CN114835304A - 一种饮用水生产设备及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种饮用水生产设备及生产方法，属于饮用水生产技术领域；生产设备包括混凝池和消毒池，混凝池的侧壁设置有第一过滤网，混凝池和消毒池通过第一过滤网连通；消毒池的侧壁和底壁均设置有若干电气石；消毒池内设置有空气曝气管；消毒池侧壁设置有第二过滤网；第二过滤网与出水管连通；本发明先将天然水通入混凝池内进行混凝，其后经第一过滤网进行过滤，再通入消毒池内充分消毒和脱色，其后经第二过滤网进行过滤，最后经出水管中的滤芯过滤后得到成品水；该成品水符合我国现行GB3838‑2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类水标准；本发明使用的设备较少，能够减少天然水的转移步骤，提高净化效率、节约能源。

Description

一种饮用水生产设备及生产方法

技术领域

本发明涉及饮用水生产技术领域，特别是一种饮用水生产设备及生产方法。

背景技术

天然水是构成自然界地球表面各种形态的水相的总称，包括江河、海洋、冰川、湖泊、沼泽等地表水以及土壤、岩石层内的地下水等天然水体。天然饮用水因其天然且富含天然矿物质和微量元素，有益于促进人体健康，在市场中的占比不断增加。然而，天然水是一种化学成分十分复杂的溶液，含可溶性物质(如盐类、可溶性有机物和可溶气体等)、胶体物质(如硅胶、腐殖酸、粘土矿物胶体物质等)和悬浮物(如黏土、水生生物、泥沙、细菌、藻类等)。如果将上述天然水作为饮用水，则需对其进行处理，以使其达到饮用水饮用标准。

现有技术中，公开了一种新鲜饮用水的生产方法，包括：将天然水输送至水处理车间；天然水经第一次过滤去除第一固体颗粒后流入天然水箱；采用紫外线进行第一次杀菌；经第一次杀菌处理的出水经第二次过滤去除第二固体颗粒；流入阻菌膜系统进行第三次过滤；经第三次过滤处理的出水流入中间水箱；采用紫外线进行第二次杀菌；经第二次杀菌处理的出水采用冷热交流方式进行第三次杀菌；经第三次杀菌处理的出水流入成品水箱，等待灌装。

上述方法能够有效去除天然水中的颗粒物、微生物，然而上述方法中未公开对重金属的处理，对于河水、湖水等天然水处理具有一定的局限性，因河水、湖水中常会汇集一些工厂中的废水，导致其重金属较多，因此，在对河水或者湖水进行净化处理时，重金属的去除极为重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种饮用水生产设备及生产方法；以至少达到降低天然水中重金属以及提高天然水净化效率的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种饮用水生产设备，包括混凝池和消毒池，所述混凝池的侧壁设置有第一过滤网，所述混凝池和所述消毒池通过所述第一过滤网连通；所述消毒池的侧壁和底壁均设置有若干电气石；所述消毒池内设置空气曝气管，所述空气曝气管的一端连通有连接管，所述连接管远离所述空气曝气管的一端贯穿设置在所述消毒池顶部的池盖并与所述消毒池内部连通，所述连接管上设置有风机；所述消毒池远离所述混凝池的一侧设置有第二过滤网，所述第二过滤网由过滤网一和过滤网二组成，所述过滤网一和所述过滤网二之间设置有由电气石和活性炭组成的混合物，所述过滤网一靠近所述消毒池设置，且所述过滤网一的过滤孔孔径大于所述过滤网二的过滤孔孔径；所述过滤网二连通有出水管，所述出水管内设置有由活性炭和可溶性硅制成的滤芯。

