一种用于农村饮用水的处理装置的制作方法

文档序号:15393722发布日期:2018-09-08 01:40阅读:610来源:国知局

本发明涉及水处理装置领域,具体涉及一种用于农村饮用水的处理装置。



背景技术:

农村饮用水就是供农村人口日常生活,如餐饮、洗漱、洗衣、洗车、浇花和饲养牲畜的水,一般来自是水库、河流、湖泊、泉水、窖水或井水。在使用前,要对饮用水进行净化处理。现有的处理是通过活性炭对其中溶解的有机物进行吸附,但是这种方法对于活性炭的需求量很大,而且处理效果不理想。近年来,人们开始用膜处理的方式进行净化,但是膜的机械性能较差,且再生能力弱,提高了净化成本。



技术实现要素:

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种处理效果好、成本低的用于农村饮用水的处理装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种用于农村饮用水的处理装置,该装置包括原水水箱、与原水水箱通过进水泵和进水管连接的活性炭混合池、与活性炭混合池循环连接的陶瓷膜组件以及与陶瓷膜组件出水口连接的清水池,所述活性炭混合池中放置活性炭粉末,原水从原水水箱中进入活性炭混合池,与活性炭粉末混合后的混合液进入陶瓷膜组件,清水从陶瓷膜组件的出水口进入清水池,未被陶瓷膜组件渗透的混合液从回液口回流至活性炭混合池中。本发明采用陶瓷膜,由于陶瓷膜具有孔径分布更集中、机械性能更好、化学稳定性高以及更加亲水的优点。不仅能够有效降低天然水体中的浊度,而且能够完全截留水中的大肠杆菌等致病微生物,保证了优良的水质。而在陶瓷膜过滤之前,先将原水和活性炭混合出去原水中的有机物和臭味,即本发明采用的是粉末活性炭预处理后陶瓷膜过滤的形式,不仅结合了两者的优点增强了净水效果,而且活性炭的预处理能够有效减轻陶瓷膜的污染,再加之陶瓷膜不可逆污染很低,适用于管理成本低、长期运行的农村饮用水处理。

所述的活性炭粉末粒径大于陶瓷膜组件中陶瓷膜的孔径。不会造成堵塞,反而会刮擦膜表面,以减轻膜污染

所述的活性炭混合池设有用于感应活性炭混合池中水位的触头组、与触头组连接用于控制进水泵开闭的控制器。

所述的触头组包括固定在活性炭混合池池壁的低水位触头和高水位触头,所述低水位触头和高水位触头均与控制器连接。当水位低于低水位触头时,低水位触头发出信号给控制器,控制器控制进水泵工作,原水被抽至活性炭混合池中;当水位高于高水位触头时,高水位触头给出信号给控制器,控制进水泵停止工作。

所述活性炭混合池的进水口比高水位触头的位置高3~5cm。该设置可以避免发生虹吸回流至原水水箱。

所述控制器为plc控制器。

所述活性炭混合池的底部设有搅拌器。

所述陶瓷膜组件上设有用于检测进水口与出水口压差的压力表,所述陶瓷膜组件的回液口设有用于调节进水口与出水口压差的针阀。

所述陶瓷膜组件进水口与活性炭混合池之间设有循环泵,并在循环泵的前端和后端设置控制阀。

所述清水池和陶瓷膜组件的出水口之间设有反冲洗泵。

装置运行时,陶瓷膜组件采用的是错流过滤,循环泵将原水压入膜组件,通过调节浓水出口处的针阀,使跨膜压差保持稳定。膜渗透出水引至清水池,而浓缩的混合液则回流至活性炭混合池进行下一轮的过滤。由于陶瓷膜采用的是错流过滤,因此活性炭会随着浓水回流至混合池内得以继续发挥作用。且粉末活性炭颗粒远大于膜孔径,不会造成堵塞,反而会刮擦膜表面,以减轻膜污染。没过一段时间,直接由清水池出水进入出水管进行冲洗,冲洗后水直接通入混合池内,亦将活性炭反冲至混合池内以继续利用。每反冲洗两次即投入新的活性炭。反冲洗周期为一个月。

与现有技术相比,本发明的有益效果体现在以下几方面:

(1)通过先用活性炭吸收,然后用陶瓷膜过滤的方式对原水进行处理,出水的质量高;

