CN112537872A - 一种船用大流量饮用水末端净化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船用大流量饮用水末端净化系统，包括依次连通的原水管路、活性炭过滤器、精密过滤器、紫外线杀菌器、净水出水管路；所述原水管路经第一反冲洗管路与精密过滤器的顶部连通，精密过滤器的底部经第二反冲洗管路与排渣放泄口连通；在第一管路、第三管路、第一反冲洗管路和第二反冲洗管路上分别依次对应配置有第四电磁阀、第二电磁阀、第一电磁阀和第三电磁阀，各电磁阀和流量检测装置均分别与电控箱相连。本发明的有益效果为：通过采用“吸附+过滤+消毒”工艺，连续处理来自饮用水舱的淡水，有效滤除细菌、微生物等小分子物质，使出水水质符合相关标准要求。
Description
技术领域
本发明涉及船舶日用水系统设计技术，具体涉及一种船用大流量饮用水末端净化系统。
背景技术
随着船舶日趋大型化，如何进一步提升船舶长期远航期间船员的生活保障水平这一问题也越发受到人们的重视。
船舶携带或制备的饮用水储存于饮用水舱，采用适时适量在饮用水舱加氯消毒的方式对饮用水舱内贮存的饮用水进行消毒。饮用水从饮用水舱通过管路送至大流量用户(如向厨房、开水器等)过程中可能存在二次污染；饮用水在饮用水舱内经过一段时间的存储会带有一些异味，而采用饮用水末端净化系统连续处理来自饮用水舱的淡水，使之出水水质符合要求，保证饮用水卫生。
中小型船舶上人员较少，集中供饮用水使用量较小，常规饮用水末端净化系统通常设置普通的活性炭滤芯，处理睡了一般小于3.5m3/h，且无反冲洗设备。但大型船舶上人员多，厨房、开水器等需同时间段大量使用饮用水，饮用水量需求增大，采用常规设计净化能力有限，无法满足不了日常使用需求。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种净化流量大且具备反洗功能的船用大流量饮用水末端净化系统
本发明采用的技术方案为：一种船用大流量饮用水末端净化系统，包括原水管路、活性炭过滤器、精密过滤器、紫外线杀菌器、净水出水管路和电控箱，所述原水管路经第一管路与活性炭过滤器的顶部入口相连，活性炭过滤器的底部出口经第二管路与精密过滤器的底部入口连通，精密过滤器的顶部出口经第三管路与紫外线杀菌器的下部入口相连，紫外线杀菌器的上部出口通过流量检测装置与净水出水管路连通；所述原水管路经第一反冲洗管路与精密过滤器的顶部连通，精密过滤器的底部经第二反冲洗管路与排渣放泄口连通；在第一管路、第三管路、第一反冲洗管路和第二反冲洗管路上分别依次对应配置有第四电磁阀、第二电磁阀、第一电磁阀和第三电磁阀，各电磁阀和流量检测装置均分别与电控箱相连。
按上述方案，所述净化系统还包括与电控箱相连的余氯在线监测装置，所述余氯在线监测装置安装在用于连通紫外线杀菌器与流量检测装置的第四管路上；在余氯在线监测装置上游的第四管路上设有增压泵。
按上述方案，所述精密过滤器的顶部出口通过第五管路与第二反冲洗管路连通，第五管路上增设有第五电磁阀，第五电磁阀与电控箱相连。
按上述方案，所述活性炭过滤器的底部出口与第一排渣管路连通，第一排渣管路上配置有第一排渣阀；所述精密过滤器的底部出口与第二排渣管路连通，第二排渣管路上配置有第二排渣阀；所述第一排渣管路和第二排渣管路均与第二反冲洗管路连通。
按上述方案，所述活性炭过滤器的顶部配置有第一排气阀；所述精密过滤器的顶部配置有第二排气阀。
按上述方案，在第一管路上还设置有调节阀和第一安全阀，第四电磁阀、调节阀和第一安全阀沿水流方向依次布置。
按上述方案，在第一反冲洗管路上还设置有减压阀和第二安全阀，第一电磁阀、减压阀和第二安全阀沿水流方向依次布置。
按上述方案，所述活性炭过滤器采用颗粒状果壳型活性炭滤芯组件，活性炭滤芯组件内采用碳银粒子活性炭。
按上述方案，所述精密过滤器采用聚醚砜微孔滤膜滤芯。
本发明的有益效果为：
1、本发明针对船舶的使用条件，设计所述净化系统采用活性炭吸附、聚醚砜微孔滤膜过滤以及紫外杀菌技术，即时净化流量大，操作便捷；且具备自动反冲洗功能，能让精密过滤器自我“清洁”，降低微滤衰减速率，提高滤芯使用寿命；集成化、模块化设计使结构紧凑合理，体积小，易于维护，自动化、智能化程度高。