上述方案中，通过将天然水通入混凝池中，能够将悬浮杂质以及胶体等杂质进行沉降，其后通过第一过滤网对其内的难溶性杂质进行过滤，其后将过滤后的天然水通入消毒池中进行消毒同时通过若干电气石吸附水中的重金属、分解有机物以及对水进行活化，提高水中的氧气溶解度等，在此过程中，通过将消毒池内以及外部的气体沿着空气曝气管导入消毒池内的水中，能够提高水中的氧气溶解量，同时，空气曝气管中的气体排出时产生的气流能够使水运动，提高水与电气石以及气流的接触频率，进而提高重金属的去除效率以及氧气的溶解效率；待消毒后，将消毒后的水沿着第二过滤网流入出水管内，以对其进行收集，在第二过滤网中，活性炭能够去除水中的异味，同时电气石能够进一步去除重金属、以及分解水中的有机物，通过出水管内的滤芯，能够给水中提供硅元素。通过上述各装置的相互配合，能够使天然水中的细菌病毒、颗粒物杂质、有机物、重金属等得到充分的去除，使其满足饮用水的健康标准。

优选的，所述空气曝气管同轴竖直设置在所述消毒池内部，所述空气曝气管为从上到下螺圈逐渐增大的螺旋状。

上述方案中，通过将空气曝气管设置为下大上小的螺旋状，能够使气体从底部向上移动时，能够使其接触更多的水域面积，提高氧气的溶解量，且产生的气泡能够使水运动，进而提高过氧化氢与水的混合均匀度，提高消毒效率，同时当水运动时，能够提高水与电气石的接触频率，提高重金属的去除效率以及有机物的分解效率。

优选的，所述空气曝气管内部同轴设置有中心轴，所述中心轴的外壁设置有若干搅拌杆，若干所述搅拌杆的长度从上至下逐步增大，若干所述搅拌杆与所述空气曝气管相适配；所述中心轴的顶部贯穿所述池盖并与其顶部设置的电机的输出端固定连接。

上述方案中，通过将搅拌杆的长度与空气曝气管相适配，能够提高搅拌杆的搅拌范围，同时，下部的搅拌杆的长度较长，能够使搅拌杆对下部的转动区域更广，通过其对下部区域的搅拌冲力，能够使下部水带动上部水进行流动，进而提高整个水浴的流动性；进而使水与电气石均匀接触，提高重金属的去除效率、有机物的分解效率、pH的调节效率以及消毒效率。

此外，本发明还根据上述设备，提供了一种饮用水生产方法，包括以下步骤：

S1.获取天然水并将其输送至所述混凝池中进行混凝，其后经所述第一过滤网过滤，得到第一净化水；

S2.将所述第一次净化水通入所述消毒池中进行臭氧消毒，在消毒过程中，向消毒池内加入过氧化氢，消毒结束后加入二氧化锰并充分搅拌，然后经第二过滤网进行过滤，得到第二净化水；

S3.将所述第二净化水经所述出水管过滤，得到成品水；

其中，混凝过程中加入的混凝剂为聚合氯化铝。

上述方案中，将天然水经聚合氯化铝混凝后，能够使天然水中的胶体以及悬浮性杂质沉降，其后经第一过滤网进行过滤后获得第一净化水，第一净化水经臭氧和过氧化氢联合作用后，能够杀灭其中的细菌和病毒；同时经电气石和过氧化氢的联合作用后，能够脱掉水中的色素；此外，经电气石的作用，能够使水活化，调节水的pH，增加水的氧气溶解度，提高水的品质；其后加入二氧化锰后，能够进一步吸附未被分解掉的有机物以及加快过氧化氢的分解，为水体补充氧气；其后经第二过滤网中的活性炭去除水中的异味、过滤掉水中的难溶性杂质以及小粒径杂质等，同时第二过滤网中的电气石能够进一步去除水中的重金属，以及调节水的pH，最后经出水管内的滤芯过滤后，得到饮用水，在滤芯过滤过程中，滤芯内的可溶性硅会溶解至水中，提高水中的含硅量，满足人体需求。

