一种一体式自动除铁除锰供水设备的制作方法

技术领域：

本发明涉及水处理领域，主要涉及一种一体式自动除铁除锰供水设备。

背景技术：
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地下水中常含有过量的铁和锰，而长期饮用含铁、含锰高的水对人体不利。水中含铁较高时，水有铁腥味，影响水的口味，作为造纸、纺织、印染、化工和皮革等生产用水，会降低产品质量；洗涤衣物会出现黄色或棕黄色斑渍；铁质沉淀物会滋长铁细菌，阻塞管道，有时会出现红水。而含锰量较高的水所发生的问题与含铁量较高的情况相类似，并且在工业领域中，水中的铁、锰含量过高对设备具有一定的腐蚀从而缩短设备的使用寿命。

根据我国生活饮用水质标准规定，凡是生活饮用水中铁含量大于0.3毫克/升，锰含量大于0.1毫克/升的必须进行净化处理。一体式自动除铁除锰供水设备主要应用于地下水高铁，高锰地区。

地下水中的溶解性铁、锰，一般以低价fe2+、mn2+形态存在，利用曝气装置将空气中的氧气将水中fe2+和mn2+氧化成不溶于水的fe3+和mno2，再结合天然锰砂的催化、吸附、过滤将水中铁锰离子去除。

铁锰氧化反应式如下：

铁氧化：空气：4fe2++3o2+6h2o=4fe(oh)3↓锰砂mno·mn2o7+fe2++2o2+6h2o=3mno2+4fe(oh)3↓；

锰氧化：mn2++o2=mno2↓，锰砂mn2++mno2·h2o=mno2·mnoh2o+2h+。

自然氧化法除铁除锰工艺：

自然氧化法由曝气、反应、过滤等单元组成。通过曝气充氧，利用溶解氧，将水中存在的fe2+氧化为氢氧化铁颗粒，并在澄清（沉淀）、过滤等单元中去除，曝气充氧同时能散失水中游离的co2，提高水的ph值。

工艺流程：地下水→深井泵→曝气装置→除铁除锰装置→蓄水→消毒→用水单位。

现有的处理设备工程占地大，工程投资大，使用一段时间滤床容易产生死角，曝气时需在曝气池中投加药剂和催化剂，滤料清洗时需要停机反冲，过程中都需要人工参与劳动，人工劳动强度大，费时费力，而且除铁、锰效率低，处理效果不稳定。

技术实现要素：
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本发明的目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种集曝气装置、蓄水装置、滤料自清洗装置、消毒和电器检测控制为一体的自动除铁除锰供水设备，降低了占地面积、提高了生产效率，实现自动化工作，降低了人工成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种一体式自动除铁除锰供水设备，包装有相互配合的集曝气装置、蓄水装置和滤料自清洗装置，其特征在于：所述集曝气装置包括有曝气腔体，所述曝气腔体上端部设有源水入口，所述曝气腔体内设有曝气头，所述集曝气装置的下方设有蓄水装置，所述蓄水装置包括有罐体，所述罐体内的下端部设有向上喷水的布水器，所述布水器的进水口通过输水管与曝气腔体的底端连通，所述布水器下方的罐体内设有圆锥形导砂锥，所述罐体的底端设有卸料口和射流喷射口，所述罐体的上端安装有内置于罐体内的清洗器，所述清洗器的底端安装有滤料自清洗装置，所述滤料自清洗装置与射流喷射口之间通过提砂管连通，所述清洗器的底端部连通有伸出至罐体外的排污管，所述罐体的上端部安装有净水出口。

所述的曝气腔体上方设有顶板，所述顶板与高压曝气风机固定在一起，所述高压曝气风机的出气口通过输气管将空气供给曝气头和射流喷射口。

所述的给曝气头供气的输气管上安装有曝气压力表和曝气阀门，给射流喷射口供气的输气管上安装有提砂阀门和压力表。

所述的曝气腔体的上端部还设有液位开关，所述曝气腔体置于其下方的清洗器罐体上端部，且清洗器罐体的上端部连通有排气管。

所述的圆锥形导砂锥的底端外沿与所述下壳体底部锥形结构的内壁之间具有供滤料通过的间隙，且其下方的罐体内侧壁上安装有滤料传感器。

所述的滤料自清洗装置包括有设置在清洗器底端的导砂管，所述导砂管的底端与罐体内腔连通，所述导砂管的中间设有通入到罐体底端射流喷射口处的提砂管，所述提砂管外套装有回流管，所述回流管与导砂管之间的空腔内分布有间隔倾斜错位设置的挡砂板，所述提砂管上端端口位于导砂管口部上方，且提砂管的上端部设有距导砂管一定间隙的锥形内管罩。

所述的导砂管外的清洗器为沉淀箱，所述沉淀箱的一侧设有倾斜设置且伸出罐体外的排污管，且排污管上安装有排污阀。

所述的净水出口的出水管道上安装有紫外线杀菌器。

所述的清洗器下方附近处的罐体内壁上安装有浊度传感器。

本发明集曝气、布水、蓄水、滤料自清洗、检测电控、消毒为一体式结构，结构独特。可减少工程占地，降低工程投资。所述的布水器保证在任何进水形式下布水均匀，增加有效过滤层的过滤效率，并保证正常过滤均匀没有死角。所述的罐体可根据客户要求加大或缩小清水蓄水体的容积，该设备可直接向用户管网供水。所述的高压曝气风机解决了曝气和滤料自清洗的功能，可利用阀门控制分配使用，是该设备的主要动能，节约能源，且强氧化反应，不需曝气池也不需要投加药剂和催化剂，只需开动风机加注定量的空气，可降低运行成本。

