专利名称：一体式地下水净化给水设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种给水设备。
背景技术：
东北三省及内蒙古地区的地下饮用水中，含铁、锰普遍较高，长期饮用，会对身体造成很大的危害。地下水中的铁主要是以二价的铁盐Fe(HCO-3)2的形式存在的，传统的地下水净化设备，将地下水曝气氧化，水中的铁离子氧化为三价Fe+3，在反映箱中沉淀，然后水在经过锰砂滤料，进一步除铁、锰。曝气是简单且较有效的除铁方式，可以将水中的很多物质氧化，分解，提高水的酸度，利于除铁，但是传统的曝气器大多存在体积大，造价高、结构复杂、价格昂贵的问题，并且水在净化之后再供给用户使用的过程存在过程繁琐、耗时长，浪费人力和物力的弊端，不利于实际使用。现有在贮水罐内设置过滤层的装置，由于避免滤料随水流出，就需要在滤料的下端设置极厚的垫料层，这就需要贮水罐具有极高的高度，使设备和垫料的成本都大幅提高，并且需要安装设备的厂房具有极高的高度，给工厂安装造成了困难。
实用新型内容本实用新型就是针对现在对饮用水进行净化的设备所存在的弊端，从而提供一种结构简单且效果好的融地下水净化功能与气压给水功能于一体的一体式地下水净化给水设备，它包括贮水罐1，与贮水罐1相连通的进水管2和出水管3，在所述贮水罐1内装有滤料4。本实用新型是我们经对东北地区农村的简单的给水设备的很多次的改造中，经试验总结、精确计算、以及多次论证后，开发出的定型的农村饮用水净化供水设备。针对原水含铁不超过6mg/L、含锰不超过1mg/L的水质具体情况，使设备出水即达到了供水的压力要求，又达到了GB5749-85对饮用水的水质要求，它既解决了饮用地下水的水质和供水问题，又节省了大量的资金，给农村的饮用水改造，提供了一个新的解决方案，有很好的实际意义和推广价值，利于推广应用。
图1是本实用新型的结构示意图，图2是挡料板10的结构示意图。
具体实施方式
本实施方式贮水罐1罐体的下部为压力式锰砂除铁设备，上部为气压给水设备。它的结构包括贮水罐1，与贮水罐1相连通的进水管2和出水管3，在所述贮水罐1内装有滤料4，滤料为天然锰砂。料层的高度和滤料的含量，以及滤速，影响着设备的除铁效果，所以，设备的规格、高度、滤料的含锰量，要根据原水水质和用户的用水量计算，才能更好的保证设备的处理效果。在贮水罐1的内底部、滤料的下端为挡料板10，此挡料板10为冲压孔板，在挡料板10上布置有一组过滤缝隙10-1，过滤缝隙10-1的宽度为1～2mm，长度可以根据贮水罐适当调节，相邻两个缝隙之间的距离可以为4～8mm，采用这种结构的挡料板，在使用时，只需一层的垫料，就完全不会漏料，滤料和挡料板之间不需要很多垫料层，大大提高了设备内的空间利用率，这样才使过滤功能部分和给水功能部分结合后，设备的总高度不会太高，即降低了设备的成本，又降低了滤料的用量；并且不再需要垫料层，由于只有滤料层，在设备反洗时不怕乱层，所以只用工作泵即可，不再需要现在反洗使用的反冲泵，从而降低了工作成本，又具有省电的效果；由于贮水罐的高度大量下降，又节省了空间，增加了设备环境适应性。
在进水管路2上连接有补气管11，补气管11的一端上装有射流器4，射流器4起到了曝气氧化的作用，射流器将大量的空气吸入，与水混合，达到氧化的目的。射流器4的上端与补气筒5连接，补气筒5的上端连接有补气进气阀6，补气管11的另一端与贮水罐1连通，在与贮水罐1连通的补气管11上装有止回阀14和第六闸阀8-6。
