CN101481181B

CN101481181B - 河川航行船舶用高度净水装置

Info

Publication number: CN101481181B
Application number: CN2008100969310A
Authority: CN
Inventors: 兼清公英
Original assignee: DAIKO MACHINERY INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: DAIKO MACHINERY INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2008-01-08
Filing date: 2008-05-07
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2028-05-07
Also published as: CN101481181A; JP2009160525A

Abstract

本发明涉及一种用于河川航行船舶的高度净水装置，是在航行于河川的船舶中，对取自河川的原水在有限空间的船上实施高度处理，从而净化成安全且好喝的饮用水的装置，并且实现上水系统的简易化和高级化。本发明为装设在航行于河川的船舶(1)上，对取自河川的原水(W1)进行净化的装置，其具备下述机构：对原水进行除砂的旋风分离器(5)；浸渍膜组件(2)且投入了生物活性炭(3)的处理机构部(4)；设于该处理机构部的流出侧的作为净水加压贮存器的压力罐(6)。

Description

河川航行船舶用高度净水装置

技术领域

本发明涉及河川航行船舶用高度净水装置，其是在航行于河川的船舶中，对取自河川的原水在有限空间的船上实施高度处理，从而净化成安全且好喝的饮用水，并且实现了上水系统的简易化和高级化的装置。

背景技术

作为航行于河川的船舶饮用水，有像在国内可见到的那样自陆地上的自来水供给于设置在船内的清水罐并贮存的方案以及在国外所见到的方案，即航行于河川的大型船舶在船内设置净水装置，欲通过该净水装置将取自河川的原水进行净化的方案。

而且，对于现有的用于河川航行船舶的净水装置，例如具有如下机构：由利用吸取泵从河川汲出的原水中将砂除去的旋风分离器；通过将除砂后的河川水以使流速增加的状态流过，并且通过将三氧化二铝(Al₂O₃)等凝聚剂添加到大量蜂窝构造的收容部内，从而凝聚含在河川水中的微小的粒状固形物并使之沉淀的倾斜板；使之通过堆积的砂之间而除掉污物的砂过滤机构；通过杀菌剂例如次氯酸钠，将去污后的河川水进行杀菌而进行净化的机构。

但是，目前已了解用三氧化二铝(Al₂O₃)作为凝聚剂和例如用次氯酸钠作为杀菌剂(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：特开2002-1359号公报

发明内容

但是，经上述目前的用于河川航行船舶的净水装置处理后的净水，不仅像隐孢子虫等耐氯性病原生物不能从净水中除去，而且三卤甲烷前体、色度、氨性氮、阴离子表面活性剂、臭味物质等的除去也不充分，应避免作为饮用水直接入口。而且，即使煮沸后饮用也不好喝。

但是，经上述目前的河川航行船舶用的净水装置处理后的净水，由于凝聚剂的添加量影响水质，而对于浊度高达3000的河川而言，向汲取的河川水的添加量增多，人们担心对人体造成影响，故必须严格地进行其管理。另外，砂过滤的逆洗也必须频繁地进行，这些需要付出很多的劳力。

本发明是为解决上述现有的缺点而提出的，其目的在于提供一种用于河川航行船舶的高度净水装置，将像隐孢子虫等耐氯性病原生物、三卤甲烷前体、色度、氨性氮、阴离子表面活性剂、臭味物质等经净水处理而除去，从而获得在不进行煮沸的情况下安全性也高、也好喝的高级饮用水。

本发明鉴于上述课题而提出，第一项提供一种河川航行船舶用高度净水装置，其装设在航行于河川的船舶上，并且是对取自河川的原水进行净化的装置，其特征在于，具备下述机构：对所述原水进行除砂的旋风分离器、设于该旋风分离器的流出侧并浸渍膜组件且投入有生物活性炭的处理机构部、设于该处理机构部的流出侧的作为净水加压贮存器的压力罐(hydrophore tank)。

