CN114275949A - 一种一体化饮用水深度处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体化饮用水深度处理设备，包括集成为一体的水处理系统、加药系统和控制系统，水处理系统与所述加药系统一起实现饮用水的深度处理，控制系统用于实现各个部件的连接控制，其中，水处理系统包括系统主管道，系统主管道的两端分别为与供水管道法兰连接的进水口以及与用水管道法兰连接的出水口，系统主管道沿水流动的方向依次设置有精密过滤器、紫外线设备Ⅰ、活性炭过滤器和紫外线设备Ⅱ，所述加药系统用于把臭氧气体和/或过氧化氢加入到水处理系统中，所述控制系统包括控制器。本发明既解决了传统工艺使用氧气源或空气源产生臭氧的供臭氧方式的复杂性，又解决了传统深度处理工艺不够小型化、灵活化、自动化。
Description
技术领域
本发明属于生活饮用水深度处理领域，尤其涉及一种一体化饮用水深度处理设备。
背景技术
饮用水安全是最基本的民生问题。随着社会经济高速发展和城镇化的快速推进，我国水源 普遍污染，仍普遍存在微量有机物、藻类和嗅味等问题，同时也有就很多农药、抗生素等新型 污染物在水中检出，存在健康风险。
我国饮用水厂深度处理工艺规模明显不足，水厂工艺仍以常规工艺为主，难以应付复杂的 水源水质问题。在全国范围，尽管采用深度处理工艺的水厂在不断增加，但总体来看，采用深 度处理工艺的水厂数量还是很少，且主要集中在北京、上海、深圳等经济发达地区。臭氧-活 性炭、臭氧-紫外线等深度处理工艺对去除微量有机污染物，去除消毒副产物，消除异味物质， 改善口感，提高饮用水水质具有非常明显的作用。
目前，主要是一些经济发达地区的大型水厂采用了臭氧-活性炭等深度处理工艺。经济相 对欠发达地区及大部分小城镇和农村地区的饮用水供水工艺没有深度处理工艺。这些地区的饮 用水水质整体提升推进工作相对较慢。
综上所述，提出一种技术先进、管理方便且运行费用低的饮用水深度处理设备，既可以有 效去除饮用水中的微量污染物，又可以与现有常规供水工艺相结合，提高供水的水质，快速而 有效地解决经济相对欠发达地区及大部分小城镇和农村地区的饮用水安全问题，已经成为亟需 解决问题。
发明内容
为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本发明的目的在于针对上述问题，提供一种一体化 饮用水深度处理设备，包括集成为一体的水处理系统、加药系统和控制系统，其特征在于，所 述水处理系统与所述加药系统一起实现饮用水的深度处理，所述控制系统用于实现各个部件的 连接控制，其中，所述水处理系统包括系统主管道，所述系统主管道的两端分别为与供水管道 法兰连接的进水口1以及与用水管道法兰连接的出水口2，所述系统主管道沿水流动的方向依 次设置有精密过滤器3、紫外线设备Ⅰ5、活性炭过滤器25和紫外线设备Ⅱ9，所述加药系统 用于把臭氧气体和/或过氧化氢加入到水处理系统中，所述控制系统包括控制器19。
优选的，加药系统包括臭氧投加装置和过氧化氢投加装置，其中，
臭氧投加装置包括电解臭氧发生器20、臭氧输送管路22、单向阀Ⅰ26、电磁阀Ⅰ27和变 频气液混合泵23；电解臭氧气体通过臭氧输送管路22输送到变频气液混合泵23进行混合加 入精密过滤器3与紫外线设备Ⅰ5之间的通水管路Ⅰ24中；
过氧化氢投加装置包括过氧化氢罐40、单向阀Ⅱ34、电磁阀Ⅱ35和过氧化氢注入泵33， 过氧化氢罐40中的过氧化氢依次经过过氧化氢注入泵33、单向阀Ⅱ34以及电磁阀Ⅱ35进入 精密过滤器3与紫外线设备Ⅰ5之间的通水管路Ⅰ24中。
优选的，电解臭氧发生器20通过信号线Ⅴ21与控制器19连接；电磁阀Ⅰ27通过信号线 Ⅸ39与控制器19连接。
