CN101385919A - 一种城乡专用多功能复合滤料及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种城乡专用多功能复合滤料，包括无烟煤滤料，椰壳颗粒活性炭滤料，还具有人造复合锰砂滤料及其生产工艺流程中的浸泡装置：其封闭容器的上部设置有稀释液进口，池体上口为浸泡材料的进出口，下部设有排放管，其复合锰砂滤料是以优质精制石英砂为原料，经多次精选筛分冲洗加工后进入浸泡装置：采用研制配方稀释溶液，淹没式浸泡精制石英砂，待数小时后起池进入精密洗砂池冲洗，然后进入烘烤箱进行烘烤，干后再次精选筛分；所述多功能复合滤料是以无烟煤滤料和椰壳颗粒活性炭滤料及人工锰砂滤料混合而成；它经济实用，特别是供城乡家庭使用，尤其是为农村地区分散取水家庭提供合格的水处理滤料。

Description

一种城乡专用多功能复合滤料及其制作方法

一、技术领域

本发明专利涉及水的净化和过滤材料，特别是供城乡自来水水厂及农村家庭微型水处理设备的填料、尤其是解决长期困扰农村地区分散取水家庭净水设备所用的滤料生产领域。

二、背景技术

随着世界工业化的进程，环境污染的问题日益严峻起来。现代社会水资源的污染严重威胁着人类的生活，联合国卫生组织已经向全球发出警告：“21世纪，水资源危机将是人类首先要面对的事实”，“全世界每天至少有5万多人死于因饮用污染水而引起的各种疾病。”科学家提醒我们：如果我们再不注意对水资源的保持，就会出现——“水，地球上到处都有，但一滴也不能喝！”

现代水资源的日益污染，特别是对农村的影响最为严重。基本上是有条件的农民打井取水，无条件的就在河里和山河里取水饮用，而目前全国90％以上的河流和地下水受到污染甚至严重污染，其污染更是令人发指，如：中国长江淮海流域及以南和东北，已知的四川、陕西、湖南、长沙、湖北、广东、江西、江苏、福建、安微、辽宁、吉林、黑龙江、浙江、河北、天津、河南、云南、贵州等20省区存在着的部分地区天然水系污染，尤其是地下水铁锰、悬浮物、胶体物、毒副产物、农药、细菌、泥沙、铁锈、固体杂质污染危害(涉及到的农村家庭大约在3.6千万个以上)，即使是有井有水，也严重超标，无法饮用，威胁着人类的身体健康。一般乡镇没有使用类似城市自来水的条件，乡镇人口直接以地下水或地表自然水系作为饮用水的来源，其现状是，农村家庭饮用水污染、严重超标；乡镇自来水部分超标，达不到中华人民共和国新《生活饮用水卫生标准》，而上述污染的现状构成了对乡镇人员健康的极大威胁。

现市面上有许多水处理滤料产品配方十分单一，主要是基于乡镇自来水水厂多层滤池的使用的目的而研制的，不能解决城镇农村人口水源净化后达到中华人民共和国新《生活饮用水卫生标准》，成为直接饮用的目的。如中国专利文献公开了的一种＂覆合锰砂滤料＂(zI.031371.4，CN1473645A)，用于农村地下水和地表水过滤池填料，是单一的除铁锰人工覆合锰砂滤料。

三、发明专利内容

本发明专利主要是结合我国实际，推进社会主义新农村建设及城乡一体化建设，与国家对城乡人口安全饮水工程相配套，目的是提供一种城乡专用多功能覆合滤料(又名复合滤料)，以解决城镇农村人口水源经本复合滤料净化后优于中华人民共和国新《生活饮用水卫生标准》，成为直接饮用的问题。本发明专利的目的由以下技术方案实现：一种城乡专用多功能复合滤料，包括无烟煤滤料、椰壳颗粒活性碳滤料，其特征在于，还具有人造覆合锰砂(又名复合锰砂)滤料：其覆合锰砂滤料是以优质天然河砂制造而成的精制石英砂为原料，通过再次精选筛分冲洗等加工处理后，采用研制的配方：高锰酸钾1kg、净化水200kg、精制石英砂350kg、明矾0.5kg，(注：首先将明矾装在不锈钢空筒里，在筒的下端及四周开有无数个小洞，把不锈钢筒放在净化水里搅动，待明矾溶解半小时后，所有的泥沙、灰尘之类的各种杂质沉淀到洗砂池的底部、用此净化水来冲洗精制石英砂和制作高锰酸钾溶液，可增强高锰酸钾溶液对石英砂的覆盖效果)，然后用高锰酸钾溶液淹没式浸泡精制石英砂，待368小时后起池进入精密洗砂池冲洗，然后进入32℃-42℃烘烤车间进行烘烤，干后再次精选筛分，然后和无烟煤滤料及椰壳颗粒活性碳滤料混合(采用专用搅拌机混合)；所述无烟煤滤料：其无烟煤滤料是采用优质香煤为原料，经精选，破碎，筛分等工艺加工而成的成品滤料；所述椰壳颗粒活性碳滤料：其椰壳颗粒活性碳滤料是以优质进口椰壳为原料，采用气体活化法制得的定型颗粒活性碳成品滤料。