另外，本发明的第二项在第一项的基础上，其特征在于，在由于水中的有机物、基于活性炭内细菌的生物分解效能而产生的三卤甲烷前体等有机物、氨性氮或者附着于所述膜组件表面的有机物而导致投入到所述处理机构部中的生物活性炭的吸附性能降低时，利用设于所述旋风分离器流入侧的汲水泵的吸取力，使所述生物活性炭经过设于所述处理机构部下部的排放管循环至所述旋风分离器内，并经过设于所述旋风分离器下部的活性炭排放管，从而利用旋风分离器对所述生物活性炭进行分离、回收。

另外，本发明的第三项在第一或第二项的基础上，其特征在于，将设于所述旋风分离器流入侧的汲水泵的吸入侧通路分为两个方向，将其中的一方通路作为汲自河川的汲水管，将另一方通路与连接在所述处理机构部下部的排放管连结，并且将设于所述旋风分离器的下部的排放管分为两个方向，将其中一方的排放管作为排出到河川的砂排放管，将另一方的排放管作为将来自所述处理机构部的生物活性炭可回收地导入活性炭排放罐内的所述活性炭排放管。

另外，本发明的第四项在第一～第三项中任一项的基础上，其特征在于，通过设于所述压力罐上的作为开关机构的带接点压力开关来控制连接于所述处理机构部流出侧的处理泵的开、停。

根据本发明的第一项所述的发明，为装设在航行于河川的船舶上且对取自河川的原水进行净化的装置，并且由于具备下述机构，因此不需要凝聚沉淀或砂过滤等前处理：对所述原水进行除砂的旋风分离器；设于该旋风分离器的流出侧，浸渍膜组件且投入有生物活性炭的处理机构部；设于该处理机构部的流出侧的作为净水加压贮存器的压力罐。并且在用旋风分离器将砂除去之后，向浸渍有膜组件的处理机构部内投入了生物活性炭，因此，可实现下述的高度净水处理：生物活性炭吸附有机物并带走附着于膜表面的有机物从而防止网眼堵塞，既减少有机物及氨性氮，又抑制三卤甲烷的生成，并且在膜组件中阻止悬浮物及隐孢子虫等耐氯性病原微生物等。而且，该高度净水处理制成的净水被加压输送到设于处理机构部后段的压力罐内，供饮用。

另外，根据本发明的第二项的发明，在第一项的基础上，在由水中的有机物、因活性炭内的细菌所产生的生物分解效能而产生的三卤甲烷前体等有机物、氨性氮或者附着于所述膜组件表面的有机物而导致投入到所述处理机构部中的生物活性炭的吸附性能低时，利用设于所述旋风分离器流入侧的汲水泵的吸取力，使所述生物活性炭经过设于所述处理机构部下部的排放管，循环至所述旋风分离器内，并经过设于所述旋风分离器下部的活性炭排放管，从而利用旋风分离器对所述生物活性炭进行分离、回收。因此，若生物活性炭对细菌及有机物的吸附性能降低，则通过汲水泵的吸取，通过汲水泵的驱动，生物活性炭由处理机构部的下部经过排放管被吸取，从而从汲水泵的输出侧输送到旋风分离器内。而且，吸附性能低下的生物活性炭一被输送到旋风分离器内，就被从对原水进行除砂后的砂中分离、除去，并被回收于设在旋风分离器下方的活性炭排放罐内，同时向处理机构部补充具有吸附性能的新鲜的生物活性炭，从而供给净化处理。

另外，根据本发明的第三项的发明，在第一或第二项的基础上，将设于所述旋风分离器的流入侧的汲水泵的吸入侧通路分为两个方向，将其中的一方通路作为汲自河川的汲水管，另一方通路与连接在所述处理机构部下部的排放管连结，并且将设于所述旋风分离器下部的排放管分为两个方向，将其中的一方排放管作为排出到河川的砂排放管，将另一方的排放管作为将来自所述处理机构部的生物活性炭可回收地导入活性炭排放罐内的所述活性炭排放管。因此，能够容易吸取处理机构部内的生物活性炭，并且该活性炭可被旋风分离器分离而回收于活性炭排放罐中。