优选的，精密过滤器3上安装有压力传感器Ⅰ11，压力传感器Ⅰ11通过信号线Ⅳ18与控 制器19连接；紫外线设备Ⅰ5通过整流器Ⅰ12经信号线Ⅲ17与控制器19连接；活性炭过滤器25上安装有压力传感器Ⅱ13，压力传感器Ⅱ13通过信号线Ⅱ16与控制器19连接；紫外线设备Ⅱ9通过整流器Ⅱ14经信号线Ⅰ15与控制器19连接。
优选的，紫外线设备Ⅱ9之后的通水管路Ⅱ30上设置有在线臭氧浓度检测仪29，在线臭 氧浓度检测仪29通过信号线Ⅶ37与控制器19连接。
优选的，精密过滤器3壳体材质为卫生级304或316L不锈钢，滤芯4的材质为卫生级316L 不锈钢，滤径为20-30um。
优选的，紫外线设备Ⅰ5壳体材质为卫生级304或316L不锈钢，紫外线设备Ⅰ5中紫外线 灯管6的输出功率为可调功率30-100％。
优选的，进水口1与精密过滤器3之间的管道上安装有增压水泵，出水口2与紫外线设备 Ⅱ9之间的管道上设置有电动阀Ⅰ28，电动阀Ⅰ28通过信号线Ⅷ38与控制器19连接。
优选的，所述控制器19为触摸屏控制器，通过触摸屏控制器对各运行参数实时监控和调 整；通过调整外部形式和优化内部工艺布置，实现所述处理设备的便携化。
优选的，进水口1和出水口2之间设置有与系统主管道并列的超越管道36，在超越管道36上设置有电动阀Ⅱ32，电动阀Ⅱ32通过信号线Ⅵ31与控制器19连接，电动阀Ⅱ32在设备 主工艺部件需要更换或维修时打开，饮用水深度处理设备正常运行时电动阀Ⅱ32处于关闭状 态。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
本发明提供了一种一体化饮用水深度处理设备，既解决了传统工艺使用氧气源或空气源 产生臭氧的供臭氧方式的复杂性，又解决了传统深度处理工艺不够小型化、灵活化、自动化； 在设备外部的工艺管路只保留与供水管路连接的法兰进水口和与用水管路连接的法兰出水口； 安装有触摸屏控制器，方便实施查看和调节运行系统运行参数。该系统主要利用原供水管路提 供的水压力，如需要，系统中可以设置增压水泵；水流先经过精密过滤器，滤除了水中粒径较 大的颗粒物，再经过臭氧/紫外线/过氧化氢活性炭系统，吸附和微生物降解协同作用去除微污 染有机物等，再经过紫外线设备对细菌及病毒进行杀灭；同时臭氧与紫外线耦合可以再次产生 一定的高级氧化作用，再去除水中一些有机污染物等，该设备对供水进行了两次高级氧化作用， 提高了供水水质，降低了用户饮用水的健康风险。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
图中附图标记为：
1-进水口；2-出水口；3-精密过滤器；4-滤芯；5-紫外线设备Ⅰ；6-紫外线灯管；7-紫外 线套管清洗装置Ⅰ；8-活性炭滤芯；9-紫外线设备Ⅱ；10-紫外线套管清洗装置Ⅱ；11-压力传 感器Ⅰ；12-整流器Ⅰ；13-压力传感器Ⅱ；14-整流器Ⅱ；15-信号线Ⅰ；16-信号线Ⅱ；17-信号线Ⅲ；18-信号线Ⅳ；19-控制器；20-电解臭氧发生器；21-信号线Ⅴ；22-臭氧输送管路；23-变频气液混合泵；24-通水管路Ⅰ；25-活性炭过滤器；26-单向阀Ⅰ；27-电磁阀Ⅰ；28- 电动阀Ⅰ；29-在线臭氧浓度检测仪；30-通水管路Ⅱ；31-信号线Ⅵ；32-电动阀Ⅱ；33-过氧 化氢注入泵；34-单向阀Ⅱ；35-电磁阀Ⅱ；36-超越管道；37-信号线Ⅶ；38-信号线Ⅷ；39- 信号线Ⅸ；40-过氧化氢罐。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，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更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表 示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例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。