2、本发明通过流量计检测出口流量自动控制设备启停，包括增压泵、紫外线消毒器和余氯检测仪等，即时满足用户净化需求；在所述净化系统入口设置调节阀，用以调节经过系统的流量，保证最大瞬时流量不超过系统设计通量。
3、本发明所述净化系统采用颗粒状果壳型活性炭滤芯组件，能有效吸附水中的余氯、异色异味、重金属，组件方便船员进行更换操作，更换周期不小于正常使用达6个月或达到总过滤通量5000m3；活性炭滤芯组件采用碳银粒子活性炭，相比于传统的活性炭颗粒，具有更强的吸附和杀菌能力，使用寿命更长。
4、本发明可推广至其他民用范畴。
附图说明
图1为本发明一个具体实施例的结构示意图。
图2为本实施例在正常工作时水处理示意图。
图3为本实施例的反冲洗示意图。
图4为本实施例自动排渣示意图。
其中：1、原水管路；2、活性炭过滤器；3、精密过滤器；4、紫外线杀菌器；5、净水出水管路；6、电控箱；7、第一管路；8、第二管路；9、第三管路；10、第四管路；11、第五管路；12、第一电磁阀；13、第二电磁阀；14、第三电磁阀；15、第四电磁阀；16、第五电磁阀；17、第一排气阀；18、第二排气阀；19、减压阀；20、第一安全阀；21、第二安全阀；22、调节阀；24、第一排渣阀；25、第二排渣阀；26、增压泵；27、余氯在线监测装置；28、流量检测装置；29、第一反冲洗管路；30、第二反冲洗管路；31、第一排渣管路；32、第二排渣管路。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。
如图1所示的一种船用大流量饮用水末端净化系统，用于厨房、开水器等较大流量用户供水的饮用水终端处理装置，通过采用“吸附+过滤+消毒”工艺，进一步连续处理来自饮用水舱的淡水，有效滤除细菌、微生物等小分子物质，同时可保留有益于人体的矿物质，使出水水质符合相关标准要求。
如图1所示的一种船用大流量饮用水末端净化系统，包括原水管路1、活性炭过滤器2、精密过滤器3、紫外线杀菌器4、净水出水管路5和电控箱6，所述原水管路1经第一管路7与活性炭过滤器2的顶部入口相连，活性炭过滤器2的底部出口经第二管路8与精密过滤器3的底部入口连通，精密过滤器3的顶部出口经第三管路9与紫外线杀菌器4的下部入口相连，紫外线杀菌器4的上部出口通过流量检测装置28与净水出水管路5连通；所述原水管路1经第一反冲洗管路29与精密过滤器3的顶部出口连通，精密过滤器3的底部入口经第二反冲洗管路30与排渣放泄口连通；在第一管路7、第三管路9、第一反冲洗管路29和第二反冲洗管路30上分别依次对应配置有第四电磁阀15、第二电磁阀13、第一电磁阀12和第三电磁阀14，各电磁阀和流量检测装置28均分别与电控箱6相连。
优选地，所述净化系统还包括与电控箱6相连的余氯在线监测装置27，所述余氯在线监测装置27安装在用于连通紫外线杀菌器4与流量检测装置28的第四管路10上；在余氯在线监测装置27上游的第四管路10上设有增压泵26。
优选地，所述精密过滤器3的顶部出口通过第五管路11与第二反冲洗管路30连通，第五管路11上增设有第五电磁阀16，第五电磁阀16与电控箱6相连。
优选地，所述活性炭过滤器2的底部出口与第一排渣管路31连通，第一排渣管路31上配置有第一排渣阀24；所述精密过滤器3的底部出口与第二排渣管路32连通，第二排渣管路32上配置有第二排渣阀25；所述第一排渣管路31和第二排渣管路32均与第二反冲洗管路30连通。
优选地，所述活性炭过滤器2的顶部配置有第一排气阀17；所述精密过滤器3的顶部配置有第二排气阀18。
优选地，在第一管路7上还设置有调节阀22和第一安全阀20，第四电磁阀15、调节阀22和第一安全阀20沿水流方向依次布置。
优选地，在第一反冲洗管路29上还设置有减压阀19和第二安全阀21，第一电磁阀12、减压阀19和第二安全阀21沿水流方向依次布置。
本实施例所述净化系统整体集成化、模块化设计，作为整体供货，可达到10m3/h的处理能力,又可保证5000m3的总过滤通量的过滤要求，各设备具体配置如下：
1、活性炭过滤器2