另外，根据本发明的第四项的发明，在第一～第三项中任一项的基础上，通过设于所述压力罐上的作为开关机构的带接点压力开关，来控制连接于所述处理机构部的流出侧的处理泵的开、停。因此，处理泵吸取来自处理机构部的处理水并将其加压供给压力罐。而且，如果压力罐内的压力低于设定值，则带接点压力开关就工作，并向处理水泵发出运转信号，处理泵就转动。另外，压力罐内的压力一升至设定值以上，处理泵就接受停止信号而停止。另外，旋风分离器的汲水泵和设于处理机构部的曝气鼓风机与处理泵连动而运转。这样，河川航行船舶用的高度净水装置结构简单简易且紧凑，而且能够容易地制作，另外，即使不用专家，运转管理也容易，设备也能够设置在有限的设置空间内。进而，可间歇运转，能够有助于节能化。

附图说明

图1是表示本发明的河川航行船舶用高度净水装置的实施方式的配管系统图。

符号说明

1船舶

2膜组件

3生物活性炭

4处理机构部

5旋风分离器

6压力罐

7曝气鼓风机

8连结管

9药液罐

10次氯酸钠

11a一方通路

11b另一方通路

12汲水管

13排放管

14a排放管

14b排放管

15砂排放管

16活性炭排放罐

P1汲水泵

P2处理泵

W1原水

W2处理水

具体实施方式

下面，根据附图，通过本发明的最佳实施方式详细说明本发明。

本发明的实施方式，为装设在航行于河川的船舶1上，且将取自河川的原水W1制成净水的设备，其具备下述机构：对上述原水W1进行除砂的旋风分离器5、设于该旋风分离器5的流出侧并浸渍有膜组件2且投入了生物活性炭3的处理机构部4、设于该处理机构部4的流出侧的作为净水加压贮存器的压力罐6。

上述膜组件2可使用微孔滤膜(MF膜)。该微孔滤膜的最大孔径有0.2微米，会除去原水W1中的悬浮物及大小约5微米的隐孢子虫(病原性微生物)等细菌。

上述生物活性炭3在本实施方式中可使用粒状活性炭。该粒状活性炭在内部形成无数细小的孔，且每1g具有约1000m²的内部表面积，由此吸附性能优良且在水中吸附有机物，并且利用活性炭内的细菌所产生的生物分解效果，来除去、减少以三卤甲烷前体为代表的有机物及氨性氮。特别是该生物活性炭3通过除去附着在膜组件2表面的有机物来实现防止其网眼堵塞。

如图1所示，上述处理机构部4，通过将罐4A的下部形成为角度约60度的倒梯形，上述生物活性炭3在罐4A内遍布且能促进均等的对流，由此，靠向罐4A内的一角沉淀，从而能在使原水W1的净化不会发生停滞的状态下，高效地进行原水W1的净化。

7为设于处理机构部4的罐4A外部的曝气鼓风机，由于在该曝气鼓风机上设有气泡发生机构7A，该机构7A在罐4A内的底部附近且连接于膜组件2的下部，因此，通过由该气泡发生机构7A产生大量气泡，将空气供给到上述罐4A内，使上述生物活性炭3的效能活性化。

8为一端连接于上述膜组件2，且另一端自罐4A的外部导出并连接于处理泵P2的连结管，通过设于罐4A后段的处理泵P2吸取由上述膜组件2过滤的滤液，由此使得处理水W2被贮存在压力罐6内。

9为药液罐，将次氯酸钠溶液10作为消毒液收容在该药液罐9内，在处理水W2被吸取并运送至上述压力罐6内的中途，通过驱动药液泵P3，从而将规定量的消毒液自药液罐9注入到处理水W2内。