优选的，所述聚合氯化铝的投加量为10～12mg/L。该用量能够使水中的胶体以及悬浮性杂质等进行沉降，同时不至于过多浪费。

优选的，所述过氧化氢的投加量为67-80mg/L。该投加量能够最大程度提高水的消毒效率、脱色效率以及对溴酸盐的抑制效率，同时不至于过多浪费。

优选的，消毒过程中，水中的臭氧浓度为0.4-0.6mg/L。该浓度和过氧化氢的投加量二者比例能够最大化提高水的消毒效率。

相较现有技术，本发明的有益效果是：

1.本发明将天然水依次经混凝池混凝、第一过滤网过滤、消毒池消毒、第二过滤网过滤、出水管过滤后得到健康的饮用水；在处理过程中，有效去除天然水中的颗粒物、细菌病毒等微生物以及重金属，并严格控制饮水中的溴酸盐，使最终生产的饮用水符合我国现行GB3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类水标准；本发明使用的设备较少，能够减少天然水的转移步骤，提高净化效率、节约能源。

2.在消毒过程中，电气石能去除第一净化水的重金属、调节第一净化水的pH以及对第一净化水内的有机物进行分解，此外，经电气石活化过的第一净化水能够增大氧溶解度、缩小水分子束，提高饮用水的口感；在消毒过程中，采用臭氧消毒，能够避免紫外线消毒出现不彻底、有死角等缺陷，且通过调节臭氧和过氧化氢的用量，使臭氧和过氧化氢共同对天然水进行消毒，最大程度去除天然水中的细菌和病毒，其后通过第二过滤网对水中的异味进行吸收，并通过第二过滤网中的电气石对水中的重金属进行进一步去除并进一步调节水的pH，使其达到最佳人体饮用的最佳PH；此外，在消毒过程中，加入的过氧化氢能够使次溴酸(盐)还原，从而极大程度减少因臭氧消毒而产生的溴酸盐的含量，降低溴酸盐对人体的毒害；另外，通过电气石和过氧化氢的共同作用，能够对天然水进行快速脱色；待臭氧消毒结束后，向天然水中加入少许二氧化锰，能够吸收水中未被电气石完全分解的有机物以及絮凝剂，避免絮凝剂过量导致铝元素超标，同时能够加快过氧化氢分解，使其产生氧气并溶于饮用水中；通过出水管中的滤芯能够向水中补充硅元素，满足人体对硅元素的需求，进一步提高饮用水的品质。

附图说明

图1：本发明生产设备的正视方向的剖视结构示意图；

图2：本发明中第二过滤网的正视方向的剖视结构示意图。

图中：100-混凝池、110-消毒池、120-第一过滤网、130-空气曝气管、140-连接管、150-风机、160-第二过滤网、170-出水管、180-中心轴、190-搅拌杆、200-池盖、210-电机、161-过滤网一。

具体实施方式

下面结合实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下。

以下实施例和对比例中使用的均为同一批次的河水，河水的重金属含量、氧溶解度以及pH如下：

氧溶解度：3.3mg/L；pH：5.5；硒：0.01mg/L；砷：0.91mg/L汞：0.0021mg/L；镉：0.006mg/L；铬：0.08mg/L；铅：0.1mg/L。

实施例1

一种饮用水生产设备，如图1所示，包括用于天然水混凝的混凝池100和用于天然水消毒的消毒池110，所述混凝池100的侧壁设置有第一过滤网120，用于对混凝池100中的混凝后的天然水进行过滤，所述混凝池100和所述消毒池110通过所述第一过滤网120连通，以便于过滤后的天然水能够直接进入消毒池110内；所述消毒池110的侧壁和底壁均设置有若干电气石(图中未画出)，所述消毒池110设置有臭氧机(图中未画出)；所述消毒池110内同轴竖直设置有空气曝气管130，用于将空气输送至消毒池110内，以提高水的氧溶解度，所述空气曝气管130的侧壁穿设有若干透气孔(图中未画出)，所述空气曝气管130为从上到下螺圈逐渐增大的螺旋状；所述空气曝气管130的一端连通有连接管140，所述连接管140远离所述空气曝气管130的一端贯穿设置在所述消毒池110顶部的池盖200并与所述消毒池110内部连通，所述连接管140上设置有风机150，在实际操作时，池盖200与消毒池110之间并不十分密封；所述消毒池110远离所述混凝池100的一侧设置有第二过滤网160，对消毒后的水进行过滤；如图2所示，所述第二过滤网160由过滤网一161和过滤网二组成，所述过滤网一161和所述过滤网二之间设置有由电气石和活性炭组成的混合物，所述过滤网一161靠近所述消毒池110设置，且所述过滤网一161的过滤孔孔径大于所述过滤网二的过滤孔孔径；所述过滤网二连通有出水管170，所述出水管170内设置有由活性炭和可溶性硅制成的滤芯；所述空气曝气管130内部同轴设置有中心轴180，所述中心轴180的外壁竖直设置有若干与所述空气曝气管130相适配的搅拌杆190，所述搅拌杆190的长度从上至下逐步增大，以便于其搅拌下部水时，通过下部水的震动带动上部水进行转动，以使整个水域均进行充分搅拌；所述中心轴180的顶部贯穿所述池盖200并与其顶部设置的电机210的输出端固定连接。

