外壁（11)、一号桥式隔板（12)、溢流墙板（13)和二号桥式隔板（14) 组成；且溢流墙板（13)的高度，低于处于同一水平面上的外壁（11)、一号桥式隔板（12)和 二号桥式隔板（14); 所述外壁（11)的一侧内壁设有沟槽1(111)、外壁（11)的顶端设有定位台（112)、位于 原水进水一侧外壁（11)的下部设有泄流孔口 1(113)、位于净水出水一侧外壁（11)的下部 设有泄流孔口 2(114); 所述一号桥式隔板（12)面向外壁（11)的一侧，设有沟槽2(121)，且沟槽2(121)与沟 槽1(111)处于同一个水平面上，共同构成对预处理滤料桶（2)的支撑平台； 所述一号桥式隔板（12)与溢流墙板（13)之间的间隔，称之为溢流通道； 所述溢流墙板（13)面向二号桥式隔板（14)的一侧，设有沟槽3(131); 所述二号桥式隔板（14)面向溢流墙板（13)的一侧，设有沟槽4(141);且沟槽4(141) 与沟槽3(131)处于同一个水平面上，共同构成对主处理滤料桶（3)的支撑平台； 所述二号桥式隔板（14)与外壁（11)之间的空间称为净水箱； 所述预处理滤料桶（2)的桶底板上布满着筛孔1(21)，其桶顶上设有定位柱1(22); 所述主处理滤料桶（3)的桶底板上布满着筛孔2 (31)，其桶顶上设有定位柱2(32); 其特征是： 所述预处理滤料桶（2)，通过其桶顶上的定位柱1(22)，码放在由外壁（11)上的沟槽 1(111)和桥式隔板（12)上的沟槽2 (121)共同构成的支撑平台上； 所述主处理滤料桶（3)，通过其桶顶上的定位柱2 (32)，码放在溢流墙板（13)的沟槽 3 (131)，和二号桥式隔板（14)的沟槽4 (141)，共同构成的支撑平台上； 所述桶池盖（4)，其下沿放置在外壁（11)顶端的定位台（112)之上。
【文档编号】C02F9/14GK203866149SQ201420148675
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】刘德周, 张文秀, 刘威, 刘韬 申请人:刘德周, 张文秀, 刘威, 刘韬