专利名称:移动式一体化饮用水净化器的制作方法
技术领域：
本发明属于饮用水处理技术，具体地说，它涉及一种移动式一体化饮用水净化器。
背景技术：
野外施工过程中，多数工地远离城市和乡村，无法利用城镇供水系统供应饮用水。致使施工人员只能直接饮用经过简单处理后的河(湖)水，导致施工人员直接面对血吸虫等经水传播的各种疾病的危险。水是生命之源，安全优质的饮用水是施工人员身体健康的保障，在改善工作环境和条件的同时，必须提高饮用水的质量，解决优质净化水的供应问题。为了解决此问题，在工程施工地点需设置水质净化设备，以满足施工人员生活用水、施工设备用水及其他杂用水的需求。另一方面，应急处理自然灾害(如地震、洪灾等)或突发卫生事件同样需要机动性强、效率高的水处理设备，因此世界各国也十分重视自然灾害与突发事件中的安全供水问题，特别是发达国家，投资支持这方面的研究开发。但国外的该类设备和产品，通常技术保密，对操作人员和使用条件有较高的要求，且价格昂贵。
常规一体化净水器将反应、沉淀、过滤等常规的给水处理工艺融于一体，并成为可工业化生产的定型产品，具有布置紧凑、建设周期短、造价相对低廉等特点。自二十世纪八十年代以来，我国在常规一体化净水器的研制方面获得了长足的发展，种类各异的一体化净水器得到了较为广泛的应用。纵观目前市面上推广的一体化净水器，有成功的经验，也有不少亟待解决的问题如絮凝反应条件不充分，影响沉淀效果；沉淀区排泥状况不良从而导致净水器不能承受冲击负荷或变负荷；对于普通采用下向流过滤工艺的净水器而言，还存在期终允许水头损失小、过滤周期较短等问题。
目前这种通过传统工艺处理饮用水的现状是感官质量差、有机物含量高、甚至有致突变活性。现在通用的常规水处理工艺，其两个主要的缺点是一是不能有效去除致癌物；二是消毒剂氯与水中有机物作用产生毒性更大的消毒副产物(DBPs)。可以说，处理后的难以保证，必须开发新的水处理技术。
目前仅在经济较发达、城市管网健全的地区才能用一整套深度处理技术(如直饮水处理系统)达到这些要求，而在远离城市管网或经济不发达地区提供如此简易高效的解决方案。
发明内容本发明的目的在于针对野外施工提供一种能够解决上述问题的移动式一体化饮用水净化器，该装置体积小巧、集成化程度高、操作控制简单、重量轻、便于移动至施工营地、投资省、运行成本低，且可直接利用河(湖)水作为水源，经处理出水水质优于国家《生活饮用水水质标准》(CJ3020-2001)。
为实现上述实用新型目的，该移动式一体化饮用水净化器，包括取水头部、吸水泵、管式混合器、反应沉淀池、砂滤池、吸附滤池、贮水水箱、加药装置和配电控制箱，配电控制箱用于净水器的配电和控制；其特征在于该净水器还包括增压泵、精滤、超滤和紫外消毒器和反冲洗水泵；取水头部、吸水泵和管式混合器通过连接管依次相连，加药装置的出口连接在吸水泵的进水口处，加药装置的进水口与贮水水箱通过连接管相连；管式混合器的出水口位于反应沉淀池的底部，反应沉淀池的清水区通过连接管与砂滤池上部相连；砂滤池和吸附滤池水面处通过连通管连接，该连接管成为砂滤池的出水管和吸附滤池的进水管；吸附滤池的出水端与增压泵的进水端相连，增压泵的出水口与精滤的进水口相连，精滤的出水口与超滤的进水口相连；超滤出水口与紫外消毒器上端的进水口相连，紫外消毒器下端的出水口与贮水水箱相连；反冲洗水泵的进水端与贮水水箱相连，其出水端分别与吸附滤池、精滤和超滤相连。