所述活性炭过滤器2采用颗粒状果壳型活性炭滤芯组件，能有效吸附水中的余氯、异色异味、重金属，组件方便船员进行更换操作，更换周期不小于正常使用达6个月或达到总过滤通量5000m3(以先达到的指标为准)。活性炭滤芯组件内采用碳银粒子活性炭，相比于传统的活性炭颗粒，具有更强的吸附和杀菌能力，使用寿命更长。
2、精密过滤器3
所述精密过滤器3采用聚醚砜微孔滤膜滤芯，过滤精度为0.8μm，采用反冲洗设计降低微滤衰减速率、提高使用寿命。所述精密过滤器3的滤芯更换周期为不小于正常使用达6个月或达到总过滤通量5000m3(以先达到的指标为准)。
精密过滤器3设计两条水流通路，其中一条为正常产水工作通路，另一条反冲洗工作通路。反冲洗工作通路的第一反冲洗管路29上设计有减压阀19，以将管路压力降至精密过滤器3的聚醚砜微孔滤膜反向耐受压力范围。采用止回阀(所述止回阀设于第二管路8上)和各电磁阀，并利用电控箱6(PLC控制器内置程序)自动控制两条通路的切换，定时自动为精密过滤器3反冲洗，当精密过滤器3前后压差过高自动为精密过滤器3反冲洗。
3、紫外线杀菌器4
紫外线杀菌器4优选UV紫外线杀菌器，采用紫外线杀菌灯，其灯管照射总功率不小于360W，灯管更换周期不小于6000h。
4、余氯在线监测装置27
所述净化系统出口配置余氯在线监测装置27，能够实时检测出水的余氯含量，当游离氯浓度小于0.05mg/L或大于0.3mg/L时装置发出声光报警信号。
5、电控箱6
电控箱6可靠接地，电控箱6的输入输出增加电抗器、滤波器等，可有效减少对其他系统的电磁干扰。电控箱6通过对各电磁阀、压力传感器和余氯检测传感器等进行控制，可实现以下功能：1、对活性炭过滤器2内的活性炭组件、精密过滤器3内的滤芯组件定期更换提醒；2、对精密过滤器3组件定期反冲洗，反冲洗周期可调；3、紫外线杀菌器4的灯管能故障提醒；4、根据出口流量自动控制增压泵26的启停；5、出口余氯监测超标报警；6、整个净化系统故障报警等功能。
在所述净化系统设计过程中，通过控制策略实现自动反冲洗控制策略，延长装置的使用寿命。本发明所述净化系统还提供综合运行远程无源常开触点、综合故障报警远程无源常开触点，实现远程监控。
6、其他组件
各电磁阀均为二位二通电磁阀。
活性炭过滤器2和精密过滤器3的顶部均设置排气阀，用以排放活性炭过滤器2和精密过滤器3中带入聚集的空气，保证水流与滤芯的充分接触。
第一反冲洗管路29上设减压阀19，使反向冲洗水压力不超过精密过滤器3内聚醚砜微孔滤膜的承受限值。第一反冲洗管路29上设安全阀，当所述净化系统内压力过高时，可通过安全阀释放过高的压力以达到自动保护的目的。
第四管路10上的增压泵26用以增加因通过二级过滤而降低的出水压力，以满足装置出水压力要求。
本实施例的工作原理如下：
在所述净化系统的入口设置调节阀22(第一管路7上设调节阀22)，用以调节经过整个净化系统的流量，保证最大瞬时流量不超过设计通量，即不超过10m3/h。所述净化系统的出口设置流量检测装置28(第四管路10上设流量检测装置28)，当用水终端开启阀门用水时，流量检测装置28检测到流量信号并传递给电控箱6，即自动启停设备。原水流入活性炭过滤器2，活性炭过滤器2吸附水中溶解化合物、余氯、部分重金属、异色异味，使水变得甘甜，改善水的口感，且使用寿命长。经精密过滤器3过滤后的水能保留矿物质等对人体有益的微量元素，超过0.8μm的细菌杂质等均被滤除。当要处理的水流过UV紫外杀菌器时，紫外线杀死水中的细菌、病毒及其它微生物，达到水消毒的目的。紫外线杀菌器4的出口配置余氯在线监测装置27，对出水余氯指标进行实时监测，余氯超标即发出报警。所述净化系统的出水口设置流量监测装置，可手动设定累计流量值，当实际累计流量达到设定值时发出报警信号，以达到提醒用户更换滤芯的目的。
本实施例中，电控箱6采用PLC编程控制、触摸屏显示形式，集成在门板上，触摸屏下部放置3个指示灯，完成整个装置人机交互。电控箱6具体控制原理如下：
如图2所示，所述净化系统正常工作时，第二电磁阀13和第四电磁阀15开启，第一电磁阀12、第三电磁阀14、第五电磁阀16关闭，原水经第一管路7进入所述净化系统，经过常开第四电磁阀15、调节阀22、第一安全阀20、活性炭过滤器2、精密过滤器3、常开第二电磁阀13、紫外线杀菌器4、增压泵26、余氯在线监测装置27、流量检测装置28后，形成净水，由净水出水管路5流出。
