CN103130355B - 一体化应急饮用水处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种采用絮凝气浮、活性炭吸附、臭氧灭菌组合工艺的一体化应急饮用水处理装置。包括原水提升工序、气浮工序、吸附工序、消毒工序。原水提升后，采用汽水混合泵，使絮凝气浮过程一体化，同时采用臭氧参与汽水混合氧化絮凝，再经过活性炭吸附，去除水中重金属物质和放射性物质，再臭氧消毒灭菌得到合格的饮用水。整套装置工艺紧凑，集装式一体化程度高，体积小，操作简便，出水迅速，是适合在突发情况下，做出快速反应的应急饮用水处理设备。

Description

一体化应急饮用水处理装置
技术领域
本发明涉及一体化应急饮用水处理装置，属于水处理技术领域。
背景技术
当发生突发性自然灾害、突发性水污染事故时，迫切需要一种快速方便的饮用水处理装置，以当地自然水体为水源，为事故发生地人民群众提供安全卫生的饮用水。
在发生突发性事故或者自然灾害时，事故地的水源会受到各种污染，一般比较浑浊，或者含有一定量的有机污染物、有害重金属。常规净水工艺难以应对。需要多种工艺组合的水处理装置。
在已有的应急饮用水处理设备专利中，大多数都采用膜技术，如实用新型专利CN200951963，王久儒发明的饮用水应急保障车，其结构是固定在装载车内的水泵、絮凝器、沉淀器、过滤器、吸附器、反渗透净化器和水箱靠管路连接为一个净水装置。发明专利CN101412551A，王荣昌等人的一种应用于饮用水应急处理的强化絮凝-超滤联合工艺与装置，被污染的原水靠水泵进入絮凝反应池，再经格网过滤后，进入超滤膜装置净化，并紫外消毒后得到符合标准的饮用水。但膜技术成本比较高，膜材料容易污染堵塞。
本发明的目的是提供一种采用絮凝、活性炭吸附、臭氧灭菌组合工艺的一体化应急饮用水处理装置，其运行稳定，出水达到饮用水标准，具有较大的成本优势。
发明内容
本发明采用汽水混合泵，使絮凝气浮过程一体化，同时采用臭氧参与汽水混合氧化絮凝，再经过活性炭吸附，臭氧消毒灭菌得到合格的饮用水。
本发明一体化应急饮用水处理工艺及装置，由原水提升工序、气浮工序、吸附工序、消毒工序组成。
原水提升工序包括预滤器1、原水泵2、水压调节器3，由管道依次相连。气浮工序包括絮凝剂槽4、汽水混合泵5、气浮罐6。汽水混合泵5从原水提升管道吸水，利用进水负压从空气吸入口11吸入空气，同时从絮凝剂槽4吸入混凝剂溶液，进入气浮罐6进行混凝气浮，同时臭氧发生器15内置的气泵将臭氧泵入气浮罐6参与汽水混合氧化絮凝，气浮分离后的清水流入中间槽7。吸附工序包括中间槽7、提升泵8、吸附罐9。中间槽7接纳气浮罐6出水，提升泵8将中间槽7的水加压泵入吸附罐9，经过吸附罐9中的颗粒活性炭吸附净化后的出水进入臭氧消毒罐10。消毒工序包括臭氧消毒罐10、臭氧发生器15。臭氧发生器15内置的气泵将发生的臭氧输送进入臭氧消毒罐10，进行汽水混合消毒杀菌，臭氧消毒罐10的出水是清洁饮用水。
气浮罐6是一个具有双重圆锥形顶结构的容器，在内部圆锥形顶13的上端连接一个向上的圆管，圆锥形顶13将气浮罐6分为上下两个室，下室是气浮室，上室是分离室，分离室中部的出水管上有除渣控制阀14，在气浮罐6顶部圆锥的上端连接一个倒置U形弯管12。
气浮罐6上室顶部的倒置U形弯管12与除渣控制阀14联动除渣的方式是：除渣控制阀14由时间程序控制，时开时关，当除渣控制阀14打开时，气浮罐6分离室中的清水溢流排放到中间槽7；当除渣控制阀14关闭时，气浮罐6分离室中的水位上升，浮渣受到清水顶托从倒置U形弯管12排出。气浮罐6分离室内可以保持在一个恒定水位。
本发明的有益效果在于：
1、采用汽水混合泵吸入空气实现气浮，省略了空气压缩和溶气等工序。
2、在气浮罐6进水时引入臭氧，混凝气浮的同时有臭氧氧化剂参与可以强化絮凝效果，提高水中的颗粒物质的去除率。
3、混凝气浮过程采用聚合氯化铝为混凝剂，在去除水中的胶体物质、颗粒物质的同时，可以去除水中重金属物质和放射性物质的污染。
4、整套装置工艺紧凑，集装式一体化程度高，体积小，操作简便，出水迅速，是适合在突发情况下，做出快速反应的应急饮用水处理设备。
附图说明
图1一体化应急饮用水处理工艺及装置结构图
图中1预滤器，2原水泵，3水压调节器，4絮凝剂槽，5汽水混合泵，6气浮罐，7中间槽，8提升泵，9吸附罐，10臭氧消毒罐，11空气进入口，12倒置U形弯管，13圆锥顶，14除渣控制阀，15臭氧发生器。
具体实施方式
在发生突发性事故或者自然灾害时，事故地的水源情况复杂。原水可能有树叶水草等杂物，由预滤器1过滤去除。水源与一体化应急饮用水处理装置之间有一定位置高差，取水泵需要有足够的吸程。在汽水混合泵5吸程足够的情况下，由汽水混合泵5直接从水源取水，此时原水泵2不启用。在汽水混合泵5吸程不够的情况下，原水泵2启动运行作为接力泵。原水泵2的出水口有水压调节器3，其中包括压力传感器、压力表、回流阀、出水阀等部件。水压调节器3的作用是将出水水压调节在稍低于大气压，使汽水混合泵5的进水口有一定的负压，具有能够吸入絮凝剂和空气的功能。
汽水混合泵5在输送原水的同时吸入絮凝剂和空气，一起泵入气浮罐6。在气浮罐6的下室发生混凝反应和气浮作用，同时泵入一定量的臭氧气体参与强化絮凝作用。汽水混合物从圆锥顶13进入气浮罐6的上室。气浮罐6的上室是分离室。浮渣因浮力作用聚集到气浮罐6上室的顶部圆锥，下层是清水。
气浮罐6上室的中部有出水管，出水管上有除渣控制阀14。出水管是一个倒置U形弯管。出水管中的水位高低控制了气浮罐6上室的水位。除渣控制阀14是一个常开阀，清水靠溢流出水。当除渣控制阀14关闭时，气浮罐6分离室中的水位上升，浮渣受到清水顶托从倒置U形弯管12排出。除渣控制阀14可以手动控制，也可以设定时间程序控制。
气浮罐6流出的清水进入中间槽7，中间槽7中的清水由提升泵8泵入吸附罐9。经过活性炭吸附去除有机污染物和一部分重金属污染物。净化后的出水进入臭氧消毒罐10。臭氧发生器15发生的臭氧由内置气泵输送进入臭氧消毒罐10，经汽水接触消毒后，成为清洁的饮用水。
实施实例：一体化应急饮用水处理装置，处理水量0.5立方米/小时。由原水泵提升，经水压调节器调节后的水压为-0.08MPa～0.1MPa，在汽水混合泵5进水口吸入空气，气水比1∶9，同时吸入的混凝剂的配量为5～10mg/L，进入气浮分离后去除浑浊物得到清水。再经过活性炭吸附，吸附时间2min。进入臭氧消毒罐灭菌，臭氧投加量4mg/L，汽水接触时间15～20min，出水达到合格的饮用水标准。