在进水管路2和出水管路3之间设有两个相互并列的分支管路7，在每个分支管路7上位于进水管路2和出水管路3的两端分别设有闸阀8。参照图1，进水管路2的下端与第一分支管路7-1连通，在第一分支管路7-1上、位于进水管路2的两端分别设有第一闸阀8-1和第二闸阀8-2；出水管路3的上端与第二分支管路7-2连通，在第二分支管路7-2上、位于出水管路3的两端分别设有第三闸阀8-3和第四闸阀8-4，在出水管路3与第一分支管路7-1上增设有连通管9，在连通管9上增加有第五闸阀8-5。
设备的给水部分，与传统的气压给水罐原理相近，但是为了满足压缩空气储能供水对储气空间的要求，又要降低设备的高度，就要大量的向设备内补气，于是就要适量的加补气筒5，补气筒5的容积，取决于地下水的水位和深井泵的深度，当深井泵停机的时候，空气经补气进气阀6进入补气筒5及补气管11中，补气管11以及补气筒5内的水靠重力排空，再次启动深井泵的时候，这部分空气就进入贮水罐体1内。但是又不能让贮水罐1体内的锰砂暴露在空气中，所以设备的排气是关键，一定要选用排气量大、性能稳定的排气阀。工作时，由于是带压工作，贮水罐1中的一部分空气要溶到水中，连续工作时间长，就会使贮水罐1内的储气量减少，影响出水压力的稳定性，但是设备的射流器4就恰恰弥补了这一点，工作时，射流器4不断的向设备内补气，完全可以补充溶解到水中的空气。安装的时候，在贮水罐1内、滤料4的上方设有自动排气阀12，在贮水罐1上还装有远传压力表13。
本实用新型的安装连接井水水源连接井水水泵或连接其他水源水泵；净水出口连接供水管网；排污口以现场情况定；电接点压力表连接水源水泵的自动控制系统提供启动或停止的触点电信号。这样设备就可以使用了。
本实用新型的工作过程是第一次使用，当打开水源水泵时，由于贮水罐1内的压力低于电接点压力表13的设定下限压力，水泵就会一直向贮水罐1内供水，同时罐内的压力就会上升，如果贮水罐1内的水位低于自动排气阀12的高度，就会有空气从自动排气阀12排除，直到水位达到自动排气阀12的高度，不再排气时，罐内的压力才会持续上升，当贮水罐1内的压力达到电接点压力表13的上限设定压力时，水泵停止。
正常工作时，打开第一闸阀8-1和第四闸阀8-4，关闭第二闸阀8-2和第三闸阀8-3，此时，设备内的压力就会同供水管网内的水压保持相同，如果这时罐内的压力降到电接点压力表13的下限压力，水源水泵就会再次启动，补充贮水罐1内的压力，使系统保持平衡。当用户端打开阀门用水时，供水管道内的的压力就会下降，低于贮水罐1内的原有压力，这时罐内的水就会通过净水出口流入供水管网，补偿用户端的用水；当罐内的压力降到电接点压力表13的设定的下限压力时，就会给自动控制系统(电控柜)一个触电信号，启动水源的水泵，由于水源水泵的出水量永远大于用户端的用水量，所以贮水罐1内的进水量就一定会大于出水量，罐内的水不断增多，压缩罐内的空气，积蓄能量，这样当用户端小量用水时，被压缩的空气就会膨胀，将水压到供水管网内，这样水源水泵就不需要经常启动，从而延长了水泵的使用寿命。如此重复，就实现了自动恒压供水的要求。
工作原理为，贮水罐1内的水是从罐的上部流入，从下部流出，这样，流经罐内的水，就有一个通过滤层(MnO2含量大于30％、颗粒直径0.6-2mm的天然锰砂填充的滤层)过滤的过程，在这个过程中，水源内的铁离子和锰离子，就会同锰砂发生反应，达到除铁、锰的目的。在设备的工艺规格定制时，设备所供用户用水达到最大用水量时，设备内的水经过滤层时的速度最大不超过10米/小时；如果水源的铁含量大于3mg/L时，就应将滤速降的更低，以确保出水的铁、锰含量低于国家标准，达到安全饮用。
在使用的过程中，水源的铁、锰会不断的在滤料表面，尤其时上层的滤料表面附着，还会有一些水中的悬浮物积蓄在罐内，增大罐的阻力，降低锰砂的有效使用面积，降低设备供水能力和对水源的铁、锰的处理能力，这时就要对设备进行清洗，条件是设备最大出水量时，设备的进口压力大于出口压力0.05MPa。