上述设计配方中，本发明采用覆合锰砂滤料和其它两种滤料混合，以分别针对乡镇和农村饮用水处理装置所用滤料的不同需要。如对乡镇自来水水厂来说，本发明覆合锰砂滤料可用于虹吸滤池、除铁、除锰滤池和除铁锰滤罐；如对农村地下水等水源使用的微型水处理装置而言，本发明覆合锰砂滤料和无烟煤滤料及椰壳活性碳滤料按各三分之一的比例混合制成的多功能复合滤料，可用于微型水处理装置的单层滤池和双层机械过滤罐。

与现有技术(在现有覆合锰砂滤料净化处理的基础上)相比，本发明针对农村水源，增加了2种功能不同的滤料，无烟煤滤料、椰壳精致活性碳滤料等处理步骤。本发明中，多功能复合滤料可有效滤除水中的泥沙、铁锈、杂质、悬浮物、彻底清除水垢、过滤效率高达99％以上，还可去除、铁、锰离子、有害金属、胶体物质、各种机械杂质，对酸、中、碱性水的净化处理、去除率高达99.5％，能吸附水中对人体健康威胁最大的的氯、异味、异色、异臭物、农药、三氯甲烷以及水中的微粒杂质、阻挡细菌、化学物质和重金属元素等有害物质，去除水中的有机物，保留对人体有益的矿物质和微量元素，使水质甘纯甜美。

本发明具有如下特点：1、可有效滤除水中的泥沙、铁锈、各种杂质、悬浮物、彻底清除水垢、过滤效率高达99％以上，可有效去除、铁、锰离子、有害金属、机械颗粒、胶体物质、各种机械杂质，对酸、中、碱性水的净化处理、去除率高达99.5％。2、能有效吸附水中对人体健康威胁最大的的氯、异味、异色、异臭物、农药、三氯甲烷以及水中的微粒杂质，有机物和重金属离子等有害物质，能从根本上去除超标自来水、地下水、地表水水中的铅等重金属，保留了对人体所必须从水中得到的矿物质和微量元素，从而使水质甘纯甜美。3、过滤后水质符合中华人民共和国新《生活饮用水卫生标准》。

本发明多功能复合滤料经济适用，特别适合城乡自来水水厂滤池及家用小型单层和多层滤罐装置使用。

四、附图说明

图1是本发明一个实施例的生产工艺示意图；

图2是图1所示初洗砂装置的结构图；

图3是图1所示稀释液装置的结构图；

图4是图1所示浸泡装置的结构图；

图5是图1所示精密洗砂装置的结构图；

图6是图1所示烘烤装置的结构图。

图7是图1所示筛分装置的结构图

图8是图1所示混合搅拌装置的结构图。

五、具体实施方式

图1示出本发明的生产工艺配以水处理设备和过滤动力的情况，供水泵2将井水1中的水抽出，并经管网送入高架蓄水塔后，再经增压泵4送入本过滤装置中进行过滤处理，处理后的水分别送入初洗砂池装置6、高锰酸钾稀释液装置7、浸泡池装置8和精密洗砂池装置9中供使用。若对于有自来水的情况来说，则直接将自来水引入本发明各装置中供使用。

图2中，初洗砂装置6是由池体6b和中隔6a组成的洗砂池，池体6b和中隔6a砖混结构，该洗砂池左侧下部设置有进水口6c、池体上口为开放式洗料进出口，底部设有排放口6e，该洗砂池设置有一长方形筛板32(此筛板安装成坡形)，筛板表面有已被冲洗和正在冲洗的精致石英砂33-34，精致石英砂(粒度约1.2mm-1.8mm)，上述精致石英砂冲洗层的总厚度>0.8m、初洗砂池规格：长9.6m×宽8.6m×高1.6m。