Claims (2)

1.一体化应急饮用水处理装置，由原水提升工序、气浮工序、吸附工序、消毒工序组成，其特征在于，所述原水提升工序包括预滤器(1)、原水泵(2)、水压调节器(3)，由管道依次相连；所述气浮工序包括絮凝剂槽(4)、汽水混合泵(5)、气浮罐(6)，汽水混合泵(5)从原水提升管道吸水，利用进水负压从空气吸入口(11)吸入空气，同时从絮凝剂槽(4)吸入混凝剂溶液，混合的汽水进入气浮罐(6)，气浮分离后清水流入中间槽(7)；所述吸附工序包括中间槽(7)、提升泵(8)、吸附罐(9)，中间槽(7)接纳气浮罐(6)出水，提升泵(8)将中间槽(7)的水加压进入吸附罐(9)，经过其中的颗粒活性炭吸附净化后出水进入臭氧消毒罐(10)；所述消毒工序包括臭氧消毒罐(10)、臭氧发生器(15)，臭氧发生器(15)内置的气泵将发生的臭氧输送进入臭氧消毒罐(10)，汽水混合消毒杀菌，臭氧消毒罐(10)的出水是清洁饮用水；
所述气浮罐(6)是一个具有双重圆锥形顶部结构的容器，在气浮罐(6)中部圆锥顶(13)的上端连接一个向上的圆管，圆锥顶(13)将气浮罐(6)分为上下两个室，下室是气浮室，上室是分离室，分离室中部的出水管有除渣控制阀(14)，在气浮罐(6)顶部圆锥的上端连接一个倒置U形弯管(12)。
2.根据权利要求1所述的一体化应急饮用水处理装置，其特征还在于，所述的气浮罐(6)顶部的倒置U形弯管(12)与除渣控制阀(14)联动除渣的方式是：除渣控制阀(14)由时间程序控制，时开时关，当除渣控制阀(14)打开时，气浮罐(6)分离室中的清水溢流排放到中间槽(7)，气浮罐(6)分离室内的水位可以保持在一个恒定水平；当除渣控制阀(14)关闭时，气浮罐(6)分离室中的水位上升，浮渣受到清水顶托从倒置U形弯管(12)排出。
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