具体实施时，将河水和湖水等重金属含量较高的天然水先通入混凝池100内进行混凝，以将悬浮杂质以及胶体等进行沉降；为了提高混凝速率，实际使用时，可在混凝池100内设置搅拌装置，且为了使天然水在混凝过程中不经第一过滤网120漏出，在实际使用时，需在第一过滤网120靠近混凝池100一侧设置第一池门(图中未画出)，待混凝结束后，将混凝后的水沿第一过滤网120流入消毒池110内，通过第一过滤网120对水中的难溶性杂质进行过滤，消毒池110内的水通过臭氧以及消毒剂杀灭水中的病毒及细菌，同时通过若干电气石吸附水中的重金属、分解有机物等，在此过程中，通过将消毒池110内以及外部的气体沿着空气曝气管130导入消毒池110内的水中，能够提高水中的氧气溶解度，同时，产生的气流能够使水朝各个方向涌动，以提高水与电气石以及气流的接触频率，进而提高重金属的去除效率以及氧气的溶解效率；在实际消毒时，为了使水在消毒过程中不经第二过滤网160漏出，需在第二过滤网160靠近消毒池110一侧设置第二池门(图中未画出)；待消毒后，将消毒后的水沿着第二过滤网160流入出水管170内，以对其进行收集，在第二过滤网160中，经过滤网一161去除掉难溶性杂质，其内的活性炭能够去除水中的异味，同时电气石能够进一步去除重金属、以及分解水中的有机物，通过出水管170内的滤芯，能够给水中提供硅元素，提供水的健康度。通过上述各装置的相互配合，能够使天然水中的细菌病毒、颗粒物杂质、有机物、重金属等得到充分的去除，使其满足饮用水的健康标准。

实施例2

一种饮用水生产方法，所述饮用水的生产方法包括以下步骤，以下设备均来源于实施例1中的设备。

S1.获取河水并将其输送至所述混凝池100中，其后加入聚合氯化铝进行混凝，投加量为10mg/L(即每升水中加入聚合氯化铝10mg)，充分搅拌30min后，使混凝后的浊液经过滤孔孔径为小于500μm的第一过滤网120过滤，得到第一净化水；

S2.将所述第一次净化水通入所述消毒池110内，其后加入过氧化氢以及打开臭氧机，并通过所述搅拌杆190以70r/min的速度进行搅拌，以使水与消毒池110内壁和底壁的电气石充分接触；所述过氧化氢的投加量为67mg/L(即每升水中加入过氧化氢10mg)，保持臭氧在水中的浓度为0.4mg/L，并持续20min，其后关闭臭氧，并持续搅拌30min，以使臭氧进行分解；其后向消毒池110内加入二氧化猛(投加量为1mg/L)并充分搅拌，以使其吸附水中的有机物以及催化过氧化氢；在整个消毒过程中，均通过风机150的作用，使消毒池110内以及消毒池110外的气体沿着连接管140以及空气曝气管130喷入水中，以提高水中的氧溶解度；待过氧化氢催化结束后，使消毒后的混合水经第二过滤网160进行过滤，得到第二净化水，所述第二过滤网160中的过滤网一161的过滤孔孔径小于100μm，所述过滤网二的网孔孔径小于5μm；