本发明针对当前一些常规一体化净水器所普遍存在的问题，广泛吸取活性炭-超滤工艺优点及无阀滤池在国内外应用的成功经验，采用集砂滤、活性炭吸附、超滤、紫外消毒一体的净水工艺，能有效去除致癌物和有机物污染物，不产生消毒副产物，保留对人体有用矿物质，尽大可能保障了生活饮用水的安全性。目前尚无大规模应用的先例。使用本发明装置，可以实现新的饮用水处理工艺，即河(湖)水-管式混合器-折板絮凝-斜管沉淀-砂滤-吸附-精滤-超滤-消毒-优质饮用水。本发明为了保证既得到较高的处理能力又得到很好的出水水质，利用了集成度较高的反应、沉淀和砂滤预处理系统，充分利用了水力条件，实现混凝、沉淀于一体实现初步泥水分离，利用无阀滤池重力过滤，自动反冲洗，无需外挂高压水箱。可以有效降低反应器体积，便于移动和运输。
总之，本发明克服了前述现有的传统一体化净水器的缺陷，其主要特点是各种处理单元集成一体，可由卡车直接运至施工营地，接通水源后即可得到饮用水。该净水器可根据用水量大小分别设计制造。并具有小型化、体积小、工艺设备简单、能耗低与自控程度高、机动灵活、操作简单、维护方便、产水量大、水质好且稳定的特点。
图1为本发明净化器的一种具体实施方式
的结构示意图；图2为本发明净化器的一种布局图。
具体实施方式如图1所示，移动式一体化饮用水净化器包括取水头部1、吸水泵2、管式混合器3、反应沉淀池4、砂滤池5、吸附滤池6、增压泵7、精滤8、超滤9和紫外消毒器10、贮水水箱11、反冲洗水泵12、加药装置13和配电控制箱14。
取水头部1由内部的箱体和外部包围的格网组成，通过浮球控制其下沉深度，在箱体三层格网，尽大可能阻止泥沙进入净水器。在吸水泵2的吸力作用下，河(湖)水被吸上来在进入吸水泵2前与来自加药装置13的混凝剂混凝混合；加药装置13由上部的溶药罐和下部的贮药箱组成，溶药罐内设搅拌机，通过贮水水箱11自流添加溶药用自来水，溶解药剂自流到贮药箱后通过计量泵在吸水泵2前投药；混合后的水经吸水泵3的叶轮的混合和加压后，进入管式混合器3，经强化混合后从底部进入反应沉淀池4底部。
反应沉淀池4内部从下至上分别由穿孔布水管41、折板反应区42、过渡区43、斜板管沉淀区44、清水区45、污泥区46和穿孔排泥管47组成。水从穿孔布水管41配水进入折板反应区42进行混凝反应，水上升至过渡区43后慢速在斜板管沉淀区44进行泥水分离，沉淀下来的泥进入污泥区46然后通过污泥区底部的穿孔排泥管47排泥。
反应沉淀池4的出水通过连接管进入砂滤池5，砂滤池5采用重力式无阀滤池；出水进入吸附滤池6，吸附滤池6内部填充约一半高度的吸附材料起到吸附过滤作用，吸附滤池6的出水经增压泵7增压后进入精滤8，精滤8通过内设的≤5μm的蜂房滤芯截留通过吸附滤池6后水中的固体颗粒，起保安过滤器作用；精滤8的出水进入超滤9；超滤9的出水经过紫外消毒器10后进入贮水水箱11。
反冲洗水泵12以贮水水箱内的水为水源可分别对吸附滤池6、精滤8和超滤9进行反冲洗。
配电控制箱14主要用于对本净水器内的各种用电设备进行配电和控制。
上述各构成部件均可以采用现有产品。本发明将各构成部件经过结构优化设计和系统集成达到最佳效果。如图2所示，这种平面布局可以使净化器结构紧凑，体积小。应注意的问题是，加药装置采用贮水水箱11的水自流至加药装置13的溶药罐溶解药剂，解决加药用水问题；反应沉淀池4、砂滤5和吸附滤池6利用每个池子的壁厚集成于一体；有效节省净水器空间和管道水头损失，充分利用了重力，节约能耗；充分利用砂滤池与反应沉淀区的凹陷部位扩大砂滤池6的冲洗水箱的容积，从而节省了池子高度。
本发明移动式一体化饮用水净化器管线布置尽量缩短管线长度，各连接管线上根据需要设置电磁阀，采用PLC自动控制阀门的启闭。
本申请人将上述处理系统试验如下水质的河湖水，可适应的取水河流或湖泊水质如下