所述的滤料自清洗装置，利用开动的风机气举冲洗，滤层冲洗均匀干净，排列整齐过滤效率高。由于采用滤料自清洗装置功能，不需要停机反冲可连续工作。

检测电控时，可根据浊度传感器检测的数据来调节电控阀，改变源水进水量，调节曝气效果，达到设计的水质标准。滤料传感器检测滤料清洗的速度，可用提砂控制阀门改变清洗的快慢。液位开关根据液位的变化，来开关机和显示水位变化的过程。整个工作过程可在监控系统的管理下，通过电动执行机构来自动完成，可无人工操作的。

本发明的优点是：

本发明一体化设计结构合理，体积小，降低了占地面积,按处理水量可设计成系列产品和规模化生产，节约投资；采用风机加注定量的空气进行曝气和清洗，一机两用，动能利用率高；采用了滤料连续自清洗工艺，清洗效果好，可连续工作；采用电器控制，实现自动化工作，过滤质量稳定，出水流量稳定，降低了人工劳动强度。

本发明广泛应用于医药行业、电子行业、工矿企业和家庭等以地下水为水源的生活用水和工业用水处理。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式：

参见附图。

一种一体式自动除铁除锰供水设备，包装有相互配合的集曝气装置、蓄水装置和滤料自清洗装置，其特征在于：所述集曝气装置包括有曝气腔体4，所述曝气腔体4上端部设有源水入口7，所述曝气腔体4内设有曝气头3，所述集曝气装置的下方设有蓄水装置，所述蓄水装置包括有罐体1，所述罐体1内的下端部设有向上喷水的布水器22，所述布水器22的进水口通过输水管11与曝气腔体4的底端连通，所述布水器22下方的罐体内设有圆锥形导砂锥23，所述罐体1的底端设有卸料口28和射流喷射口27，所述罐体1的上端安装有内置于罐体内的清洗器34，所述清洗器34的底端安装有滤料自清洗装置，所述滤料自清洗装置与射流喷射口27之间通过提砂管19连通，所述清洗器34的底端部连通有伸出至罐体1外的排污管29，所述罐体1的上端部安装有净水出口31。

所述的曝气腔体4上方设有顶板，所述顶板与高压曝气风机5固定在一起，所述高压曝气风机5的出气口通过输气管10将空气供给曝气头3和射流喷射口27。

所述的给曝气头3供气的输气管上安装有曝气压力表8和曝气阀门9，给射流喷射口27供气的输气管上安装有提砂阀门24和压力表25。

所述的曝气腔体4的上端部还设有液位开关32，最低水位33与净出水口31对应，所述曝气腔体置于其下方的清洗器罐体上端部，，且清洗器罐体的上端部连通有排气管2。

所述的圆锥形导砂锥23的底端外沿与所述下壳体底部锥形结构的内壁之间具有供滤料通过的间隙，且其下方的罐体内侧壁上安装有滤料传感器26。

所述的滤料自清洗装置包括有设置在清洗器底端的导砂管14，所述导砂管14的底端与罐体1内腔连通，所述导砂管14的中部设有通入到罐体底端射流喷射口处的提砂管19，所述提砂管19外套装有回流管20，所述回流管20与导砂管19之间的空腔内分布有间隔倾斜错位设置的挡砂板15，所述提砂管19上端端口位于导砂管口部上方，且提砂管19的上端部设有距导砂管出砂口12一定间隙的锥形内管罩13。

所述的导砂管14外的清洗器为沉淀箱16，所述沉淀箱16的一侧设有倾斜设置且伸出罐体外的排污管29，且排污管上安装有排污阀。

所述的净水出口31的出水管道上安装有紫外线杀菌器30。

所述的清洗器34下方附近处的罐体内壁上安装有浊度传感器18。

其工作过程为：

源水由深井泵送入源水入水口7进入曝气腔4进行曝气，曝气后的水沿着输水管11流入布水器22，布水器将水布入滤料21中进行过滤，过滤的水沿滤料上行至清水蓄水体17备用，使用时沿净水出口31流入紫外线杀菌器30消毒后使用。

滤料清洗：滤料沿锥形罐壁和导砂锥23斜面均匀下沉，经圆锥形导砂锥的底端外沿与罐底部锥形结构的内壁之间具有供砂通过的间隙流向罐底，再由射流喷射口27喷出空气作为动力产生一定的速度，带入滤料和水与空气混合形成低比重的混合体沿着提砂管19气举送入清洗器34进行清洗，在送入出砂口12时，由于滤料体积、比重大先落下经内管罩13的锥面碰撞、翻滚、磨擦再落入挡砂板19锥面，经挡砂板19锥面碰撞、翻滚、磨擦再落入过滤罐的中心，按照重力的原因滚落成一定的坡度形成过滤体，这样循环。与排出的污水等量的清水将由导砂管出口14向上回流到上壳体内，并对滤料冲洗。送入的气体由排气管2排出。清洗器34与清水蓄水体17是封闭的，送入的清洗水沿内管罩13和导砂管14之间间隙进入回流管20流入罐底循环使用。被送入清洗器的清洗水中含有被滤料截留铁锰污物，在清洗器内腔四周时流速减缓产生沉淀，落入沉淀箱16经排污口29排出。