(2)陶瓷膜的强度高,而且只需简单的反冲洗就能实现再生,大大降低了成本;

(3)陶瓷膜的过滤采用了错流过滤,且有循环回路,使得粉末活性炭能够充分与原水混合,充分利用活性炭的吸附能力;

(4)活性炭混合池内的粉末活性炭可以有效地吸附水中的有机物质,而进入到陶瓷膜通道里的粉末活性炭在膜表面的沉积能力要小于有机物在膜表面的沉积能力,适量的粉末活性炭投加量可以对膜进行擦洗,达到减轻膜污染的效果;

(5)操作简单、运行管理成本低、运行稳定且寿命长,适用于农村给水处理。

附图说明

图1为本发明的连接示意图。

其中,1为原水水箱,2为进水泵,3为活性炭混合池,4为搅拌器,5为低水位触头,6为高水位触头,7为plc控制器,8为控制阀,9为循环泵,10为陶瓷膜组件,11为压力表,12为针阀,13为清水池,14为反冲洗泵。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种用于农村饮用水的处理装置,其连接如图1所示,包括原水水箱1、与原水水箱1通过进水泵2和进水管连接的活性炭混合池3、与活性炭混合池3循环连接的陶瓷膜组件10以及与陶瓷膜组件10出水口连接的清水池13,原水从原水水箱1中进入活性炭混合池3,与活性炭粉末混合后的混合液进入陶瓷膜组件10,清水从陶瓷膜组件10的出水口进入清水池13,未被陶瓷膜组件10渗透的混合液从回液口回流至活性炭混合池3中。其中,活性炭混合池3设有用于感应活性炭混合池3中水位的触头组、与触头组连接用于控制进水泵2开闭的plc控制器7。触头组包括固定在活性炭混合池3池壁的低水位触头5和高水位触头6,低水位触头5和高水位触头6均与plc控制器7连接。活性炭混合池3的底部设有搅拌器4。

高水位触头6比低水位触头5的位置高3~5cm。该设置可以避免发生虹吸回流至原水水箱1。

陶瓷膜组件10上设有用于检测进水口与出水口压差的压力表11,陶瓷膜组件10的回液口设有用于调节进水口与出水口压差的针阀12。陶瓷膜组件10进水口与活性炭混合池3之间设有循环泵9,并在循环泵9的前端和后端设置控制阀8。

清水池13和陶瓷膜组件10的出水口之间设有反冲洗泵14。

利用上述装置进行实验室小试,具体操作如下:

装置中的原水水池1、活性炭混合池3是圆柱形有机玻璃缸,体积分别为8l和6l,可以实现全自动化运行。进水泵2根据活性炭混合池3内的水位高低,从原水水池1内向活性炭混合池3内供给原水,使活性炭混合池3内的水位始终保持一定平衡。陶瓷膜组件10采用的是错流过滤,循环泵9将浓缩的混合液送回活性炭混合池3,陶瓷膜组件10出水口置于放置在天平上的清水池上部,以在线检测膜通量。活性炭混合池3出口处高出高水位触头6达3-5cm,以免发生虹吸回流到原水池。陶瓷膜组件10采用的是19通道的管式al2o3-tio2陶瓷膜,长度为0.25m,通道内径为4mm,过滤面积为0.05966m2,膜孔径为10nm。通过调节针阀12使跨膜压差稳定在100kpa。活性炭混合池3内粉末活性炭的投加量为60mg/l。

经过试验运行发现,活性炭混合池3内的粉末活性炭的浓度以50-100mg/l为宜,过低的粉末活性炭浓度会降低系统对原水水质的处理效果,过高的粉末活性炭浓度则会容易堵塞陶瓷膜,影响运行。

运行初期,膜通量(透过速率)一直处于下降趋势。运行15h之后,膜通量最终稳定在10l/(m2·h·bar)。水质处理效果方面,陶瓷膜组件与粉末活性炭联用技术对doc(溶解有机碳)的去除率为65%左右,比单独使用陶瓷膜过滤去除率得到明显提高。陶瓷膜出水的浊度一般小于0.1ntu(散射浊度单位),达到饮用水卫生标准。实验证明这种陶瓷膜与粉末活性炭联用技术,能耗低,处理效果好,适用于农村饮用水处理。

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