设备清洗时，无法继续向用户供水。清洗时，首先打开第二闸阀8-2和第三闸阀8-3，关闭第一闸阀8-1和第四闸阀8-4，启动水源水泵，这时水就会经过第三闸阀8-3，从贮水罐1的底部流入，从上部流出(控制这时的罐内水流速在25米/小时左右)，流出的水经过第二闸阀8-2排出，排出的水会将罐内的脏物带出。观察排污口的水，当排污口的水清澈程度非常接近于水源，就可以停止反洗。如果反洗时间过长或速度过快，会破坏锰砂原先形成的滤膜，就会需要一段恢复过程后，设备才会再有效的进行除铁、锰。
反洗过程中，会有锰砂的碎粒从挡料板10的缝隙漏到罐底，此时，关闭第二闸阀8-2、第三闸阀8-3和第四闸阀8-4，打开第一闸阀8-1和第五闸阀8-5，水以正常运行时的滤速，经第一闸阀8-1后从贮水罐1的上部流入，从贮水罐1下部流出的水经第五闸阀8-5后从排污口排掉，大约20分钟，即可以确保贮水罐1内的水全部更换一遍，此时设备清洗结束。在设备反洗时，为防止滤料浮起时堵塞电接点压力表13、自动排气阀12和进水口，这些口都要设置阻砂装置15。
设备清洗结束后，设备内的水是充满的，需要将贮水罐1内的水放掉一部分，使水位降到自动排气阀12以下的位置，才可以将设备从新投入到运行状态。
权利要求1.一种一体式地下水净化给水设备，它包括贮水罐(1)，与贮水罐(1)相连通的进水管(2)和出水管(3)，其特征在于在所述贮水罐(1)内装有滤料(4)。
2.根据权利要求1所述的一体式地下水净化给水设备，其特征在于所述贮水罐(1)的内底部为挡料板(10)，所述挡料板(10)上布置有一组过滤缝隙(10-1)。
3.根据权利要求2所述的一体式地下水净化给水设备，其特征在于在进水管路(2)上连接有补气管(11)，补气管(11)的一端上装有射流器(4)，射流器(4)的上端与补气筒(5)连接，补气筒(5)的上端连接有补气进气阀(6)，补气管(11)的另一端与贮水罐(1)连通。
4.根据权利要求1、2或3所述的一体式地下水净化给水设备，其特征在于在进水管路(2)和出水管路(3)之间设有两个相互并列的分支管路(7)，在每个分支管路(7)上位于进水管路(2)和出水管路(3)的两端分别设有闸阀(8)。
5.根据权利要求1、2或3所述的一体式地下水净化给水设备，其特征在于进水管路(2)的下端与第一分支管路(7-1)连通，在第一分支管路(7-1)上、位于进水管路(2)的两端分别设有第一闸阀(8-1)和第二闸阀(8-2)；出水管路(3)的上端与第二分支管路(7-2)连通，在第二分支管路(7-2)上、位于出水管路(3)的两端分别设有第三闸阀(8-3)和第四闸阀(8-4)。
6.根据权利要求5所述的一体式地下水净化给水设备，其特征在于在出水管路(3)与第一分支管路(7-1)上增设有连通管(9)，在连通管(9)上增加有第五闸阀(8-5)。
专利摘要一体式地下水净化给水设备，涉及一种给水设备。传统的曝气器大多体积大，造价高、结构复杂、价格昂贵，并且水在净化之后再供给用户使用的过程存在过程繁琐、耗时长，浪费人力和物力的弊端，不利于实际使用。一体式地下水净化给水设备，它包括贮水罐1，与贮水罐1相连通的进水管2和出水管3，在所述贮水罐1内装有滤料4。它既解决了饮用地下水的水质和供水问题，又节省了大量的资金，给农村的饮用水改造，提供了一个新的解决方案，有很好的实际意义和推广价值，利于推广应用。
文档编号B01D24/12GK2780850SQ20052002049
公开日2006年5月17日 申请日期2005年3月28日 优先权日2005年3月28日
发明者陈继增, 周圣国, 张宇 申请人:哈尔滨新双江锅炉制造厂