下面通过参考附图描述的实施例以及方位性的词语均是示例性的，旨在用于解释本发明， 而不能理解为对本发明的限制。
本发明的一个宽泛实施例中，一种一体化饮用水深度处理设备，包括集成为一体的水处理 系统、加药系统和控制系统，其特征在于，所述水处理系统与所述加药系统一起实现饮用水的 深度处理，所述控制系统用于实现各个部件的连接控制，其中，所述水处理系统包括系统主管 道，所述系统主管道的两端分别为与供水管道法兰连接的进水口1以及与用水管道法兰连接的 出水口2，所述系统主管道沿水流动的方向依次设置有精密过滤器3、紫外线设备Ⅰ5、活性炭 过滤器25和紫外线设备Ⅱ9，所述加药系统用于把臭氧气体和/或过氧化氢加入到水处理系统 中，所述控制系统包括控制器19。
优选的，加药系统包括臭氧投加装置和过氧化氢投加装置，其中，
臭氧投加装置包括电解臭氧发生器20、臭氧输送管路22、单向阀Ⅰ26、电磁阀Ⅰ27和变 频气液混合泵23；电解臭氧气体通过臭氧输送管路22输送到变频气液混合泵23进行混合加 入精密过滤器3与紫外线设备Ⅰ5之间的通水管路Ⅰ24中；
过氧化氢投加装置包括过氧化氢罐40、单向阀Ⅱ34、电磁阀Ⅱ35和过氧化氢注入泵33， 过氧化氢罐40中的过氧化氢依次经过过氧化氢注入泵33、单向阀Ⅱ34以及电磁阀Ⅱ35进入 精密过滤器3与紫外线设备Ⅰ5之间的通水管路Ⅰ24中。
优选的，电解臭氧发生器20通过信号线Ⅴ21与控制器19连接；电磁阀Ⅰ27通过信号线 Ⅸ39与控制器19连接。
优选的，精密过滤器3上安装有压力传感器Ⅰ11，压力传感器Ⅰ11通过信号线Ⅳ18与控 制器19连接；紫外线设备Ⅰ5通过整流器Ⅰ12经信号线Ⅲ17与控制器19连接；活性炭过滤器25上安装有压力传感器Ⅱ13，压力传感器Ⅱ13通过信号线Ⅱ16与控制器19连接；紫外线设备Ⅱ9通过整流器Ⅱ14经信号线Ⅰ15与控制器19连接。
优选的，紫外线设备Ⅱ9之后的通水管路Ⅱ30上设置有在线臭氧浓度检测仪29，在线臭 氧浓度检测仪29通过信号线Ⅶ37与控制器19连接。
优选的，精密过滤器3壳体材质为卫生级304或316L不锈钢，滤芯4的材质为卫生级316L 不锈钢，滤径为20-30um。
优选的，紫外线设备Ⅰ5壳体材质为卫生级304或316L不锈钢，紫外线设备Ⅰ5中紫外线 灯管6的输出功率为可调功率30-100％。
优选的，进水口1与精密过滤器3之间的管道上安装有增压水泵，出水口2与紫外线设备 Ⅱ9之间的管道上设置有电动阀Ⅰ28，电动阀Ⅰ28通过信号线Ⅷ38与控制器19连接。
优选的，所述控制器19为触摸屏控制器，通过触摸屏控制器对各运行参数实时监控和调 整；通过调整外部形式和优化内部工艺布置，实现所述处理设备的便携化。
优选的，进水口1和出水口2之间设置有与系统主管道并列的超越管道36，在超越管道 36上设置有电动阀Ⅱ32，电动阀Ⅱ32通过信号线Ⅵ31与控制器19连接，电动阀Ⅱ32在设备 主工艺部件需要更换或维修时打开，饮用水深度处理设备正常运行时电动阀Ⅱ32处于关闭状 态。
