CN101857324B - 一种反渗透和超滤并联的农村饮用水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反渗透和超滤并联的农村饮用水处理装置，包括原水箱、加药系统、原水泵、多介质过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器、进水电磁阀、反渗透装置、超滤装置、产水箱、供水增压泵、二氧化氯发生器和饮用水塔，反渗透装置和超滤装置并联。原水一路经调节阀进入超滤装置，当原水中盐含量、TOC、COD等超标时，另一路原水经过切换球阀进入高压泵至反渗透装置，最终汇集到产水箱中，然后经过供水增压泵、二氧化氯发生器进入饮用水水塔。本发明装置对于低盐度农村苦咸水，采用反渗透/超滤并联的工艺来处理，并通过调节阀调节流过超滤装置和反渗透装置的流量的比例，从而使所制水质达到国家饮用水标准，满足经济实用和操作方便的要求。

Description

一种反渗透和超滤并联的农村饮用水处理装置

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种反渗透和超滤并联的农村饮用水处理装置。

背景技术

低含盐量的苦咸水(＜2000ppm)、苦咸水(1000-10000ppm)长期以来危害着我国广大农村地区居民的身体健康。此外，我国水资源总量居世界第六位，但人均水资源量仅为世界平均数的四分之一，又是世界二十一个贫水国之一，尤其是沿海岛屿、西北地区水资源更为紧缺，严重影响了当地经济发展和人民生活质量。根据统计和预测，近年来，我国用水量越来越大，用水缺口越来越大，但是在沿海岛屿、西北和东北地区，苦咸水分布比较广泛。因此，如何将苦咸水处理成为符合国家饮用水标准的健康水是目前急需解决的问题。不同地区苦咸水中的含盐量不同，即使同一地区其水质指标也随着季节变化较大，例如海岛地区平地水库和山塘水的含盐量、有机物、藻类、细菌等随季节变化较大，有时为淡水有时为苦咸水。

目前，苦咸水处理技术主要包括：电渗析法、反渗透法。电渗析法利用离子交换膜在电场作用下分离盐水中的阴、阳离子，从而使淡水室中盐分浓度降低而得到淡水，具有工艺简单、投资成本低等优点，缺点是电耗高导致实际制水成本高，并且脱盐率不高、原水利用率低、设备易渗漏，无法脱除有机污染物。反渗透是一种高压驱动的膜分离技术，对盐离子、有机污染物、微生物均具有优异的截留性能，并且自动化程度高、运行稳定、脱盐成本低，适用范围广、出水质量好等优点，与部分脱盐的纳滤膜相比投资成本低、膜的来源广。由于海岛地区平地水库和山塘水的含盐量等随雨季和旱季变化较大，有时为淡水有时为苦咸水，因此单纯使用高压驱动的高能耗反渗透难以满足农村生活饮用水处理设备的经济实用的要求。

超滤是一种低压驱动的膜过滤技术，可以高效截留原水中的大分子有机物、胶体、悬浮物、微生物，但无法去除溶解性小分子和离子，对苦咸水没有处理能力。超滤可以用于高浊度淡水的净化处理，是一种经济实用的农村生活饮用水处理技术。

随着膜科学技术的不断发展，采用高效、经济的膜集成技术净化处理苦咸水将是农村饮用水处理技术今后发展的一个重要方向。

发明内容

本发明提供了一种反渗透和超滤并联的农村饮用水处理装置，该装置可以根据不同地区、不同季节原水含盐量的不同，通过调整反渗透装置和超滤装置的运行，产出符合国家标准的生活饮用水。

一种反渗透和超滤并联的农村饮用水处理装置，包括原水箱、加药系统、原水泵、多介质过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器、进水电磁阀、反渗透装置、超滤装置、产水箱、供水增压泵、二氧化氯发生器和饮用水塔。

原水箱、原水泵、多介质过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器和进水电磁阀依次连接，加药系统的出口连接在原水箱和原水泵之间，进水电磁阀后面连接有并联安装的反渗透装置和超滤装置。

