一种区域性自来水的高效直饮处理方法
技术领域
本发明涉及复合薄膜技术领域,更具体地说,涉及一种区域性自来水的高效直饮处理方法。
背景技术
水是生命的源泉,人类的起源缘于水,人体百分之九十以上由水组成,细胞的不断更新、生命的新陈代谢都离不开水的滋养,水是构成人体最重要的物质。可因人为和自然因素(工业污水和生活用水),原水中就含有了各种各样的杂质,从给水的解度来说,这些杂质可分为悬浮物,胶体,溶解物三大类。而城市的自来水厂就是除去这些原水中可能会给人类和工业带来危害的成份,使净化后的水能满足人民生活和工业的需要。
自来水是指通过自来水处理厂净化、消毒后生产出来的符合相应标准的供人们生活、生产使用的水。生活用水主要通过水厂的取水泵站汲取江河湖泊及地下水,地表水,由自来水厂按照《国家生活饮用水相关卫生标准》,经过沉淀、消毒、过滤等工艺流程的处理,最后通过配水泵站输送到各个用户。
目前的自来水处理过程中在加氯消毒的环节,采用管道中直接加氯的方式导致效率低下,后续耗费大量时间静置等待消毒,且消毒存在不充分的现象,另外自来水直接用于引用时往往需要更深度的处理成为纯水,但是不光是有害物质被去除,原水中含有的营养物质例如微量的矿物质也被同时去除,科学证明人体必需的矿物质元素对身体健康起到很重要的作用,长时间引用不含矿物质的纯水对身体健康有着一定程度的影响,而不经过深度处理的自来水往往消毒不充分且还残留有氯,对人体健康同样具有一定的威胁。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种区域性自来水的高效直饮处理方法,它可以实现采用特殊的处理方法,对原水进行初步消毒和初沉后,加药进行絮凝和沉淀处理,并在初步过滤后引进全新的回旋加氯管道组件,利用空化效应一方面提升有机污染物的降解去除能力,另一方面可以促进加氯的充分性,进而基于二氧化氯消毒的原理显著提升消毒作用,提高消毒效率大幅减少消毒时间,接着在清水池内通过活性炭悬浮包进行深度过滤,最后在反渗透补微组件中,对水体中的残氯、有害物质和离子进行过滤,同时向水体中释放预先准备的矿物质,根据区域性特点针对性的补充人体缺少的矿物质,实现自来水可以直接供给人们进行饮用的同时,通过补充合适的矿物质来保障身体健康。
2.技术方案
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
一种区域性自来水的高效直饮处理方法,包括以下步骤:
S1、取水初沉:设置在源水点处的取水泵房将源水先抽取至臭氧接触池内进行初步消毒,然后注入到总配水井内进行初沉;
S2、混合加药:将总配水井内内沉淀后的水体注入至管式混合器内,并投放混凝剂使水里所含的污泥等杂质混合凝结;
S3、絮凝处理:混合器内的水体进入到回转式隔板絮凝池流速减缓,原水中含有的悬浮物和胶体杂质与絮凝剂发生反应,产生絮状沉淀,部分絮状物在絮凝池内沉淀;
S4、沉淀处理:絮凝池中的水体经过缓冲区以稳定水流,然后缓缓带着较大混凝颗粒进入沉淀池做沉淀处理;
S5、初级过滤:沉淀处理后的水体进入到过滤池内进行初步过滤;
S6、消毒除杂:经过初步过滤后的水体在注入到清水池中的过程中通过回旋加氯管道组件,充分均匀的进行加氯消毒,在清水中通过悬挂活性炭悬浮包的方式对水体中的余氯、杂质和污染物进行去除;
S7、反渗透补微:将清水池内的水通过精密过滤器后注入到反渗透补微组件中,对水体中的残氯、有害物质和离子进行过滤,同时向水体中释放预先准备的矿物质;
S8、输送供水:经过二级泵房加压输送到供水管网。
进一步的,所述步骤S5中的过滤池滤料层由上而下滤料颗粒逐渐变大,分别为0.35米厚的无烟煤和0.4米厚的石英砂,下面铺设0.2米厚的砾石承托层,通过分层过滤的方式一方面可以提高过滤效果,另一方面可以满足大流量过滤,且不易堵塞。