如图3所示，对精密过滤器3反冲洗时，第一电磁阀12和第三电磁阀14开启，第二电磁阀13、第四电磁阀15和第五电磁阀16关闭，原水经第一反冲洗管路29进入所述净化系统，经过第一电磁阀12、减压阀19、安全阀、精密过滤器3、第三电磁阀14后，经排渣放泄口流出。
如图4所示，反冲洗后再次启动制水模式之前，设计了一段时间的自动排渣流程，保证流入净水出口的水质。第四电磁阀15和第五电磁阀16开启，第一电磁阀12、第二电磁阀13和第三电磁阀14关闭；原水经第一管路7进入所述净化系统，经过常开第四电磁阀15、调节阀22、安全阀、活性炭过滤器2、精密过滤器3，正向冲洗第五电磁阀16后，经排渣放泄口流出。
最后应说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种船用大流量饮用水末端净化系统，其特征在于，包括原水管路、活性炭过滤器、精密过滤器、紫外线杀菌器、净水出水管路和电控箱，所述原水管路经第一管路与活性炭过滤器的顶部入口相连，活性炭过滤器的底部出口经第二管路与精密过滤器的底部入口连通，精密过滤器的顶部出口经第三管路与紫外线杀菌器的下部入口相连，紫外线杀菌器的上部出口通过流量检测装置与净水出水管路连通；所述原水管路经第一反冲洗管路与精密过滤器的顶部连通，精密过滤器的底部经第二反冲洗管路与排渣放泄口连通；在第一管路、第三管路、第一反冲洗管路和第二反冲洗管路上分别依次对应配置有第四电磁阀、第二电磁阀、第一电磁阀和第三电磁阀，各电磁阀和流量检测装置均分别与电控箱相连。
2.如权利要求1所述的净化系统，其特征在于，所述净化系统还包括与电控箱相连的余氯在线监测装置，所述余氯在线监测装置安装在用于连通紫外线杀菌器与流量检测装置的第四管路上；在余氯在线监测装置上游的第四管路上设有增压泵。
3.如权利要求1所述的净化系统，其特征在于，所述精密过滤器的顶部出口通过第五管路与第二反冲洗管路连通，第五管路上增设有第五电磁阀，第五电磁阀与电控箱相连。
4.如权利要求1所述的净化系统，其特征在于，所述活性炭过滤器的底部出口与第一排渣管路连通，第一排渣管路上配置有第一排渣阀；所述精密过滤器的底部出口与第二排渣管路连通，第二排渣管路上配置有第二排渣阀；所述第一排渣管路和第二排渣管路均与第二反冲洗管路连通。
5.如权利要求1所述的净化系统，其特征在于，所述活性炭过滤器的顶部配置有第一排气阀；所述精密过滤器的顶部配置有第二排气阀。
6.如权利要求1所述的净化系统，其特征在于，在第一管路上还设置有调节阀和第一安全阀，第四电磁阀、调节阀和第一安全阀沿水流方向依次布置。
7.如权利要求1所述的净化系统，其特征在于，在第一反冲洗管路上还设置有减压阀和第二安全阀，第一电磁阀、减压阀和第二安全阀沿水流方向依次布置。
8.如权利要求1所述的净化系统，其特征在于，所述活性炭过滤器采用颗粒状果壳型活性炭滤芯组件，活性炭滤芯组件内采用碳银粒子活性炭。
9.如权利要求1所述的净化系统，其特征在于，所述精密过滤器采用聚醚砜微孔滤膜滤芯。
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|---|---|---|---|
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Citations (2)
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| CN105293752A (zh) * | 2015-08-24 | 2016-02-03 | 天津市朗新源科技有限公司 | 一种家用净水系统 |
| CN107215991A (zh) * | 2017-06-10 | 2017-09-29 | 武汉中舟环保设备股份有限公司 | 一种舰船厨房水净化系统 |
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