S3.将所述第二净化水通入所述出水管170中，并由所述出水管170内的滤芯过滤后，得到成品水。

将成品水进行检验，部分结果如下：

溶解氧度：8.3mg/L；pH：7.2；硬度(钙、镁离子总和)：37mg/L，可溶性总固体:62mg/L；硒：＜0.01mg/L；砷：＜0.01mg/L；汞：＜0.00005mg/L；镉：＜0.001mg/L；铬：＜0.0 1mg/L；铅：＜0.01mg/L；溴酸盐浓度：＜0.01mg/L。

其余卫生指标均符合我国现行GB3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类水标准和GB/T14848-93《地下水质量标准》中Ⅰ类水标准。

实施例3

一种饮用水生产方法，所述饮用水的生产方法包括以下步骤，以下设备均来源于实施例1中的设备：

S1.获取河水并将其输送至所述混凝池100中，其后加入聚合氯化铝进行混凝，投加量为15mg/L(即每升水中加入聚合氯化铝10mg)，充分搅拌30min后，使混凝后的浊液经过滤孔孔径为小于500μm的第一过滤网120过滤，得到第一净化水；

S2.将所述第一次净化水通入所述消毒池110内，其后加入过氧化氢以及打开臭氧机，并通过所述搅拌杆190以70r/min的速度进行搅拌，以使水与消毒池110内壁和底壁的电气石充分接触；所述过氧化氢的投加量为80mg/L(即每升水中加入过氧化氢10mg)，保持臭氧在水中的浓度为0.6mg/L，并持续20min，其后关闭臭氧，并持续搅拌30min，以使臭氧进行分解；其后向消毒池110内加入二氧化猛(投加量为1mg/L)并充分搅拌，以使其吸附水中的有机物以及催化过氧化氢；在整个消毒过程中，均通过风机150的作用，使消毒池110内以及消毒池110外的气体沿着连接管140以及空气曝气管130喷入水中，以提高水中的氧溶解度；待过氧化氢催化结束后，使消毒后的混合水经第二过滤网160进行过滤，得到第二净化水，所述第二过滤网160中的过滤网一161的过滤孔孔径小于100μm，所述过滤网二的网孔孔径小于5μm；

S3.将所述第二净化水通入所述出水管170中，并由所述出水管170内的滤芯过滤后，得到成品水。

将成品水进行检验，部分结果如下：

溶解氧度：8.5mg/L；pH：7.5；硬度(钙、镁离子总和)：＜40mg/L，可溶性总固体:＜80mg/L；硒：＜0.01mg/L；砷：＜0.01mg/L；汞：＜0.00005mg/L；镉：＜0.001mg/L；铬：＜0.01mg/L；铅：＜0.01mg/L；溴酸盐浓度：＜0.01mg/L。

其余卫生指标均符合我国现行GB3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类水标准和GB/T14848-93《地下水质量标准》中Ⅰ类水标准。

实施例4

一种饮用水生产方法，所述饮用水的生产方法包括以下步骤，以下设备均来源于实施例1中的设备：

S1.获取河水并将其输送至所述混凝池100中，其后加入聚合氯化铝进行混凝，投加量为12mg/L(即每升水中加入聚合氯化铝10mg)，充分搅拌30min后，使混凝后的浊液经过滤孔孔径为小于500μm的第一过滤网120过滤，得到第一净化水；

S2.将所述第一次净化水通入所述消毒池110内，其后加入过氧化氢以及打开臭氧机，并通过所述搅拌杆190以70r/min的速度进行搅拌，以使水与消毒池110内壁和底壁的电气石充分接触；所述过氧化氢的投加量为68mg/L(即每升水中加入过氧化氢10mg)，保持臭氧在水中的浓度为0.6mg/L，并持续20min，其后关闭臭氧，并持续搅拌30min，以使臭氧进行分解；其后向消毒池110内加入二氧化猛(投加量为1mg/L)并充分搅拌，以使其吸附水中的有机物以及催化过氧化氢；在整个消毒过程中，均通过风机150的作用，使消毒池110内以及消毒池110外的气体沿着连接管140以及空气曝气管130喷入水中，以提高水中的氧溶解度；待过氧化氢催化结束后，使消毒后的混合水经第二过滤网160进行过滤，得到第二净化水，所述第二过滤网160中的过滤网一161的过滤孔孔径小于100μm，所述过滤网二的网孔孔径小于5μm；