进一步的,所述步骤S6中的回旋加氯管道组件包括进水管,所述进水管固定连通有回旋加速管,所述回旋加速管上端中心处固定连通有出水管,且进水管、回旋加速管和出水管之间一体成型,所述回旋加速管中心处安装有分布网盒,所述分布网盒下端固定连通有加气管,所述加气管连接有二氧化氯发生器,所述分布网盒上开设有多个均匀分布的释气微孔,利用回旋加速管的回旋特点对进水管中的水流进行加速,基于壁效应在分布网盒处产生空化现象,利用大量的微小气泡的溃灭,生成大量自由基,一方面提升有机污染物的降解去除能力,另一方面可以促进二氧化氯充分快速的溶于水中,在微观层面上提高在水体中的分布密集特性,进而基于二氧化氯消毒的原理显著提升消毒作用。
进一步的,所述步骤S6中的活性炭悬浮包包括横跨于清水池上方的横杆,所述横杆上可拆卸安装有多个均匀分布的驱动电机,所述驱动电机的输出端通过联轴器连接有传动立杆,所述传动立杆下端绑扎有多层吸附包,通过悬挂的多层吸附包对水体中的余氯、杂质和污染物进行去除,同时通过驱动电机提供驱动力,利用传动立杆带动多层吸附包在水体中转动,保持水体的流动性,一方面加快多层吸附包的过滤作用,减少过滤时间,另一方面可以提高过滤效果和充分性。
进一步的,所述多层吸附包由外至内依次包括第一吸附层、第二吸附层、第三吸附层,且填充的活性炭粒径逐渐变小,一方面方便对水体中不同粒径的杂质和污染物进行针对性的分开吸附,既提高了过滤效果,同时也方便后续的回收再利用,另一方面也可以最大限度发挥在有限空间内利用粒径配合,增大与水体的接触面积。
进一步的,所述步骤S7中的反渗透补微组件包括反渗透膜,所述反渗透膜下端固定连接有承接盒,所述承接盒上端开设有与反渗透膜相匹配的内凹水槽,所述内凹水槽底壁上开设有多个均匀分布并贯通承接盒的分布流道,所述分布流道内壁上固定连接有内部填充有矿石的环形矿石包,利用经过反渗透膜渗透过滤后的水体对环形矿石包的压迫作用,使得环形矿石包内的矿石发生摩擦现象,从而向通过的水体持续释放微量的矿物质,既可以不间断均匀的向水体内自动缓释添加,同时也可以避免直接添加带来的过量和不均匀性。
进一步的,所述环形矿石包中心处密封粘接有密封橡胶塞,所述密封橡胶塞中心处开设有形变通孔,所述环形矿石包内侧沿同一水平面上设有多个环形阵列分布的弹性伸缩杆,且弹性伸缩杆两端分别与分布流道内壁和密封橡胶塞外侧壁连接,密封橡胶塞用来对环形矿石包进行密封,提高水体对环形矿石包的压迫力,保证矿石之间摩擦充分,同时要在水压达一定程度后形变通孔会敞开畅通满足水体的定量流通,弹性伸缩杆用来导向密封橡胶塞均匀膨胀展开和收缩复形,一方面保护密封橡胶塞避免损坏,另一方面避免不规则变形导致形变通孔的堵塞现象。
进一步的,所述环形矿石包为双层复合结构且内外分别为尼龙层和半透膜层,所述尼龙层上固定连接有多根助动丝,所述助动丝上固定连接有多个一体成型的助磨微球,尼龙层起到对半透膜层的保护作用,半透膜层满足水体的少量流通,但是阻碍矿石摩擦掉落下的粉末进入到水体中并随之流出造成污染,而摩擦掉落的粉末状矿物质则容易电离以离子形式混合在水中流出,助动丝起到促进矿石摩擦的作用,助磨微球则提高对矿石的微观摩擦效果。
进一步的,所述矿石经过消毒杀菌处理且按照大中小三种粒径密集分配,所述三种粒径的矿石比例为1:2:4-5,在环形矿石包内有限的空间内可以盛放足量的矿石,同时粒径不同可以填充的更为饱满,且摩擦效果更好。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本方案可以实现采用特殊的处理方法,对原水进行初步消毒和初沉后,加药进行絮凝和沉淀处理,并在初步过滤后引进全新的回旋加氯管道组件,利用空化效应一方面提升有机污染物的降解去除能力,另一方面可以促进加氯的充分性,进而基于二氧化氯消毒的原理显著提升消毒作用,提高消毒效率大幅减少消毒时间,接着在清水池内通过活性炭悬浮包进行深度过滤,最后在反渗透补微组件中,对水体中的残氯、有害物质和离子进行过滤,同时向水体中释放预先准备的矿物质,根据区域性特点针对性的补充人体缺少的矿物质,实现自来水可以直接供给人们进行饮用的同时,通过补充合适的矿物质来保障身体健康。