反渗透装置所在的管路上装有切换球阀和高压泵，通过切换球阀可以控制反渗透装置的开闭，反渗透装置浓缩水出口管路的旁路上装有反渗透正冲电磁阀；超滤装置所在的并联管路上装有调节阀和产水电磁阀，通过调节阀可以调节进入反渗透装置和超滤装置的待处理水流量比例。

反渗透装置和超滤装置的并联管路后面依次连接产水箱、供水增压泵和饮用水塔，供水增压泵和饮用水塔之间还连接有二氧化氯发生器的出口。

超滤装置与产水箱之间还可安装反洗装置，所述的反洗装置包括超滤排放电磁阀、不合格水排放电磁阀和反洗泵。当安装有反洗装置时，从产水箱出来的管路分为二路，一路连接供水增压泵和饮用水塔，二氧化氯发生器的出口连接在供水增压泵和饮用水塔之间；另一支路上装有反洗泵，连接到超滤装置和产水电磁阀之间；不合格水排放电磁阀的进口连接在产水电磁阀与超滤装置之间；超滤排放电磁阀的进口连接在超滤装置的产水管路上；其中保安过滤器、高压泵、反渗透装置、超滤装置和自动控制箱集中安装在同一区域。

原水经水泵打入原水箱中，原水箱中有高低液位控制器，当达到高液位时，原水泵启动，同时加药系统也启动，将阻垢剂注入管道中，混入阻垢剂的原水进入多介质过滤器中过滤掉水中悬浮物和较大的固体颗粒，多介质过滤器头部装有可设置的定期正冲和反冲的装置。从多介质过滤器出来的水进入活性炭过滤器进一步过滤，除去上一步骤中未除去的一些小的悬浮物或微生物类，同样活性炭过滤器上也装有可设置的定期正冲和反冲的装置。接着从活性炭过滤器出来的水进入保安过滤器进一步更加保险的过滤一次，此时进水电磁阀开启，管道水分为两路，一路经过切换球阀、高压泵打入反渗透装置；另一路经过调节阀进入超滤装置，通过调节切换球阀和调节阀可以调节进入反渗透装置和超滤装置的水的比例。当原水箱的水位低于低位控制器时，装置自动关闭进水电磁阀和原水泵，同时开始向原水箱中打入原水。出超滤装置的水经过产水电磁阀，与出反渗透装置的水汇总后进入产水箱，当产水箱达到高水位时，产水电磁阀、进水电磁阀、高压泵、原水泵将关闭，停止向原水箱内加入原水。产水箱中的水一部分可经过反洗泵对超滤装置进行反洗；另一部分水经供水增压泵进入饮用水塔，同时二氧化氯发生器也会根据流量定量定期打入二氧化氯。当产水箱中的水位低于低水位控制器时，供水增压泵将关闭，产水电磁阀、进水电磁阀、高压泵、原水泵将开启，同时开始向原水箱内打入原水，而当饮用水水塔高过高水位时，供水增压泵将自动关闭。

本发明装置设有反洗装置时，在正冲洗状态下：原水泵、进水电磁阀、调节阀、切换球阀、反渗透正冲电磁阀和超滤排放电磁阀开启，不合格水排放电磁阀、产水电磁阀和反洗泵关闭，正冲后的水分别从反渗透正冲电磁阀和超滤排放电磁阀排出。在反冲洗状态下：切换球阀、原水泵、进水电磁阀、调节阀、产水电磁阀和不合格水排放电磁阀关闭，超滤排放电磁阀和反洗泵开启，反洗后的水从超滤排放电磁阀排出。反洗装置可有效降低膜污染，延长膜的使用寿命。

本发明装置运行时，当超滤出水管中水质很差时，可将产水电磁阀关闭，开启不合格水排放电磁阀，将水质差的水从不合格水排放电磁阀中排出。

同时本发明还可通过设置集中控制箱来对整个水处理装置进行集中控制，集中控制箱中设置了手动控制和自动控制两种操作方式，更加方便了操作者对装置的操作，使装置操作起来更加灵活。