另外，将设于上述旋风分离器5的前段的汲水泵P1的吸入侧通路分为两个方向，将其中的一方通路11a作为汲自河川的原水W1的汲水管12，将另一方通路11b与连接在上述处理机构部4下部的排放管13连结，另外，将设于上述旋风分离器5的下部的排放管分为两个方向，将其中的一方排放管14a作为将通过上述旋风分离器5从原水W1除砂而分离回收的砂排向河川的砂排放管15，另一方的排放管14b导入至可回收生物活性炭3的活性炭16排放罐内，上述生物活性炭3是由于使用上述处理机构部4净化原水W1而吸附、除去了有机物及细菌等从而被降低了吸附性能的活性炭。

另外，17是设于上述压力罐6上的作为开关机构的带接点压力开关，并且该带接点压力开关17是用于控制连接在上述处理机构部4的后段的处理泵P2的开、停的开关。此外，如上所述，该带接点压力开关17不仅控制处理泵P2的开、停，还与汲水泵P1、曝气鼓风机7、药液泵P3的开、停连动。

本发明的河川航行船舶用高度净水装置的实施方式由以上结构构成，在航行于河川的船舶1中，为了从河川汲取原水W1进行净化，通过驱动汲水泵P1并经过通路11a从河川汲取原水W1，由旋风分离器5进行除砂。这样，由于通过旋风分离器5进行除砂，因此不需要设置作为净水前处理的沉淀槽等设备，能够小规模化。

其次，通过旋风分离器5进行了除砂的原水W1被送到后段的处理机构部4进行净化。处理机构部4，由于浸渍由微孔滤膜(MF膜)形成的膜组件2并投入了生物活性炭3，因此通过该膜组件2可将原水W1中的悬浮物及大小约5微米的隐孢子虫(病原性微生物)等细菌完全除去。而且，通过生物活性炭3吸附原水W1中的有机物，并利用活性炭内的细菌所产生的生物分解效果来除去、降低以三卤甲烷前体为代表的有机物及氨性氮。特别是该生物活性炭3能除去附着在膜组件2表面的有机物，防止其堵塞。

此时，如图1所示，上述处理机构部4，由于罐4A的下部形成为角度约60度的倒梯形，故上述生物活性炭3在罐4A内遍布且能促进均等的对流，因此，其靠向罐4A内的一角沉淀，从而能在使原水W1的净化不会发生停滞的状态下，高效地进行原水W1的净化。

而且，当通过生物活性炭3吸附、除去细菌及有机物而使生物活性炭3的吸附性能降低时，通过汲水泵P1的吸取，使生物活性炭3通过汲水泵P1的驱动而自处理机构部4的下部经过排放管13被吸取，并被从汲水泵P1的输出侧输送至旋风分离器5内。而且，当吸附性能已降低的生物活性炭3被输送到旋风分离器5内时，砂就被分离、除去，而生物活性炭3被回收到设于旋风分离器5的下方的活性炭排放罐16内，并且向处理机构部4补充具有吸附性能的新鲜的生物活性炭3，供净化的进行。另外，由旋风分离器5从原水W1中除砂后的砂从砂排放管15返回到河川。

这样，汲水泵P1和连接在汲水泵P1后段的流出侧的旋风分离器5处在一个机器中担当着下述一系列的程序、操作的两项任务：利用汲水泵P1的吸取而取原水W1；从原水W1中将砂除去；在处理机构部4中，为了净化原水W1，将通过吸附、除去有机物及细菌等而导致吸附性能低的生物活性炭3自处理机构部4吸取到旋风分离器5中并通过循环进行分离、回收；将从取自河川的原水W1中除砂的砂进行分离、排出。因此，本实施方式的河川航行船舶用的高度净水装置紧凑，适合装设于如在河川航行的船舶1等的有限空间内。