(2)本发明的过滤池滤料层由上而下滤料颗粒逐渐变大,分别为0.35米厚的无烟煤和0.4米厚的石英砂,下面铺设0.2米厚的砾石承托层,通过分层过滤的方式一方面可以提高过滤效果,另一方面可以满足大流量过滤,且不易堵塞。
(3)本发明的回旋加氯管道组件包括进水管,进水管固定连通有回旋加速管,回旋加速管上端中心处固定连通有出水管,且进水管、回旋加速管和出水管之间一体成型,回旋加速管中心处安装有分布网盒,分布网盒下端固定连通有加气管,加气管连接有二氧化氯发生器,分布网盒上开设有多个均匀分布的释气微孔,利用回旋加速管的回旋特点对进水管中的水流进行加速,基于壁效应在分布网盒处产生空化现象,利用大量的微小气泡的溃灭,生成大量自由基,一方面提升有机污染物的降解去除能力,另一方面可以促进二氧化氯充分快速的溶于水中,在微观层面上提高在水体中的分布密集特性,进而基于二氧化氯消毒的原理显著提升消毒作用。
(4)本发明的活性炭悬浮包包括横跨于清水池上方的横杆,横杆上可拆卸安装有多个均匀分布的驱动电机,驱动电机的输出端通过联轴器连接有传动立杆,传动立杆下端绑扎有多层吸附包,通过悬挂的多层吸附包对水体中的余氯、杂质和污染物进行去除,同时通过驱动电机提供驱动力,利用传动立杆带动多层吸附包在水体中转动,保持水体的流动性,一方面加快多层吸附包的过滤作用,减少过滤时间,另一方面可以提高过滤效果和充分性。
(5)多层吸附包由外至内依次包括第一吸附层、第二吸附层、第三吸附层,且填充的活性炭粒径逐渐变小,一方面方便对水体中不同粒径的杂质和污染物进行针对性的分开吸附,既提高了过滤效果,同时也方便后续的回收再利用,另一方面也可以最大限度发挥在有限空间内利用粒径配合,增大与水体的接触面积。
(6)本发明的反渗透补微组件包括反渗透膜,反渗透膜下端固定连接有承接盒,承接盒上端开设有与反渗透膜相匹配的内凹水槽,内凹水槽底壁上开设有多个均匀分布并贯通承接盒的分布流道,分布流道内壁上固定连接有内部填充有矿石的环形矿石包,利用经过反渗透膜渗透过滤后的水体对环形矿石包的压迫作用,使得环形矿石包内的矿石发生摩擦现象,从而向通过的水体持续释放微量的矿物质,既可以不间断均匀的向水体内自动缓释添加,同时也可以避免直接添加带来的过量和不均匀性。
(7)环形矿石包中心处密封粘接有密封橡胶塞,密封橡胶塞中心处开设有形变通孔,环形矿石包内侧沿同一水平面上设有多个环形阵列分布的弹性伸缩杆,且弹性伸缩杆两端分别与分布流道内壁和密封橡胶塞外侧壁连接,密封橡胶塞用来对环形矿石包进行密封,提高水体对环形矿石包的压迫力,保证矿石之间摩擦充分,同时要在水压达一定程度后形变通孔会敞开畅通满足水体的定量流通,弹性伸缩杆用来导向密封橡胶塞均匀膨胀展开和收缩复形,一方面保护密封橡胶塞避免损坏,另一方面避免不规则变形导致形变通孔的堵塞现象。
(8)环形矿石包为双层复合结构且内外分别为尼龙层和半透膜层,尼龙层上固定连接有多根助动丝,助动丝上固定连接有多个一体成型的助磨微球,尼龙层起到对半透膜层的保护作用,半透膜层满足水体的少量流通,但是阻碍矿石摩擦掉落下的粉末进入到水体中并随之流出造成污染,而摩擦掉落的粉末状矿物质则容易电离以离子形式混合在水中流出,助动丝起到促进矿石摩擦的作用,助磨微球则提高对矿石的微观摩擦效果。
(9)矿石经过消毒杀菌处理且按照大中小三种粒径密集分配,三种粒径的矿石比例为1:2:4-5,在环形矿石包内有限的空间内可以盛放足量的矿石,同时粒径不同可以填充的更为饱满,且摩擦效果更好。
附图说明
图1为本发明的流程示意图;
图2为本发明回旋加氯管道组件的结构示意图;
图3为本发明回旋加氯管道组件的俯视剖视图;
图4为本发明活性炭悬浮包的结构示意图;
图5为本发明多层吸附包的结构示意图;
图6为本发明反渗透补微组件的结构示意图;
图7为图6中A处的结构示意图。
图中标号说明:
1进水管、2回旋加速管、3出水管、4加气管、5分布网盒、6释气微孔、7横杆、8驱动电机、9传动立杆、10多层吸附包、101第一吸附层、102第二吸附层、103第三吸附层、11反渗透膜、12承接盒、13内凹水槽、14分布流道、15环形矿石包、16密封橡胶塞、17形变通孔、18弹性伸缩杆、19助动丝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述;显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1:
请参阅图1,一种区域性自来水的高效直饮处理方法,包括以下步骤:
S1、取水初沉:设置在源水点处的取水泵房将源水先抽取至臭氧接触池内进行初步消毒,然后注入到总配水井内进行初沉;
S2、混合加药:将总配水井内内沉淀后的水体注入至管式混合器内,并投放混凝剂使水里所含的污泥等杂质混合凝结;
S3、絮凝处理:混合器内的水体进入到回转式隔板絮凝池流速减缓,原水中含有的悬浮物和胶体杂质与絮凝剂发生反应,产生絮状沉淀,部分絮状物在絮凝池内沉淀;
S4、沉淀处理:絮凝池中的水体经过缓冲区以稳定水流,然后缓缓带着较大混凝颗粒进入沉淀池做沉淀处理;
S5、初级过滤:沉淀处理后的水体进入到过滤池内进行初步过滤;
S6、消毒除杂:经过初步过滤后的水体在注入到清水池中的过程中通过回旋加氯管道组件,充分均匀的进行加氯消毒,在清水中通过悬挂活性炭悬浮包的方式对水体中的余氯、杂质和污染物进行去除;
S7、反渗透补微:将清水池内的水通过精密过滤器后注入到反渗透补微组件中,对水体中的残氯、有害物质和离子进行过滤,同时向水体中释放预先准备的矿物质;
S8、输送供水:经过二级泵房加压输送到供水管网。
步骤S5中的过滤池滤料层由上而下滤料颗粒逐渐变大,分别为0.35米厚的无烟煤和0.4米厚的石英砂,下面铺设0.2米厚的砾石承托层,通过分层过滤的方式一方面可以提高过滤效果,另一方面可以满足大流量过滤,且不易堵塞。
请参阅图2-3,步骤S6中的回旋加氯管道组件包括进水管1,进水管1固定连通有回旋加速管2,回旋加速管2上端中心处固定连通有出水管3,且进水管1、回旋加速管2和出水管3之间一体成型,回旋加速管2中心处安装有分布网盒5,分布网盒5下端固定连通有加气管4,加气管4连接有二氧化氯发生器,分布网盒5上开设有多个均匀分布的释气微孔6,利用回旋加速管2的回旋特点对进水管1中的水流进行加速,基于壁效应在分布网盒5处产生空化现象,利用大量的微小气泡的溃灭,生成大量自由基,一方面提升有机污染物的降解去除能力,另一方面可以促进二氧化氯充分快速的溶于水中,在微观层面上提高在水体中的分布密集特性,进而基于二氧化氯消毒的原理显著提升消毒作用。
请参阅图4,步骤S6中的活性炭悬浮包包括横跨于清水池上方的横杆7,横杆7上可拆卸安装有多个均匀分布的驱动电机8,驱动电机8的输出端通过联轴器连接有传动立杆9,传动立杆9下端绑扎有多层吸附包10,通过悬挂的多层吸附包10对水体中的余氯、杂质和污染物进行去除,同时通过驱动电机8提供驱动力,利用传动立杆9带动多层吸附包10在水体中转动,保持水体的流动性,一方面加快多层吸附包10的过滤作用,减少过滤时间,另一方面可以提高过滤效果和充分性。
请参阅图5,多层吸附包10由外至内依次包括第一吸附层101、第二吸附层102、第三吸附层103,且填充的活性炭粒径逐渐变小,一方面方便对水体中不同粒径的杂质和污染物进行针对性的分开吸附,既提高了过滤效果,同时也方便后续的回收再利用,另一方面也可以最大限度发挥在有限空间内利用粒径配合,增大与水体的接触面积。
请参阅图6,步骤S7中的反渗透补微组件包括反渗透膜11,反渗透膜11下端固定连接有承接盒12,承接盒12上端开设有与反渗透膜11相匹配的内凹水槽13,内凹水槽13底壁上开设有多个均匀分布并贯通承接盒12的分布流道14,分布流道14内壁上固定连接有内部填充有矿石的环形矿石包15,利用经过反渗透膜11渗透过滤后的水体对环形矿石包15的压迫作用,使得环形矿石包15内的矿石发生摩擦现象,从而向通过的水体持续释放微量的矿物质,既可以不间断均匀的向水体内自动缓释添加,同时也可以避免直接添加带来的过量和不均匀性。
请参阅图7,环形矿石包15中心处密封粘接有密封橡胶塞16,密封橡胶塞16中心处开设有形变通孔17,环形矿石包15内侧沿同一水平面上设有多个环形阵列分布的弹性伸缩杆18,且弹性伸缩杆18两端分别与分布流道14内壁和密封橡胶塞16外侧壁连接,密封橡胶塞16用来对环形矿石包15进行密封,提高水体对环形矿石包15的压迫力,保证矿石之间摩擦充分,同时要在水压达一定程度后形变通孔17会敞开畅通满足水体的定量流通,弹性伸缩杆18用来导向密封橡胶塞16均匀膨胀展开和收缩复形,一方面保护密封橡胶塞16避免损坏,另一方面避免不规则变形导致形变通孔17的堵塞现象。
环形矿石包15为双层复合结构且内外分别为尼龙层和半透膜层,尼龙层上固定连接有多根助动丝19,助动丝19上固定连接有多个一体成型的助磨微球,尼龙层起到对半透膜层的保护作用,半透膜层满足水体的少量流通,但是阻碍矿石摩擦掉落下的粉末进入到水体中并随之流出造成污染,而摩擦掉落的粉末状矿物质则容易电离以离子形式混合在水中流出,助动丝19起到促进矿石摩擦的作用,助磨微球则提高对矿石的微观摩擦效果。
矿石经过消毒杀菌处理且按照大中小三种粒径密集分配,三种粒径的矿石比例为1:2:4-5,在环形矿石包15内有限的空间内可以盛放足量的矿石,同时粒径不同可以填充的更为饱满,且摩擦效果更好。
值得注意的是,矿石的选择应该根据供水区域的水质特点和人们的矿物质摄取情况,实现针对性的补缺补差,例如该区域人们普遍缺钾,添加的矿石应该富含钾元素。
在缓释矿物质时,经过反渗透膜11渗透过滤后的水体,在内凹水槽13的聚集和分配下各自进入到分布流道14内,在经过环形矿石包15时部分水体流经环形矿石包15,剩余的大部分水体因为来不及通过而堆积在密封橡胶塞16处,并对周向的环形矿石包15产生压迫,而环形矿石包15内的矿石之间以及矿石和助动丝19的摩擦会导致微量矿物质的掉落,在环形矿石包15内流经的水体中电离以离子形式混合并随之流出,压迫环形矿石包15至一定程度后弹性伸缩杆18拉动密封橡胶塞16均匀膨胀变形,此时形变通孔17得以展开畅通,堆积的水体通过后水压减小,在弹性伸缩杆18和密封橡胶塞16的自身作用下复形,形变通孔17重新关闭开始新一轮的压迫,实现矿物质向水体内的缓释。
本发明可以实现采用特殊的处理方法,对原水进行初步消毒和初沉后,加药进行絮凝和沉淀处理,并在初步过滤后引进全新的回旋加氯管道组件,利用空化效应一方面提升有机污染物的降解去除能力,另一方面可以促进加氯的充分性,进而基于二氧化氯消毒的原理显著提升消毒作用,提高消毒效率大幅减少消毒时间,接着在清水池内通过活性炭悬浮包进行深度过滤,最后在反渗透补微组件中,对水体中的残氯、有害物质和离子进行过滤,同时向水体中释放预先准备的矿物质,根据区域性特点针对性的补充人体缺少的矿物质,实现自来水可以直接供给人们进行饮用的同时,通过补充合适的矿物质来保障身体健康。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式;但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围内。