下面结合附图，列举本发明的优选实施例，对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，利用供水管道提供压力，如果供水管道不能够提供稳定的需求水压，可以在 进水口1与精密过滤器3之间安装增压水泵。设备包括：水处理系统、加药系统、控制系统三 部分。水处理系统上主要设置有精密过滤器3、紫外线设备Ⅰ5、活性炭过滤器25、紫外线设 备Ⅱ9。进水口1与供水管道和出水口2与用水管道以法兰连接。在系统主管道上进水口1和 出水口2之间的位置上并列设置超越管道36。在超越管道36上设置有电动阀Ⅱ32，该阀门在 设备主工艺部件需要更换或维修时打开，设备正常运行时处于关闭状态。加药系统主要为臭氧 投加系统。臭氧投加装置由电解臭氧发生器20、臭氧输送管路22、单向阀Ⅰ26、电磁阀Ⅰ27、 变频气液混合泵23组成。电解臭氧气体通过臭氧输送管路22输送到变频气液混合泵23进行 混合加入到水处理系统中。控制系统主要是各部件与控制器19的连接控制。精密过滤器3上 安装的压力传感器Ⅰ11通过信号线Ⅳ18与控制器19连接。紫外线设备Ⅰ5通过整流器Ⅰ12 经信号线Ⅲ17与控制器19连接。活性炭过滤器25上安装的压力传感器Ⅱ13通过信号线Ⅱ16 与控制器19连接，活性炭过滤器25内部为活性炭滤芯8。紫外线设备Ⅱ9通过整流器Ⅱ14经 信号线Ⅰ15与控制器19连接。在线臭氧浓度检测仪29通过信号线Ⅶ37与控制器19连接。
如图1所示，过氧化氢投加主要是存放在过氧化氢罐40的过氧化氢经过过氧化氢注入泵 33，经过单向阀Ⅱ34和电磁阀Ⅱ35进入通水管路Ⅰ24中。
如图1所示，紫外线设备Ⅰ5和紫外线设备Ⅱ9内部分别设置有紫外线套管清洗装置Ⅰ7 和紫外线套管清洗装置Ⅱ10。
本发明中，可根据整体设备大小调整外部形式及内部工艺布置优化，但都具有管理方便， 运行安全的特点。
根据本发明的技术方案制作的一体化饮用水深度处理设备，自动控制程度高、管理方便， 对经过设备的供水可以进行两次高级氧化的深度处理，高效去除水中的微污染有机物，同时采 用紫外线消毒，无消毒副产物，有效的提高供水的水质，降低了用户饮用水的健康风险。电解 臭氧发生器20单独设置，在管路上通过变频气液混合泵23提供合适浓度的臭氧，与系统中的 紫外线设备Ⅰ5、紫外线设备Ⅱ9和活性炭过滤器25一起形成深度处理工艺。同时也单独设置 过氧化氢投加装置，与系统中的紫外线设备Ⅰ5、紫外线设备Ⅱ9和活性炭过滤器25一起形成 深度处理工艺。该设备可以根据不同的水质条件，设定不同的深度处理工艺程序，可以有效去 除水中的微量污染有机物等。本发明既解决了传统工艺使用氧气源或空气源产生臭氧的供臭氧 方式的复杂性，又解决了传统深度处理工艺的不够小型化、灵活化、自动化。该设备主要针对 地下水或采用传统处理工艺自来水厂的供水进一步深度处理，可以有效去除水中的溶解性有机 物、嗅味物质等，提高供水的水质，是一套结构合理，运行高效的水处理设备，整套设备采用 高度自动控制系统，运行管理方便。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照 前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或 者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种一体化饮用水深度处理设备，包括集成为一体的水处理系统、加药系统和控制系统，其特征在于，所述水处理系统与所述加药系统一起实现饮用水的深度处理，所述控制系统用于实现各个部件的连接控制，其中，所述水处理系统包括系统主管道，所述系统主管道的两端分别为与供水管道法兰连接的进水口(1)以及与用水管道法兰连接的出水口(2)，所述系统主管道沿水流动的方向依次设置有精密过滤器(3)、紫外线设备Ⅰ(5)、活性炭过滤器(25)和紫外线设备Ⅱ(9)，所述加药系统用于把臭氧气体和/或过氧化氢加入到水处理系统中，所述控制系统包括控制器(19)。