另外，由于在处理机构部4的罐4A内的底部附近，在膜组件2的下部设有连接于曝气鼓风机7的气泡发生机构7A，因此，通过由该气泡发生机构7A产生大量气泡，将空气供给到上述罐4A内，并通过将上述生物活性炭3的效能活性化，将原水W1进行高效净化。

然后，通过驱动处理泵P2，由上述膜组件2过滤的滤液经过连结管8被设于罐4A后段的处理泵P2吸取，从而将处理水W2贮存在压力罐6内，所述连结管8的一端连接于上述膜组件2并导出至罐4A的外部而它的另一端连接于处理泵P2。

另外，由于次氯酸钠溶液10作为消毒液被收容在药液罐9内，因此，在处理水W2被输送到上述压力罐6内的中途，通过驱动药液泵P3，从药液罐9向处理水W2内注入规定量的消毒液并进行消毒。

而且，由于在上述压力罐6上设有作为开关装置的带接点压力开关17，因此，可通过该带接点压力开关17控制连接于上述处理机构部4后段的处理泵P2的开、停。这样处理泵P2从处理机构部4吸取处理水W2并加压供给压力罐6。

而且，若压力罐6内的压力低于设定值，则带接点压力开关17就工作，并向处理水泵P2发出运转信号，从而使处理泵P2转动并将处理水W2供给压力罐6内。另外，若压力罐6内的压力升至设定值以上，则处理泵P2就接受停止信号而停止，从而停止向压力罐6内供给处理水W2。

另外，旋风分离器5的汲水泵P1和设于处理机构部4的曝气鼓风机7根据来自带接点压力开关17的信号与处理泵P2连动而进行运转，同时与药液泵P3连动而供给药液进行消毒。这样，河川航行船舶用的高度净水装置的结构简单简易且紧凑，而且能够容易地制作，另外，即使不用专家，也运转管理也容易，设备也能够设置在有限的设置空间内。进而，可间歇运转，能够有助于节能化。

本发明涉及河川航行船舶用的高度净水装置，在航行于河川的船舶中，对取自河川的原水在有限空间的船上实施高度处理，净化成安全且好喝的饮用水，并发挥实现上水系统的简易化和高级化这种用途、功能。

Claims

1.一种河川航行船舶用高度净水装置，其特征在于，装设在航行于河川的船舶上，对取自河川的原水进行净化，并且具备下述机构：对所述原水进行除砂的旋风分离器；设于所述旋风分离器的流出侧，浸渍膜组件且投入有生物活性炭的处理机构部；设于所述处理机构部的流出侧，作为净水加压贮存器的压力罐。

2.如权利要求1所述的河川航行船舶用高度净水装置，其特征在于，在由于水中的有机物、基于活性炭内细菌的生物分解效能而产生的三卤甲烷前体样有机物、氨性氮或者附着于所述膜组件表面的有机物，而导致投入到所述处理机构部中的生物活性炭的吸附性能低时，利用设于所述旋风分离器流入侧的汲水泵的吸取力，所述生物活性炭经过设于所述处理机构部下部的排放管，循环至所述旋风分离器内，并经过设于所述旋风分离器下部的活性炭排放管，从而利用旋风分离器对所述生物活性炭进行分离、回收。

3.如权利要求1或2所述的河川航行船舶用高度净水装置，其特征在于，将设于所述旋风分离器流入侧的汲水泵的吸入侧通路分为两个方向，将其中的一方通路作为汲自河川的汲水管，将另一方通路与连接在所述处理机构部下部的排放管连结，并且将设于所述旋风分离器的下部的排放管分为两个方向，将其中一方的排放管作为排出到河川的砂排放管，将另一方的排放管作为将来自所述处理机构部的生物活性炭能够回收地导入活性炭排放罐内的所述活性炭排放管。

4.如权利要求1或2所述的河川航行船舶用高度净水装置，其特征在于，通过设于所述压力罐上的作为开关机构的带接点压力开关来控制连接于所述处理机构部流出侧的处理泵的开、停。