图3中，稀释液装置7是由筒体7b和上封头7a组成的封闭容器，筒体7b和上封头7a扣件连接，该容器上部设置有高锰酸钾和净化水进口7c、桶体右侧面下部设有溶液出口7d，底部设有排放口7e。

图4中，浸泡装置8是由池体8b和上盖8a组成的浸泡池，池体8b和上盖8a扣件连接，该浸泡池左侧上部设置有进水口8c、池体上口为浸泡精致石英砂的进出口，底部设有排放口8e，该容器中有正在被浸泡的精制石英砂51(粒度约1.2mm-1.8mm)，高锰酸钾溶液52(比例及浓度1：200、为深紫色)，上述精制石英砂浸泡层的总厚度>1.2m，高锰酸钾溶液淹过精制石英砂表面>0.18m。

图5中，精密洗砂装置9是由池体9b和中隔9a组成的洗砂池，池体9b和中隔9a砖混结构，该洗砂池上部设置有进水口9c、池体上口为开放式洗料进出口，底部设有排放口9e，该洗砂池设置有一长方形筛板61(此筛板安装成坡形)，筛板表面有已被冲洗和正在冲洗的精致石英砂62-63，精致石英砂(粒度约1.2mm-1.8mm)，上述精致石英砂冲洗层的总厚度>0.6m、精密洗砂池规格：长10.6m×宽9.6m×高1.2m。

图6中，烘烤装置10是由箱体10b和加热灯管10c组成的封闭加热箱，箱体10b和烤箱推拉门10a通过推拉门封闭或打开，该加热箱两头设置有换气扇71，手推式精密度筛网烤料车箱72。

图7中，筛分装置11是由地面11b和围砂墙11a组成的筛分场，场体11b和围砂墙11a砖混结构，该筛分场前面墙体设置有滤料进出口81，人工筛82，锰砂滤料83，筛分场规格：长9.6m×宽8.6m×高0.60m。

图8中，混合搅拌装置12是由：1、电机、2减速机、3、联轴器、4、填料密闭、5、安装底盖、6、联轴器、7、搅拌轴、8、搅拌器、9、轴承座组成的封闭式搅拌机，搅拌机壳内有自制的人造锰砂滤料91(粒度约1.2mm-1.8mm)、无烟煤滤料92(粒度约1.2mm-1.8mm)、活性碳滤料93(粒度约1.2mm-1.8mm)等滤料混合搅拌，该混合搅拌机的上部设有进料口，下部设有出料口。

参见图1，从人造锰砂滤料生产的过程来看，原水经阀门13从高架蓄水塔装置3的容器上的进水口进入，从容器的下部侧面上的出水口流出(此时，底部排放口上的排放阀15关闭)，又经增压泵4和阀门14进入水处理装置5，其封闭容器的顶部开有进水口，容器右侧下部开有出水口，容器底部开有一排放管。经多层过滤后的水，再经阀门16、18、20、22分别送入初洗砂装置和浸泡装置及精密洗砂装置之中(供洗砂和浸泡使用)，石英砂经初洗后，从洗砂装置的出料口进入浸泡装置，又从浸泡装置的出料口进入精密洗砂装置，又从精洗砂装置的出料口进入烘烤装置，又从烘烤装置出料口进入筛分装置，再经筛分装置出料口进入混合搅拌装置之中(搅拌机壳内有自制的人造锰砂滤料(粒度约1.2mm-1.8mm)、无烟煤滤料(粒度约1.2mm-1.8mm)、活性碳滤料(粒度约1.2mm-1.8mm)，经混合搅拌后，成为多功能复合滤料，经输送带向成品车间输出。

此外：可设置一全自动输送设备，将上述初洗砂装置、浸泡装置、精密洗砂装置、烘烤装置、筛分装置、混合搅拌装置、成品车间连接起来，成为一个全自动生产线，以方便各种材料的输送。

Claims (10)

