CN106007121A - 一种自来水整体净化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自来水整体净化系统，包括通过管路依次相连通的一连通市政自来水的总进水阀、一超滤处理单元、一紫外消毒单元、一储水单元和设于楼宇内的若干用户端，还包括一排地沟。本发明自来水入户前，采用超滤系统对整体水质进行一级净化处理，去除水中的微粒、悬浮物、胶体、细菌病毒等污染物，提高整体用水水质。入户后根据用途再进行分质供水：即盥洗、清洁用水直接采用超滤系统的出水，有效保护各种家庭用水设备和元件；直饮和炊事用水则通过安装入户直饮水机，进一步提升水质达到直饮水的标准，供用户直接饮用。整体净化系统的单元结构简单，能耗低，维护更加方便。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种自来水整体净化系统。
背景技术
水是生命之源，是人类生存与发展不可缺少和不可代替的宝贵资源。随着人们生活水平的提高，对饮用水越来越关注。当前各地饮用水水源存在不同程度的污染，尤其是有机化学污染成为主要威胁的今天，我国仍然沿袭19世纪初应对微生物污染的“混凝、沉淀、砂滤、氯化消毒”的传统自来水处理工艺，这种落后过时的工艺仅能去除水源水中约40％的毒害污染物，对大部分化学毒害污染物尤其是有机化学毒害污染物去除效果很不理想，仍将保留2100种以上生物、物理、化学三大类毒害污染物。
此外，自来水在输送中的供水管网绝大多数都是十几年甚至几十年前埋设的非食品级铸铁管、镀锌管，内含的重金属不断析出向水体释放而造成了管网的化学性二次污染；管道转折处及水箱中繁殖的大量微生物造成管网的生物性二次污染，都会导致水质降低。随着国家对饮用水水质的关注和严格的监管，为了保证饮用水安全与健康，提升生活饮用水水质的措施和规划也在紧锣密鼓进行中。
现阶段对自来水的净化技术研究主要考虑的是分质供水技术和家用净水机的开发应用，前者独立排布管网输送直饮水，对于居民其他生活用水的自来水水质并未纳入提标范围，因自来水而造成家用电器的结垢、管网龙头的腐蚀、堵塞等问题，并未得到解决。后者每户独立安装净水机，针对的也只是直饮水的水质提升，自来水水质仍未得到整体改善，且家用净水机大多采用反渗透技术，需要耗电、产生浓水，造成水电的损耗。
自来水水质净化的技术目前已经有较多研究，CN2619931Y公开了一种能够获得直饮水的纳米基优质供水系统，系统包括前置超滤膜滤元和纳米基滤元，后接紫外消毒单元，将自来水水质提升到直饮水标准。CN104591451A公开了一种自来水净化系统，依次通过臭氧杀菌器、原水水箱、原水加压泵、气提式砂滤器、除铁锰过滤器、活性炭过滤器、软水器、保安过滤器、光催化反应器、超滤设备、纳滤设备，将水质提升到直饮水标准，通过无菌储水罐输送给用户。这类净水技术的产水单一，如果全部生活用水均采用直饮水，那么势必造成水资源的浪费；如果产水只供给直饮用水，而其他生活用水仍采用原自来水，那么自来水水质没有得到整体提升，家用电器、水管龙头等因铁锈水垢和余氯等造成的损坏氧化问题得不到解决。
CN101100867A公开了一种自来水净化分质供水、远程排污的方法和装置，将自来水引入分质供水装置，产生的磁化能量水和磁化直饮水用于直饮和炊事用水，并利用远程安装的自动射流抽吸器将产生的净水反抽洗装置截留的污染物，排水用于生活洗涤清洁用水，实现分质供水和反冲洗污水的再利用。该专利涉及处理单元较多、结构复杂，管路长水压损失大，易造成用水压力不足；其排污水用于清洁用水，水质比自来水更差，长期使用对管网龙头和用水电器的结垢损害反而加剧。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种自来水整体净化系统。
本发明的具体技术方案如下：
一种自来水整体净化系统，包括通过管路依次相连通的一连通市政自来水的总进水阀、一超滤处理单元、一紫外消毒单元、一储水单元和设于楼宇内的若干用户端，还包括一排地沟，
超滤处理单元包括相互并联的至少一超滤膜组件，每一超滤膜组件的进水端均设有一进水电动阀和一反洗排水阀，每一超滤膜组件的出水端均设有一出水电动阀；上述进水电动阀与总进水阀相连通，上述反洗排水阀与排地沟相连通，上述出水电动阀与紫外消毒单元相连通；
紫外消毒单元具有一消毒进水阀和一消毒产水阀，紫外消毒单元通过该消毒产水阀与储水单元相连通，超滤处理单元的出水电动阀通过该消毒进水阀与紫外消毒单元相连通；