2.根据权利要求1所述的一种一体化饮用水深度处理设备，其特征在于，加药系统包括臭氧投加装置和过氧化氢投加装置，其中，
臭氧投加装置包括电解臭氧发生器(20)、臭氧输送管路(22)、单向阀Ⅰ(26)、电磁阀Ⅰ(27)和变频气液混合泵(23)；电解臭氧气体通过臭氧输送管路(22)输送到变频气液混合泵(23)进行混合加入精密过滤器(3)与紫外线设备Ⅰ(5)之间的通水管路Ⅰ(24)中；
过氧化氢投加装置包括过氧化氢罐(40)、单向阀Ⅱ(34)、电磁阀Ⅱ(35)和过氧化氢注入泵(33)，过氧化氢罐(40)中的过氧化氢依次经过过氧化氢注入泵(33)、单向阀Ⅱ(34)以及电磁阀Ⅱ(35)进入精密过滤器(3)与紫外线设备Ⅰ(5)之间的通水管路Ⅰ(24)中。
3.根据权利要求2所述的一种一体化饮用水深度处理设备，其特征在于，电解臭氧发生器(20)通过信号线Ⅴ(21)与控制器(19)连接；电磁阀Ⅰ(27)通过信号线Ⅸ(39)与控制器(19)连接。
4.根据权利要求1所述的一种一体化饮用水深度处理设备，其特征在于，精密过滤器(3)上安装有压力传感器Ⅰ(11)，压力传感器Ⅰ(11)通过信号线Ⅳ(18)与控制器(19)连接；紫外线设备Ⅰ(5)通过整流器Ⅰ(12)经信号线Ⅲ(17)与控制器(19)连接；活性炭过滤器(25)上安装有压力传感器Ⅱ(13)，压力传感器Ⅱ(13)通过信号线Ⅱ(16)与控制器(19)连接；紫外线设备Ⅱ(9)通过整流器Ⅱ(14)经信号线Ⅰ(15)与控制器(19)连接。
5.根据权利要求1所述的一种一体化饮用水深度处理设备，其特征在于，紫外线设备Ⅱ(9)之后的通水管路Ⅱ(30)上设置有在线臭氧浓度检测仪(29)，在线臭氧浓度检测仪(29)通过信号线Ⅶ(37)与控制器(19)连接。
6.根据权利要求1所述的一种一体化饮用水深度处理设备，其特征在于，精密过滤器(3)壳体材质为卫生级304或316L不锈钢，滤芯(4)的材质为卫生级316L不锈钢，滤径为20-30um。
7.根据权利要求1所述的一种一体化饮用水深度处理设备，其特征在于，紫外线设备Ⅰ(5)的壳体材质为卫生级304或316L不锈钢，紫外线设备Ⅰ(5)中紫外线灯管(6)的输出功率为可调功率30-100％。
8.根据权利要求1所述的一种一体化饮用水深度处理设备，其特征在于，进水口(1)与精密过滤器(3)之间的管道上安装有增压水泵，出水口(2)与紫外线设备Ⅱ(9)之间的管道上设置有电动阀Ⅰ(28)，电动阀Ⅰ(28)通过信号线Ⅷ(38)与控制器(19)连接。
9.根据权利要求1所述的一种一体化饮用水深度处理设备，其特征在于，所述控制器(19)为触摸屏控制器，通过触摸屏控制器对各运行参数实时监控和调整；通过调整外部形式和优化内部工艺布置，实现处理设备的便携化。
10.根据权利要求1所述的一种一体化饮用水深度处理设备，其特征在于，进水口(1)和出水口(2)之间设置有与系统主管道并列的超越管道(36)，在超越管道(36)上设置有电动阀Ⅱ(32)，电动阀Ⅱ(32)通过信号线Ⅵ(31)与控制器(19)连接，电动阀Ⅱ(32)在设备主工艺部件需要更换或维修时打开，饮用水深度处理设备正常运行时电动阀Ⅱ(32)处于关闭状态。
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- 2021-08-05 CN CN202110895930.8A patent/CN114275949A/zh active Pending
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