本发明装置中，保安过滤器、高压泵、反渗透装置、超滤装置和自动控制箱可安装在同一区域，大大的减少了占地面积。

本发明装置中的定期正冲和反冲装置可分别延长反渗透装置中反渗透膜和超滤装置中的超滤膜的使用寿命，大大降低了设备的使用成本。

本发明装置将超滤装置和反渗透装置并联起来处理经过预处理的低含盐量地表苦咸水或苦咸水，可以根据不同季节含盐量不同和不同地区原水含盐量不同来调整反渗透装置和超滤装置前的切换球阀和调节阀的阀门，从而达到节能和获得适宜饮用的水的目的；通过超滤装置和反渗透装置并联来处理低盐度苦咸水和农村饮用水，完全能够达到饮用水标准，产出适于居民饮用的达到国家饮用水标准的健康水。

本发明的农村饮用水净化设备使用简单、占地面积小、造价较低、维护方便、经济实用，可采用自动和手动两种控制方式，很好地解决了沿海地区、海岛地区及西部地区农村长期饮用低含盐量苦咸水和苦咸水的问题。

附图说明

图1为本发明反渗透和超滤并联的农村饮用水处理装置的示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种反渗透和超滤并联的农村饮用水处理装置，包括原水箱1、加药系统2、原水泵3、多介质过滤器4、活性炭过滤器5、保安过滤器6、进水电磁阀7、反渗透装置10、超滤装置15、产水箱17、供水增压泵18、二氧化氯发生器20和饮用水塔21。

原水箱1、原水泵3、多介质过滤器4、活性炭过滤器5、保安过滤器6和进水电磁阀7依次相连，加药系统2的出口连接在原水箱1和原水泵3之间，加药系统2和原水泵3联动控制；进水电磁阀7后连接有并联安装的反渗透装置10和超滤装置15，反渗透装置10前装有切换球阀8和高压泵9，其浓缩水出口管路上装有反渗透正冲电磁阀14；超滤装置15前装有调节阀11，超滤装置15后依次装有不合格水排放电磁阀13和产水电磁阀16；超滤装置15与产水箱17之间装有反洗装置，所述的反洗装置包括超滤排放电磁阀12和反洗泵18。

反渗透装置10和超滤装置15并联后连接产水箱17，从产水箱17出来的管路分为二路，一路连接供水增压泵18和饮用水塔21，二氧化氯发生器20的出口连接在供水增压泵18和饮用水塔21之间；另一支路上装有反洗泵19，连接到超滤装置15和产水电磁阀16之间，产水电磁阀16与超滤装置15之间的管路上还连接有不合格水排放电磁阀13的进口；超滤排放电磁阀12的进口连接在超滤装置15产水管路上；其中保安过滤器6、高压泵9、反渗透装置10、超滤装置15和自动控制箱安装在同一区域。

原水经水泵打入原水箱1中，原水箱1中有高低液位控制器，当达到高液位时，原水泵3启动，同时加药系统2也启动，将阻垢剂注入管道中，混入阻垢剂的原水进入多介质过滤器4中过滤掉水中悬浮物和较大的固体颗粒，多介质过滤器4头部装有可设置的定期正冲和反冲的装置。从多介质过滤器4出来的水进入活性炭过滤器5进一步过滤，除去上步未除去的一些小的悬浮物或微生物类，同样活性炭过滤器5上也装有可设置的定期正冲和反冲的装置，接着从活性炭过滤器5出来的水进入保安过滤器6进一步更加保险的过滤一次，此时进水电磁阀7开启，管道水分为两路，一路经过切换球阀8、高压泵9打入反渗透装置10；另一路经过调节阀11进入超滤装置15。通过调节切换球阀8和调节阀11可以调节进入反渗透装置和超滤装置的水的比例。当原水箱1的水位低于低位控制器时，装置自动关闭进水电磁阀7和原水泵3，同时向原水箱1中打入原水。出超滤装置15的水经产水电磁阀16，与出反渗透装置10的水汇总后进入产水箱17，当产水箱17达到高水位时，产水电磁阀16、进水电磁阀7、高压泵9、原水泵3将关闭，停止向原水箱1内打入原水。产水箱17中的水一部分可经过反洗装置对超滤装置15进行反洗；另一部分水经供水增压泵18进入饮用水塔21，同时二氧化氯发生器20也会根据流量定量定期打入二氧化氯。当产水箱17中的水位低于低水位控制器时，供水增压泵18将关闭，产水电磁阀16、进水电磁阀7、高压泵9、原水泵3将开启，同时开始向原水箱1内打入原水，而当饮用水塔21高过高水位控制器时，供水增压泵18将自动关闭。