储水单元具有一总供水阀和一储水排水阀，储水排水阀与排地沟相连通，总供水阀通过一二次供水加压泵与若干用户端相连通；
每一用户端均包括分别与二次供水加压泵直接连通的一直饮水终端和一普通生活用水终端；
若干用户端通过一手动阀与紫外消毒单元的消毒进水阀相直接连通。
在本发明的一个优选实施方案中，所述超滤膜组件采用中空纤维膜，膜面积为50～150m2，膜孔径为0.01～2μm，运行压力为0.1～0.5MPa。
在本发明的一个优选实施方案中，所述直饮水终端为一台式直饮水机，其过滤级数为单级陶瓷滤芯过滤，操作压力不大于0.5MPa。
进一步优选的，所述陶瓷滤芯以硅藻土为主要原料，添加纳米活性炭均匀分布在滤芯内，经过高温烧结后制成，其内部规律地分布孔径在0.1～0.3μm之间的孔洞，具有过滤和吸附功能。
进一步优选的，所述陶瓷滤芯经过载银处理，可抑制细菌滋生。
在本发明的一个优选实施方案中，所述总进水阀和超滤处理单元之间的管路上设有第一电导仪和第一压力表。
在本发明的一个优选实施方案中，所述超滤处理单元与紫外消毒单元之间的管路上设有第二压力表、第二电导仪、温度计和pH计。
在本发明的一个优选实施方案中，还包括一超越电动阀，该超越电动阀的进水端与市政自来水直接连通，出水端与所述储水单元相连通。
在本发明的一个优选实施方案中，所述超滤处理单元的出水电动阀的进水端和出水端以及总进水阀上游的管路上均设有一预留清洗口。
本发明的有益效果是：
本发明自来水入户前，采用超滤系统对整体水质进行一级净化处理，去除水中的微粒、悬浮物、胶体、细菌病毒等污染物，提高整体用水水质。入户后根据用途再进行分质供水：即盥洗、清洁用水直接采用超滤系统的出水，有效保护各种家庭用水设备和元件；直饮和炊事用水则通过安装入户直饮水机，进一步提升水质达到直饮水的标准，供用户直接饮用。整体净化系统的单元结构简单，能耗低，维护更加方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
实施例1
如图1所示，一种自来水整体净化系统，包括通过管路依次相连通的一连通市政自来水的总进水阀1、一超滤处理单元2、一紫外消毒单元3、一储水单元4和设于楼宇内的若干用户端5，总进水阀1和超滤处理单元2之间的管路上设有第一电导仪11和第一压力表12，超滤处理单元2与紫外消毒单元3之间的管路上设有第二压力表21、第二电导仪22、温度计23和pH计24，还包括一排地沟6和一超越电动阀7。
超滤处理单元2包括相互并联的二超滤膜组件20，超滤处理单元2的设计产水量为120m3/d，超滤膜组件20采用中空纤维膜，膜面积为50m2，膜孔径为0.01～2μm，运行压力为0.1～0.5MPa，每一超滤膜组件20的进水端均设有一进水电动阀201和一反洗排水阀202，每一超滤膜组件20的出水端均设有一出水电动阀203；上述进水电动阀201与总进水阀1相连通，上述反洗排水阀202与排地沟6相连通，上述出水电动阀203与紫外消毒单元3相连通；上述超滤处理单元2的跨膜压力主要依靠自来水管路压力，无需额外增加动力设备；
紫外消毒单元3具有一消毒进水阀31和一消毒产水阀32，紫外消毒单元3通过该消毒产水阀32与储水单元4相连通，超滤处理单元2的出水电动阀203通过该消毒进水阀31与紫外消毒单元3相连通；
储水单元4具有一总供水阀41和一储水排水阀42，储水排水阀42与排地沟6相连通，总供水阀41通过一二次供水加压泵8与若干用户端5相连通；
超越电动阀7的进水端与市政自来水直接连通，出水端与上述储水单元4连通；
若干用户端5通过一手动阀53与紫外消毒单元3的消毒进水阀31相直接连通，每一用户端5均包括分别与二次供水加压泵8直接连通的一直饮水终端51和一普通生活用水终端52，直饮水终端51为一台式直饮水机，其过滤级数为单级陶瓷滤芯过滤，操作压力不大于0.5MPa，该陶瓷滤芯以硅藻土为主要原料，添加纳米活性炭均匀分布在滤芯内，经过高温烧结后制成，其内部规律地分布孔径在0.1～0.3μm之间的孔洞，具有过滤和吸附功能，优选的，该陶瓷滤芯经过载银处理，可抑制细菌滋生；
优选的，超滤处理单元2的出水电动阀203的进水端和出水端以及总进水阀1上游的管路上均设有一预留清洗口9。
本发明的工作过程如下：