S3.将所述第二净化水通入所述出水管170中，并由所述出水管170内的滤芯过滤后，得到成品水。

将成品水进行检验，部分结果如下：

溶解氧度：8.8mg/L；pH：7.1；硬度(钙、镁离子总和)：＜40mg/L，可溶性总固体:＜80mg/L；硒：＜0.01mg/L；砷：＜0.01mg/L；汞：＜0.00005mg/L；镉：＜0.001mg/L；铬：＜0.01mg/L；铅：＜0.01mg/L；溴酸盐浓度：＜0.01mg/L。

其余卫生指标均符合我国现行GB3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类水标准和GB/T14848-93《地下水质量标准》中Ⅰ类水标准。

对比例1

与实施例2相比，步骤S2进行了更改，更改后的步骤如下：

S2.将所述第一次净化水通入所述消毒池110内，其后打开臭氧机，并通过所述搅拌杆190以70r/min的速度进行搅拌，以使水与消毒池110内壁和底壁的电气石充分接触；保持臭氧浓度为0.4mg/L，并持续20min，其后关闭臭氧，并持续搅拌30min，以使臭氧进行分解；在整个消毒过程中，均通过风机150的作用，使消毒池110内以及消毒池110外的气体沿着连接管140以及空气曝气管130喷入水中，以提高水中的氧溶解度；待消毒结束后，将消毒后的混合水经第二过滤网160进行过滤，得到第二净化水，所述第二过滤网160中的过滤网一161的过滤孔孔径小于100μm，所述过滤网二的网孔孔径小于5μm。

将成品水进行检验，部分结果如下：

溶解氧度：7.3mg/L；pH：7.0；硬度(钙、镁离子总和)：＜40mg/L，可溶性总固体:＜80mg/L；硒：＜0.01mg/L；砷：＜0.01mg/L；汞：＜0.00005mg/L；镉：＜0.001mg/L；铬：＜0.01mg/L；铅：＜0.01mg/L；溴酸盐浓度：＞0.2mg/L。

实施例2中杀菌时间为15min，而对比例1中的杀菌时间延长至40min时，能够达到实施例2的杀菌效果，进而说明相较混合杀菌，只通过臭氧杀菌极大程度降低了杀菌效率；同时，因未加入过氧化氢，水中产生的的溴酸盐较多，且通过本发明的后续处理难以实现降低溴酸盐浓度；此外，实施例2中水在消毒池110中的从第5-6min时开始脱色，至第21-25min时脱色完全，而对比例1的水在第23-27min时开始脱色，直至消毒结束也并未脱色完全，直至通入第二过滤网160方实现完全脱色目的，脱色效率极低，体现出过氧化氢与电气石的联合作用能够发挥较大的脱色效率；此外，因未添加过氧化氢，不能在二氧化锰的催化作用下产生氧气，进而导致成品水中的氧溶解度有所降低。

对比例2

与实施例2相比，消毒时使用的消毒池110底壁和侧壁未设置电气石。

将成品水进行检验，部分结果如下：

溶解氧度：6.1mg/L；pH：6.3；硬度(钙、镁离子总和)：＜40mg/L，可溶性总固体:＜80mg/L；硒：＜0.01mg/L；砷：＞0.4mg/L汞：＞0.0002mg/L；镉：＞0.002mg/L；铬：＞0.03mg/L；铅：＜0.1mg/L；溴酸盐浓度：＜0.01mg/L。

对比例2中，因消毒池110内未加电气石，导致成品水中的重金属含量普遍较高、水中的pH较低，成品中氧溶解度较低，虽然第二过滤网160中加入电气石，对水中的重金属能够发挥一定的去除作用，对pH具有一定的调节作用以及对水中的氧溶解度具有一定改善，但是因水在其内停留时间过短，导致效果不佳。

对比例3

与实施例2相比，步骤S2进行了更改，更改后的步骤如下：

S2.将所述第一次净化水通入所述消毒池110内，其后加入过氧化氢以及打开臭氧机，并通过所述搅拌杆190以70r/min的速度进行搅拌，以使水与消毒池110内壁和底壁的电气石充分接触；所述过氧化氢的投加量为67mg/L(即每升水中加入过氧化氢10mg)，保持臭氧在水中的浓度为0.4mg/L，并持续20min，其后关闭臭氧，并持续搅拌30min，使臭氧进行分解直至使过氧化氢完全分解，其后将消毒后的混合水经第二过滤网160进行过滤，得到第二净化水；在整个消毒过程中，均通过风机150的作用，使消毒池110内以及消毒池110外的气体沿着连接管140以及空气曝气管130喷入水中，以提高水中的氧溶解度；所述第二过滤网160中的过滤网一161的过滤孔孔径小于100μm，所述过滤网二的网孔孔径小于5μm。

将成品水进行检验，部分结果如下：

溶解氧度：7.6mg/L；pH：7.2；硬度(钙、镁离子总和)：＜40mg/L，可溶性总固体:＜80mg/L；硒：＜0.01mg/L；砷：＜0.01mg/L；汞：＜0.00005mg/L；镉：＜0.001mg/L；铬：＜0.01mg/L；铅：＜0.01mg/L；溴酸盐浓度：＜0.01mg/L。

对比例3中未加二氧化锰，虽然上述检验指标均达到GB3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类标准，但是整个消毒过程中，时间花费了3-4h，相较实施例2中的消毒时间1.2h而言，降低了水的生产效率；且难以对水中的有机物大分子进行吸附，降低了水的净化程度。

对比例4

与实施例2相比，第二过滤网160中不加入电气石，仅加入活性炭。

将成品水进行检验，部分结果如下：

溶解氧度：7.4mg/L；pH：6.9；硬度(钙、镁离子总和)：＜40mg/L，可溶性总固体:＜80mg/L；硒：＜0.01mg/L；砷：＞0.09mg/L汞：＞0.00015mg/L；镉：＞0.001mg/L；铬：＞0.01mg/L；铅：＜0.01mg/L；溴酸盐浓度：＜0.01mg/L。

对比例4中，因第二过滤网160中未加电气石，导致成品水中的重金属含量普遍较高、水中的pH较低，成品中氧溶解度较低，相较对比例2而言，其对水中的重金属、pH、氧溶解度影响程度较低，但是依然对成品水造成了一定不利影响，使其未达到GB3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类标准。

对比例5

与实施例2相比，生产设备不设置空气曝气管130、连接管140和风机150，其余步骤和参数同实施例2。

将成品水进行检验，其氧溶解度为7.5，虽然达到了地表水一级标准，但是其相较实施例2-4而言，溶解度较低，体现了空气曝气管130对水的氧含量有很大的提升作用，且能够将过氧化氢分解后的氧气进一步溶解到水中。

对比例6

与实施例2相比，搅拌杆190的长度从上至下均相同。

将成品水进行检验，部分结果如下：

溶解氧度：7.3mg/L；pH：6.8；硬度(钙、镁离子总和)：＜40mg/L，可溶性总固体:＜80mg/L；硒：＜0.01mg/L；砷：＞0.01mg/L；汞：＞0.00005mg/L；镉：＞0.001mg/L；铬：＞0.01mg/L；铅：＞0.01mg/L；溴酸盐浓度：＞0.01mg/L。

对比例6中，因搅拌杆190上下长度一致，导致其长度较短，难以对水发挥充分的搅拌作用，使水与消毒池110侧壁的电气石未充分接触，使水中的重金属普遍未达到GB3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类标准，且因过氧化氢与水中的混匀度低，导致其对溴酸盐的抑制作用较低，导致溴酸盐含量未达到饮用水标准，且水因未充分活化，其氧溶解度较低，且pH调节程度较低。

对比例7

与实施例2相比，过氧化氢的投加量改为30mg/L，其余步骤及参数同实施例2。

将成品水进行检验，部分结果如下：

溶解氧度：7.5mg/L；pH：7.2；硬度(钙、镁离子总和)：＜40mg/L，可溶性总固体:＜80mg/L；硒：＜0.01mg/L；砷：＜0.01mg/L；汞：＜0.00005mg/L；镉：＜0.001mg/L；铬：＜0.01mg/L；铅：＜0.01mg/L；溴酸盐浓度：＞0.08mg/L。

实施例2中杀菌时间为15min，而对比例7中的杀菌时间为25min时方能达到实施例2的杀菌效果，进而说明未严格按照本发明中的过氧化氢的添加量，其杀菌效率显著降低；且因未加入过氧化氢较少，导致其与臭氧的之间的浓度比并非最佳，导致其对溴酸盐的抑制程度大幅度降低；同时水的脱色效率也随之降低。

综上：通过实施例2-4和对比例1-7对比可知，本采用本发明中的生产设备生产的饮用水，各项卫生指标均达到GB3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类标准；而未严格按照本发明中的生产设备或者生产方法制备的水在某些指标难以达到Ⅰ类标准，体现出本发明具有显著的进步。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种饮用水生产设备，其特征在于，包括混凝池(100)和消毒池(110)，所述混凝池(100)的侧壁设置有第一过滤网(120)，所述混凝池(100)和所述消毒池(110)通过所述第一过滤网(120)连通；所述消毒池(110)的侧壁和底壁均设置有若干电气石；所述消毒池(110)内设置空气曝气管(130)，所述空气曝气管(130)的一端连通有连接管(140)，所述连接管(140)远离所述空气曝气管(130)的一端贯穿设置在所述消毒池(110)顶部的池盖(200)并与所述消毒池(110)内部连通，所述连接管(140)上设置有风机(150)；所述消毒池(110)远离所述混凝池(100)的一侧设置有第二过滤网(160)，所述第二过滤网(160)由过滤网一(161)和过滤网二组成，所述过滤网一(161)和所述过滤网二之间设置有由电气石和活性炭组成的混合物，所述过滤网一(161)靠近所述消毒池(110)设置，且所述过滤网一(161)的过滤孔孔径大于所述过滤网二的过滤孔孔径；所述过滤网二连通有出水管(170)，所述出水管(170)内设置有由活性炭和可溶性硅制成的滤芯。

2.根据权利要求1所述的一种饮用水生产设备，其特征在于，所述空气曝气管(130)同轴竖直设置在所述消毒池(110)内部，所述空气曝气管(130)为从上到下螺圈逐渐增大的螺旋状。

3.根据权利要求2所述的一种饮用水生产设备，其特征在于，所述空气曝气管(130)内部同轴设置有中心轴(180)，所述中心轴(180)的外壁竖直设置有搅拌杆(190)，所述搅拌杆(190)与所述空气曝气管(130)相适配，所述搅拌杆(190)的长度从上至下逐步增大；所述中心轴(180)的顶部贯穿所述池盖(200)并与其顶部设置的电机(210)的输出端固定连接。

4.一种饮用水生产方法，其特征在于，由权利要求1-3任一项所述的生产设备所制备；所述饮用水的生产方法包括以下步骤：

S1.获取天然水并将其输送至所述混凝池(100)中进行混凝，其后经所述第一过滤网(120)过滤，得到第一净化水；

S2.将所述第一次净化水通入所述消毒池(110)中进行臭氧消毒，在消毒过程中，向消毒池(110)内加入过氧化氢，消毒结束后加入二氧化锰并充分搅拌，然后经第二过滤网(160)进行过滤，得到第二净化水；

S3.将所述第二净化水经所述出水管(170)过滤，得到成品水；

其中，混凝过程中加入的混凝剂为聚合氯化铝。

5.根据权利要求4所述的一种饮用水生产方法，其特征在于，所述聚合氯化铝的投加量为10～15mg/L。

6.根据权利要求4所述的一种饮用水生产方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述过氧化氢的投加量为67-80mg/L。

7.根据权利要求6所述的一种饮用水生产方法，其特征在于，所述步骤S2中，臭氧浓度为0.4-0.6mg/L。

Images