正冲洗状态下：原水泵3、进水电磁阀7、调节阀11、切换球阀8、反渗透正冲电磁阀14和超滤排放电磁阀12开启，不合格水排放电磁阀13、产水电磁阀16和反洗泵19关闭，正冲后的水分别从反渗透正冲电磁阀14和超滤排放电磁阀12排出；反洗状态下，切换球阀8、原水泵3、进水电磁阀7、调节阀11、产水电磁阀16和不合格水排放电磁阀13关闭，超滤排放电磁阀12和反洗泵19开启，反洗后的水从潮流排放电磁阀12排出；反洗装置可有效降低膜污染，延长膜的使用寿命，大大降低了设备的使用成本。

当超滤出水管路上的水质很差时，产水电磁阀16和超滤排放电磁阀12关闭，不合格水排放电磁阀13开启，水质差的水从不合格水排放电磁阀13排出。

本装置线路还设有一个集中控制箱，提供手动和自动两种操作选择，不仅可以进行自动化控制也可以进行手动控制，这也极大的增加了操作的方便性，降低了操作者的劳动强度。

整个装置可以自动完成进水、产水、消毒、冲洗的任务，大大的减少了操作者的劳动强度。

Claims (1)

1.一种反渗透和超滤并联的农村饮用水处理装置，包括原水箱(1)、加药系统(2)、原水泵(3)、多介质过滤器(4)、活性炭过滤器(5)、保安过滤器(6)、进水电磁阀(7)、反渗透装置(10)、超滤装置(15)、产水箱(17)、供水增压泵(18)、二氧化氯发生器(20)和饮用水塔(21)，其特征在于：原水箱(1)、原水泵(3)、多介质过滤器(4)、活性炭过滤器(5)、保安过滤器(6)和进水电磁阀(7)依次连接，加药系统(2)的出口连接在原水箱(1)和原水泵(3)之间，加药系统(2)和原水泵(3)联动控制，进水电磁阀(7)后连接有并联安装的反渗透装置(10)和超滤装置(15)，并联的反渗透装置(10)和超滤装置(15)后面依次连接产水箱(17)、供水增压泵(18)和饮用水塔(21)，二氧化氯发生器(20)的出口连接在供水增压泵(18)和饮用水塔(21)之间；所述的反渗透装置(10)前装有切换球阀(8)和高压泵(9)；所述的超滤装置(15)前装有调节阀(11)，超滤装置(15)后面装有产水电磁阀(16)；

所述的超滤装置(15)与产水箱(17)之间装有反洗装置；

所述的反洗装置包括超滤排放电磁阀(12)、不合格水排放电磁阀(13)、反渗透正冲排放电磁阀(14)和反洗泵(19)，从产水箱(17)出来的管路分为二路，一路连接供水增压泵(18)和饮用水塔(21)，二氧化氯发生器(20)的出口连接在供水增压泵(18)和饮用水塔(21)之间；另一支路上装有反洗泵(19)，连接到超滤装置(15)和产水电磁阀(16)之间，不合格水排放电磁阀(13)的进口连接在产水电磁阀(16)和超滤装置(15)之间；超滤排放电磁阀(12)的进口连接在超滤装置(15)产水管路上。