该试验的结果表明通过本发明移动式一体化饮用水净化器处理后的各类主要出水水质指标均优于国家《生活饮用水水质标准》(CJ3020-2001)，并且其能耗、投资、运行成本等均低于传统自来水净化厂，具备良好的整体移动性，并尽大可能保障了生活饮用水的安全性。
本发明将新的饮用水处理工艺，经过设备结构优化与系统集成，开发出应用于野外施工饮用水处理的成套设备。具备整体移动性好、构造优化、运行方便、水源适应性好；可按供水规模批量生产、设备成本低；对工作环境条件要求低，可固定于地面上，也可装载于卡车上；该装置全部采用PLC控制，自动化程度高。通过对河湖水处理的实验表明，利用本发明提供的移动式一体化饮用水净化器，对浊度的净化十分有效；净水器中的活性炭单元能有效降低水体中的有机物含量和耗氧量；净水器中的超滤有效截流了微生物，又经紫外消毒，对细菌与大肠菌群的净化效果理想；实验中的各种原水，经净化均可达到卫生标准的要求。
权利要求
1.一种移动式一体化饮用水净化器，包括取水头部、吸水泵、管式混合器、反应沉淀池、砂滤池、吸附滤池、贮水水箱、加药装置和配电控制箱，配电控制箱用于净水器的配电和控制；其特征在于该净水器还包括增压泵(7)、精滤(8)、超滤(9)和紫外消毒器(10)和反冲洗水泵(12)；取水头部(1)、吸水泵(2)和管式混合器(3)通过连接管依次相连，加药装置(13)的出口连接在吸水泵(2)的进水口处，加药装置(13)的进水口与贮水水箱(11)通过连接管相连；管式混合器(3)的出水口位于反应沉淀池(4)的底部，反应沉淀池(4)的清水区通过连接管与砂滤池(5)上部相连；砂滤池(5)和吸附滤池(6)水面处通过连通管连接，该连接管成为砂滤池(5)的出水管和吸附滤池(6)的进水管；吸附滤池(6)的出水端与增压泵(7)的进水端相连，增压泵(7)的出水口与精滤(8)的进水口相连，精滤(8)的出水口与超滤(9)的进水口相连；超滤(9)出水口与紫外消毒器(10)上端的进水口相连，紫外消毒器(10)下端的出水口与贮水水箱(11)相连；反冲洗水泵(12)的进水端与贮水水箱(11)相连，其出水端分别与吸附滤池(6)、精滤(8)和超滤(9)相连。
2.根据权利要求
1所述的移动式一体化饮用水净化器，其特征在于所述反应沉淀池(4)、砂滤池(5)和吸附滤池(6)为一个整体；砂滤池(5)的冲洗水箱的一壁与砂滤池(5)与反应沉淀池(6)的凹陷部位接触。
3.根据权利要求
1或2所述的移动式一体化饮用水净化器，其特征在于反应沉淀池(4)内部从下至上分别为穿孔布水管(41)、折板反应区(42)、过渡区(43)、斜板管沉淀区(44)、清水区(45)、污泥区(46)和穿孔排泥管(47)。
专利摘要
本发明公开的移动式一体化饮用水净化器，由取水头部、吸水泵、管式混合器、反应沉淀池、砂滤池、吸附滤池、增压泵、精滤、超滤和紫外消毒器、贮水水箱、反冲洗水泵、加药装置和配电控制箱组成；反应沉淀池由折板反应区、斜管沉淀区和清水区组成，并设穿孔集泥管重力排泥；砂滤池采用重力式无阀滤池。该净水器将各种处理单元集成一体，可由卡车直接运至施工营地，接通水源后即可将河湖水直接净化为饮用水。该净水器可根据用水量大小分别设计制造，并具有小型化、智能化、体积小、能耗低与自控程度高、机动灵活、操作简单、维护方便、水质好且稳定的特点，并且投资成本低。
文档编号C02F1/32GK1994928SQ200610125235
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月1日
发明者解清杰, 朱金田 申请人:华中科技大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan