CN111704270A - 具有气水混合反冲洗功能的一体化水质处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有气水混合反冲洗功能的一体化水质处理工艺，包括以下步骤：S1、在原水中添加药剂并与原水充分混合；S2、将混合有药剂的原水通入旋流反应絮凝沉淀器，原水依靠自身的冲力在旋流反应絮凝沉淀器内形成涡旋流动，加速絮凝反应矾花生成并让原水内的杂质快速下沉，原水接着被旋流反应絮凝沉淀器内的浮动过滤球过滤；S3、将旋流反应絮凝沉淀器过滤后的原水通入冲洗过滤器与内部的超滤膜进行再次过滤；S4、将冲洗过滤器过滤后的原水通入清水池进行储存并在通入的过程中在原水内添加消毒剂。本发明具有以下优点和效果：该水质处理工艺流程简单、净化彻底、使用寿命长、后期不需要人工维护，适合在偏远农村山区使用。

Description

具有气水混合反冲洗功能的一体化水质处理工艺

技术领域

本发明涉及一种水处理工艺，特别涉及一种具有气水混合反冲洗功能的一体化水质处理工艺。

背景技术

按照经济社会状况我国总体上分为城市、小城镇、农村三元结构。目前，我国城市和大多数小城镇都建有水厂，以保证城镇居民和少部分农民自来水供应。距离城镇较远的广大农村基本还在饮用井水或河水。我国有370多万个村庄，近7亿人口居住在没有自来水供应的地区。自然水源有的是符合饮用标准的，有的则不符合饮用标准。

特别是那些污染比较严重的地方，包括工业污水污染，生活污水污染及各种垃圾、牲畜粪便污染等，遭受污染的水不经过有效的卫生处理而直接饮用，会给人体健康带来伤害。截止2008年底，城镇中80％的生活污水和30％的工业废水未经过处理就排入水域。作为饮用水水源的地表水和地下水受到不同程度污染，野外作业、探险旅游以及远离城镇的部队和农村地区，饮用水水质较难得到保证。现有的水质处理工艺流程复杂、使用寿命短、净化不彻底，不适合在偏远的农村山区安装使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有气水混合反冲洗功能的一体化水质处理工艺，该水质处理工艺流程简单、净化彻底、使用寿命长、后期不需要人工维护，适合在偏远农村山区使用。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种具有气水混合反冲洗功能的一体化水质处理工艺，包括以下步骤：

S1、在原水中添加药剂并与原水充分混合；

S2、将混合有药剂的原水通入旋流反应絮凝沉淀器，原水依靠自身的冲力在旋流反应絮凝沉淀器内形成涡旋流动，加速絮凝反应矾花生成并让原水内的杂质快速下沉，原水接着被旋流反应絮凝沉淀器内的浮动过滤球过滤；

S3、将旋流反应絮凝沉淀器过滤后的原水通入冲洗过滤器与内部的超滤膜进行再次过滤；

S4、将冲洗过滤器过滤后的原水通入清水池进行储存并在通入的过程中在原水内添加消毒剂使其依靠原水的流动与原水充分混合。

通过采用上述技术方案，药剂的添加使得原水在旋流反应絮凝沉淀器内更高效的进行絮凝反应矾花生成，使原水内的杂质在旋流反应絮凝沉淀器内实现更高效的剥离并结合涡旋流动形成的旋涡，通过旋涡中心形成向下的作用下，使原水内的杂质能快速的下沉从而更好的实现杂质与原水剥离，实现更好的净化。旋流反应絮凝沉淀器内的杂质在接触过滤球时，粘附在过滤球表面，当过滤球表面的杂质粘附越来越多时，过滤球表面的杂质在重力以及旋涡的双重作用下会与过滤球发生剥离，从而实现过滤球的自清洗，且原水还能对浮动的过滤球起到搅动作用，实现杂质与过滤球的更好剥离。过滤后的进入冲洗过滤器通过超滤膜再次进行过滤，过滤后的原水添加完消毒剂后通入清水池形成符合饮用标准的饮用水。该水质处理工艺流程简单、净化彻底、使用寿命长、后期不需要人工维护，适合在偏远农村山区使用。

进一步设置为：药剂包括食品级片碱3%-8%、饮用水级聚合氯化铝3%-8%；将原水通入旋流反应絮凝沉淀器的流速控制在8-20m/s；消毒剂包括次氯酸钠10%-13%。

通过采用上述技术方案，该药剂与原水配合能更好的产生絮凝反应，并通过流速的控制在旋流反应絮凝沉淀器形成稳定的旋涡，对杂质进行更好的沉降。

进一步设置为：所述旋流反应絮凝沉淀器包括沉淀罐体以及设置于沉淀罐体的第一进水管与第一出水管，所述冲洗过滤器包括过滤罐体以及设置于过滤罐体的第二进水管与第二出水管，所述沉淀罐体底部设有第一排污管，所述第一排污管上设有第一排污阀，所述沉淀罐体内部设有用于阻挡过滤球进入第一排污管的拦截网，所述第一出水管与第二进水管之间连接有连接管道，所述第二进水管上连接有若干位于过滤罐体内且用于对超滤膜进行冲洗的喷水口，所述过滤罐体底部设有第二排污管，所述第二排污管上设有第二排污阀，所述第二出水管的位置高度低于第二进水管的位置高度，所述第二进水管的位置高度低于第一出水管的位置高度，所述过滤罐体的高度低于沉淀罐体，所述第一进水管的位置高度低于第一出水管的位置高度，所述过滤罐体的体积小于沉淀罐体，所述沉淀罐体上设有自动排气阀，所述过滤罐体上设有自动吸排气阀，所述第一进水管上设有进水阀。

通过采用上述技术方案，喷水口的设置实现对超滤膜表面的清洗，通过配合自动吸排气阀、自动排气阀、第一排污阀与第二排污阀，在旋流反应絮凝沉淀器与冲洗过滤器内形成气水混合清洗，达到更好的清洗效果，使清洗更加彻底且不需要人工干预。

进一步设置为：当要对旋流反应絮凝沉淀器与冲洗过滤器进行气水混合冲洗时，将进水阀关闭，开启第一排污阀与第二排污阀。

通过采用上述技术方案，打开第一排污阀和第二排污阀，由于第一排污阀与第二排污阀存在不同的排污水势，从而引起动力差，第一排污阀的排水力大于第二排污阀的排水力，从而引起第二排污阀由排水转变为吸气。第一排污阀不断排水，第二排污阀不断吸气，在过滤罐体内形成大量的气水混合物，空气泡由于真空作用，在过滤膜表面快速破裂，同时将附着在过滤膜表面的附着物快速有效地剥离，达到冲洗的目的。整个过程不消耗外部能源并完全依靠旋流反应絮凝沉淀器以及冲洗过滤器内的水进行清洗，使得本设备积小巧、耗电耗水低，后期维护不需要人工干预，降低了设备的后期运行管理成本。

进一步设置为：当要对旋流反应絮凝沉淀器与冲洗过滤器进行正冲洗时，将进水阀与第一排污阀关闭，开启第二排污阀。

通过采用上述技术方案，打开第二排污阀用以实现一边排水一边进气，进入的空气与残存部分水充分混合成气水混合物，接触超滤膜表面时气泡快速爆破，将超滤膜上的淤泥附着物剥离。

进一步设置为：所述旋流反应絮凝沉淀器包括连接于第一进水管上的涡旋发生件，所述涡旋发生件包括连通第一进水管的出水管道以及设置于出水管道的若干出水孔，若干所述出水孔沿出水管道的轴向间隔排列设置。

通过采用上述技术方案，利用第一进水管进入沉淀罐体内的原水产生水流涡旋，加速絮凝反应矾花生成，使沉淀罐体内原水的涡旋中心形成向下的作用下，使原水内的杂质能快速的下沉并实现杂质与过滤球之间的更好剥离，这样能对沉淀罐体内的杂质进行更有效的清洗。

进一步设置为：所述第一出水管或沉淀罐体上设有用于阻挡过滤球进入第一出水管的网桶。

通过采用上述技术方案，网桶的设置防止过滤球进入第一出水管而将第一出水管堵塞。

进一步设置为：包括固定设置于过滤罐体内的固定盘以及设置于固定盘且供超滤膜安装的若干固定孔，所述第二进水管上连接有位于固定盘上方的管架，所述的管架固定设置于固定盘，若干所述的喷水口分布设置于管架且作用于超滤膜的外表面。

通过采用上述技术方案，固定盘的设置用以实现管架与超滤膜在过滤罐体内的稳定安装。

进一步设置为：所述喷水口的朝向与超滤膜的长度方向相互平行。

通过采用上述技术方案，通过将喷水口的方向设置成与超滤膜的方向相互平行的方式使超滤膜的膜外壁压力低于大气压力，附着物被超滤膜膜内的空气通过微孔往膜外推出，从而实现附着物与超滤膜之间的快速剥离，提升清洗效果。

综上所述，本发明具有以下有益效果：该水质处理工艺流程简单、净化彻底、使用寿命长、后期不需要人工维护，适合在偏远农村山区使用。

附图说明

图1为实施例的工艺流程图；

图2为实施例的局部结构示意图；

图3为实施例中旋流反应絮凝沉淀器的结构示意图；

图4为实施例中旋流反应絮凝沉淀器俯视的结构示意图；

图5为实施例中涡旋发生件的结构示意图；

图6为实施例中网桶的结构示意图；

图7为实施例中冲洗过滤器的结构示意图；

图8为实施例中冲洗过滤器的局部结构示意图。

图中：1、沉淀罐体；2、第一进水管；3、第一出水管；4、过滤罐体；5、第二进水管；6、第二出水管；7、第一排污管；8、第一排污阀；9、过滤球；10、拦截网；11、连接管道；12、超滤膜；13、喷水口；14、第二排污管；15、第二排污阀；16、自动排气阀；17、自动吸排气阀；18、涡旋发生件；181、出水管道；182、出水孔；19、网桶；20、固定盘；21、固定孔；22、管架；32、进水阀；33、旋流反应絮凝沉淀器；34、冲洗过滤器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参考图1至图8，一种具有气水混合反冲洗功能的一体化水质处理工艺，包括以下步骤：

S1、在原水中添加药剂并与原水充分混合；

S2、将混合有药剂的原水通入旋流反应絮凝沉淀器33，原水依靠自身的冲力在旋流反应絮凝沉淀器33内形成涡旋流动，加速絮凝反应矾花生成并让原水内的杂质快速下沉，原水接着被旋流反应絮凝沉淀器33内的浮动过滤球9过滤；

S3、将旋流反应絮凝沉淀器33过滤后的原水通入冲洗过滤器34与内部的超滤膜12进行再次过滤；

S4、将冲洗过滤器34过滤后的原水通入清水池进行储存并在通入的过程中在原水内添加消毒剂使其依靠原水的流动与原水充分混合。

药剂包括食品级片碱3%-8%、饮用水级聚合氯化铝3%-8%；将原水通入旋流反应絮凝沉淀器33的流速控制在8-20m/s；消毒剂包括次氯酸钠10%-13%。食品级片碱优选为5%、饮用水级聚合氯化铝优选为5%、次氯酸钠优选为10%。当要对旋流反应絮凝沉淀器33与冲洗过滤器34进行气水混合冲洗时，将进水阀32关闭，开启第一排污阀8与第二排污阀15。当要对旋流反应絮凝沉淀器33与冲洗过滤器34进行正冲洗时，将进水阀32与第一排污阀8关闭，开启第二排污阀15。

旋流反应絮凝沉淀器33包括沉淀罐体1以及固定设置于沉淀罐体1的第一进水管2与第一出水管3，第一进水管2的位置高度低于第一出水管3的位置高度。冲洗过滤器34包括过滤罐体4以及固定设置于过滤罐体4的第二进水管5与第二出水管6，第二进水管5道位置高度高于第二出水管6的位置高度，第一进水管2上安装有进水阀32。

沉淀罐体1底部固定连接有第一排污管7，第一排污管7上安装有第一排污阀8，过滤球9具体为多面体空心球、数量为若干。沉淀罐体1内部固定设置有用于阻挡过滤球9进入第一排污管7的拦截网10，拦截网10的位置高度位于第一进水管2出口的下方。第一出水管3与第二进水管5之间连接有连接管道11，第一出水管3的位置高度高于第二进水管5的位置高度。

沉淀罐体1顶部固定设置有自动排气阀16，第一进水管2上连接有让水流在沉淀罐体1内部形成涡旋流动的涡旋发生件18，涡旋发生件18包括与第一进水管2固定连接出水管道181以及开设于出水管道181的若干出水孔182，若干出水孔182沿出水管道181的轴向间隔排列设置。第一出水管3的进水口固定设置有位于沉淀罐体1内部且用于阻挡过滤球9进入第一出水管3的网桶19。

过滤罐体4内固定设置有固定盘20，固定盘20上开设分布有若干供超滤膜12安装的固定孔21，超滤膜12固定安装于固定孔21且数量为若干；第二进水管5上固定连接有位于过滤罐体4内部的管架22，管架22位于固定盘20上方且与之固定连接，管架22上开设分布有若干对超滤膜12表面进行冲洗的喷水口13，喷水口13的朝向与超滤膜12的长度方向相互平行。过滤罐体4的底部固定连接有第二排污管14，第二排污管14上固定安装有第二排污阀15，过滤罐体4顶部固定设置有自动吸排气阀17。过滤罐体4的高度低于沉淀罐体1，过滤罐体4的体积小于沉淀罐体1。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种具有气水混合反冲洗功能的一体化水质处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在原水中添加药剂并与原水充分混合；

S2、将混合有药剂的原水通入旋流反应絮凝沉淀器(33)，原水依靠自身的冲力在旋流反应絮凝沉淀器(33)内形成涡旋流动，加速絮凝反应矾花生成并让原水内的杂质快速下沉，原水接着被旋流反应絮凝沉淀器(33)内的浮动过滤球(9)过滤；

S3、将旋流反应絮凝沉淀器(33)过滤后的原水通入冲洗过滤器(34)与内部的超滤膜(12)进行再次过滤；

S4、将冲洗过滤器(34)过滤后的原水通入清水池进行储存并在通入的过程中在原水内添加消毒剂使其依靠原水的流动与原水充分混合。

2.根据权利要求1所述的具有气水混合反冲洗功能的一体化水质处理工艺，其特征在于：药剂包括食品级片碱3%-8%、饮用水级聚合氯化铝3%-8%；将原水通入旋流反应絮凝沉淀器(33)的流速控制在8-20m/s；消毒剂包括次氯酸钠10%-13%。

3.根据权利要求1所述的具有气水混合反冲洗功能的一体化水质处理工艺，其特征在于：所述旋流反应絮凝沉淀器(33)包括沉淀罐体(1)以及设置于沉淀罐体(1)的第一进水管(2)与第一出水管(3)，所述冲洗过滤器(34)包括过滤罐体(4)以及设置于过滤罐体(4)的第二进水管(5)与第二出水管(6)，所述沉淀罐体(1)底部设有第一排污管(7)，所述第一排污管(7)上设有第一排污阀(8)，所述沉淀罐体(1)内部设有用于阻挡过滤球(9)进入第一排污管(7)的拦截网(10)，所述第一出水管(3)与第二进水管(5)之间连接有连接管道(11)，所述第二进水管(5)上连接有若干位于过滤罐体(4)内且用于对超滤膜(12)进行冲洗的喷水口(13)，所述过滤罐体(4)底部设有第二排污管(14)，所述第二排污管(14)上设有第二排污阀(15)，所述第二出水管(6)的位置高度低于第二进水管(5)的位置高度，所述第二进水管(5)的位置高度低于第一出水管(3)的位置高度，所述过滤罐体(4)的高度低于沉淀罐体(1)，所述第一进水管(2)的位置高度低于第一出水管(3)的位置高度，所述过滤罐体(4)的体积小于沉淀罐体(1)，所述沉淀罐体(1)上设有自动排气阀(16)，所述过滤罐体(4)上设有自动吸排气阀(17)，所述第一进水管(2)上设有进水阀(32)。

4.根据权利要求2所述的具有气水混合反冲洗功能的一体化水质处理工艺，其特征在于：当要对旋流反应絮凝沉淀器(33)与冲洗过滤器(34)进行气水混合冲洗时，将进水阀(32)关闭，开启第一排污阀(8)与第二排污阀(15)。

5.根据权利要求2所述的具有气水混合反冲洗功能的一体化水质处理工艺，其特征在于：当要对旋流反应絮凝沉淀器(33)与冲洗过滤器(34)进行正冲洗时，将进水阀(32)与第一排污阀(8)关闭，开启第二排污阀(15)。

6.根据权利要求2所述的具有气水混合反冲洗功能的一体化水质处理工艺，其特征在于：所述旋流反应絮凝沉淀器(33)包括连接于第一进水管(2)上的涡旋发生件(18)，所述涡旋发生件(18)包括连通第一进水管(2)的出水管道(181)以及设置于出水管道(181)的若干出水孔(182)，若干所述出水孔(182)沿出水管道(181)的轴向间隔排列设置。

7.根据权利要求2所述的具有气水混合反冲洗功能的一体化水质处理工艺，其特征在于：所述第一出水管(3)或沉淀罐体(1)上设有用于阻挡过滤球(9)进入第一出水管(3)的网桶(19)。

8.根据权利要求2所述的具有气水混合反冲洗功能的一体化水质处理工艺，其特征在于：包括固定设置于过滤罐体(4)内的固定盘(20)以及设置于固定盘(20)且供超滤膜(12)安装的若干固定孔(21)，所述第二进水管(5)上连接有位于固定盘(20)上方的管架(22)，所述的管架(22)固定设置于固定盘(20)，若干所述的喷水口(13)分布设置于管架(22)且作用于超滤膜(12)的外表面。

9.根据权利要求8所述的具有气水混合反冲洗功能的一体化水质处理工艺，其特征在于：所述喷水口(13)的朝向与超滤膜(12)的长度方向相互平行。

Images