(1)自来水整体净化系统运行：开启总进水阀1、消毒进水阀31、消毒产水阀32、总供水阀41、进水电动阀201和产水电动阀，市政自来水通过总进水阀1进入超滤处理单元2，经过超滤膜过滤截留杂质后，产水通过出水电动阀203和消毒进水阀31输出。产水经过紫外消毒系统进行消毒后通过紫外消毒系统的消毒产水阀32进入储水单元4，经过总供水阀41后，通过二次供水加压泵8进行增压，供给楼宇用户生活使用，回水经过手动阀经过消毒系统返回储水单元4，保证供水循环，避免产生死水。在楼宇内每户安装至少一直饮水终端51，经过直饮水终端51过滤后的水达到直饮水标准，供用户直饮和炊事用水。
(2)超滤处理单元2反洗：设备正常运行产水12h后，需要进行反洗，反向对膜面沉积物进行短时间冲洗，以恢复膜性能。反洗其中之一的超滤膜组件20时，关闭该超滤膜组件20的进水电动阀201，开启该超滤膜反洗排水阀202，另一超滤膜组件20产水通过要清洗的超滤膜组件20的产水侧进入膜内反洗，反洗水通过反洗排水阀202排地沟6。反洗另一超滤膜时也是同样操作。
设备进行反洗的时间和次数可以设定，一般选择用水量较小的时间进行反洗，如上午10点，夜间2点，以不影响居民的正常生活用水为原则。反洗的持续时间亦可以设定，一般为1min，依据膜的污堵情况可适当延长反冲洗的时间。
(3)超滤处理单元2的清洗：超滤处理单元2正常运行产水一年或者更久后，产水量、产水水质下降，通过反洗亦无法恢复时，需要对膜通过预留清洗口9进行药剂清洗。
(4)超滤处理单元2的切换：当设备出现故障需要维修，或者需要维护清洗时，不能供应超滤产水，但是又不能影响居民正常生活用水，此时关闭消毒产水阀32，开启超越电动阀7，自来水不经过超滤处理单元2和紫外消毒单元3，直接进入储水单元4补水供给楼宇居民生活用水。
超滤处理单元2产水直接供给楼宇居民生活用水，楼宇内每户再室内直接安装直饮水机，为用户提供直饮水。直饮水机内所用的复合陶瓷滤芯所需的操作压力较低，无需额外耗电加压，依靠超滤系统出水自身的压力即可过滤，在运行维护上更加节能简易。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (9)
1.一种自来水整体净化系统，其特征在于：包括通过管路依次相连通的一连通市政自来水的总进水阀、一超滤处理单元、一紫外消毒单元、一储水单元和设于楼宇内的若干用户端，还包括一排地沟，
超滤处理单元包括相互并联的至少一超滤膜组件，每一超滤膜组件的进水端均设有一进水电动阀和一反洗排水阀，每一超滤膜组件的出水端均设有一出水电动阀；上述进水电动阀与总进水阀相连通，上述反洗排水阀与排地沟相连通，上述出水电动阀与紫外消毒单元相连通；
紫外消毒单元具有一消毒进水阀和一消毒产水阀，紫外消毒单元通过该消毒产水阀与储水单元相连通，超滤处理单元的出水电动阀通过该消毒进水阀与紫外消毒单元相连通；
储水单元具有一总供水阀和一储水排水阀，储水排水阀与排地沟相连通，总供水阀通过一二次供水加压泵与若干用户端相连通；
每一用户端均包括分别与二次供水加压泵直接连通的一直饮水终端和一普通生活用水终端；
若干用户端通过一手动阀与紫外消毒单元的消毒进水阀相直接连通。
2.如权利要求1所述的一种自来水整体净化系统，其特征在于：所述超滤膜组件采用中空纤维膜，膜面积为50～150m2，膜孔径为0.01～2μm，运行压力为0.1～0.5MPa。
3.如权利要求1所述的一种自来水整体净化系统，其特征在于：所述直饮水终端为一台式直饮水机，其过滤级数为单级陶瓷滤芯过滤，操作压力不大于0.5MPa。
4.如权利要求3所述的一种自来水整体净化系统，其特征在于：所述陶瓷滤芯以硅藻土为主要原料，添加纳米活性炭均匀分布在滤芯内，经过高温烧结后制成，其内部规律地分布孔径在0.1～0.3μm之间的孔洞，具有过滤和吸附功能。
5.如权利要求4所述的一种自来水整体净化系统，其特征在于：所述陶瓷滤芯经过载银处理，可抑制细菌滋生。
6.如权利要求1所述的一种自来水整体净化系统，其特征在于：所述总进水阀和超滤处理单元之间的管路上设有第一电导仪和第一压力表。
7.如权利要求1所述的一种自来水整体净化系统，其特征在于：所述超滤处理单元与紫外消毒单元之间的管路上设有第二压力表、第二电导仪、温度计和pH计。
8.如权利要求1所述的一种自来水整体净化系统，其特征在于：还包括一超越电动阀，该超越电动阀的进水端与市政自来水直接连通，出水端与所述储水单元相连通。
9.如权利要求1所述的一种自来水整体净化系统，其特征在于：所述超滤处理单元的出水电动阀的进水端和出水端以及总进水阀上游的管路上均设有一预留清洗口。
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