1、一种城乡专用多功能复合滤料，包括无烟煤滤料、椰壳颗粒活性碳滤料，其特征在于，还具有人造覆合锰砂滤料及其锰砂滤料生产工艺流程中的浸泡装置(8)：其封闭容器中左侧上部设置有进水口(8c)、池体上口为浸泡精致石英砂的进出口，底部设有排放口(8e)，该容器中有正在被浸泡的精制石英砂(51)，高锰酸钾溶液(52)，其覆合锰砂滤料是以优质天然精制石英砂滤料为原料，通过再次精选筛分冲洗等加工处理，采用研制配方：高锰酸钾1kg、净化水200kg、精制石英砂350kg、明矾0.5kg等比例，首先将明矾装在开有小洞的不锈钢空筒里，把不锈钢筒放在净化水里搅动(可采用电装置)，待明矾溶解半小时后，将此净化水用来冲洗精制石英砂和制作高锰酸钾溶液，可有效增强高锰酸钾溶液对石英砂的浸泡和覆盖效果，采用淹没式浸泡精制石英砂，待368小时后起池进入精洗砂池冲洗，然后进入32℃-42℃烘烤车间进行烘烤，干后再次精选筛分；所述多功能复合滤料是以无烟煤滤料和椰壳颗粒活性碳滤料及人工锰砂滤料混合而成(采用全自动搅拌机混合)。

2、根据权利要求1所述的复合滤料，其特征在于，还具有初步洗砂装置(6)：其容器中左侧下部设置有进水口(6c)、中隔(6a)，池体上口为开放式洗料进出口，底部设有排放口(6e)，该洗砂池设置有一长方形筛板(32)(此筛板安装成坡形)，筛板表面有已被冲洗和正在冲洗的精致石英砂(33-34)，上述精致石英砂冲洗层的总厚度>0.8m。

3、根据权利要求2所述的复合滤料，其特征在于，还具有稀释液装置(7)：其封闭容器中的上部设置有高锰酸钾和净化水进口(7c)，上封头(7a)，桶体右侧面下部设有溶液出口(7d)，底部设有排放口7e。

4、根据权利要求3所述的复合滤料，其特征在于，还具有精密洗砂装置(9)：其容器的上部设置有进水口(9c)，中隔(9a)，容器上口为开放式洗料进出口，底部设有排放口(9e)，该洗砂池设置有一长方形筛板(61)(此筛板安装成坡形)，筛板表面已有被冲洗和正在冲洗的人工锰砂滤料(62-63)，上述人工锰砂滤料冲洗层的总厚度>0.6m。

5、根据权利要求4所述的复合滤料，其特征在于，还具有烘烤装置(10)：其烤箱上部设置有加热灯管(10c)，侧面设置有推拉门(10a)，加热箱两头设置有换气扇71，手推式精密度筛网烤料箱72。

6、根据权利要求5所述的复合滤料，其特征在于，还具有筛分装置(11)：其筛分场设置有围砂墙(11a)，该筛分场前面墙体设置有滤料进出口81，人工筛82，锰砂滤料83。

7、根据权利要求6所述的复合滤料，其特征在于，还具有混合搅拌装置(12)结构为：其机中设置有电机(1)、减速机(2)、联轴器(3)、填料密闭(4)、安装底盖(5)、联轴器(6)、搅拌轴(7)、搅拌器(8)、轴承座组成的封闭式搅拌机(9)，搅拌机壳内有自制的人造锰砂滤料(91)，无烟煤滤料(92)，活性碳滤料(93)等滤料混合搅拌，该混合搅拌机的上部设有进料口，下部设有出料口。

8、根据权利要求7所述的复合滤料，其特征在于，所述混合搅拌装置(12)容器中的填料为三种：自制的人造锰砂滤料(粒度约1.2mm-1.8mm)，无烟煤滤料(粒度约1.2mm-1.8mm)，活性碳滤料(粒度约1.2mm-1.8mm)搅拌机总容量>300kg。

9、根据权利要求7所述的复合滤料，其特征在于，所述锰砂滤料生产工艺流程中的初步洗砂装置(6)、浸泡装置(8)、精密洗砂装置(9)、烘烤装置(10)和筛分装置(11)的容器均由池体和中隔及上盖连接而成；稀释液装置(7)的容器是由筒体和上封头扣件连接而成。

10、根据权利要求1所述的复合滤料，其特征在于，还具有一全自动输送带，输送带上设置有进料口和出料口；所述初洗砂装置(6)、浸泡装置(8)、精洗砂装置(9)、烘烤装置(10)、筛分装置(11)、混合搅拌装置(12)以及成品车间连接起来，成为一个全自动生产线。

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