CN1297090A - 自来水水压、水质双保障智能设备 - Google Patents

Abstract

该产品是利用一套动力、控制系统实现水压水质双保障的新型供水设备,它不但具有全流量范围高效节能稳压供水功能,还具有水质消毒、灭菌、净化及水质保鲜功能,确保所供水质达到国家饮用水卫生标准。它主要由微机智能控制系统、高效贮能装置、高效臭氧发生装置、高频加能装置、强力循环式臭氧气－水速溶装置、流量反馈动压自力补偿式稳压调节器、水泵组、压力传感器、流量传感器、贮水池水位传感器、水质传感器及多孔管等组成。

Description

自来水水压、水质双保障智能设备

本发明涉及一种具有水质消毒灭菌及水质保鲜功能的供水设备。

目前，城镇自来水供应方式为：水源→自来水厂净化处理→供水管网系统→用户。改革开放以来，我国城市化建设规模、速度、等级都呈现出前所未有的水平，高层和超高层建筑、住宅小区如雨后春笋般拔地而起，二次加压供水迅速增多，由此带来的自来水“易污染”和“水质差”的问题变得日趋突出。

尽管自来水水厂在生产过程是均作了过滤、澄清、消毒等处理，经水质检测、监控，供给的自来水符合国家生活饮用水卫生标准，是合格的自来水，但是经过漫长的市政管网系统和二次加压(水箱、水池、加压设备)系统，造成的“二次污染”使原本合格的自来水水质降低，从用户水管中流出来的自来水就不清洁了。

实验表明，自来水在贮水池中静置12小时后，游离性余氯丧尽，水中的细菌就会加速繁殖；另据科学证实，水分子是呈链状结构的，如果不经常受到撞击，其链状结构就会不断的延伸和扩大变成分子链很长的老化水(即“死水”)，这种老化水的活力极差，如果未成年人经常饮用就会使脑细胞的代谢过程明显减慢，严重影响生长发育，如果成年人经常饮用就会加速衰老，乃致染病。

根据北京、上海、武汉等城市有关部门的调查资料，目前几乎所有的二次加压系统(水池、水箱)都存在着微生物和藻类生长、化学污染等隐性污染困扰。上海市的一项调查表明，高楼水箱中有97种藻类生长繁殖，如硅藻、绿藻等，严重的还的致癌变的蓝藻。北京市卫生防疫站曾对8个近郊区居民楼二次供水设施的卫生状况进行检查，结果仅有一幢符合卫生要求，多数贮水池中未检出游离性余氯，楼顶箱问题更大。据最新资料透露，目前我国主要大城市只有23％的居民饮用水符合卫生标准，饮用水水质差已构成威胁人民健康的尖锐问题。我国是一个发展中国家，市政供水设施常常滞后于城市建设的发展和人口的增长，水的供需矛盾将会较长时期存在，即使将来市政供水设施超前建设，市政自来水的一次供水压力也不可能满足所有高层建筑的水压要求，在建筑给水中进行二次加压供水是必然的措施。因此，解决二次加压供水与水质易污染这一矛盾的核心，是采用同时具备水压、水质双保障功能的自动供水设备，满足用户对水压的水质和需求。

从80年代的气压给水设备到90年代的变频调速给水设备，使我国建筑给水技术有了较大的发展。气压给水设备的特点是，利用气压罐的贮能作用实现在小流量或不用水期间的停机保压，并配合水泵实现节能、无塔供水。气压贮能补气技术为核心，从早期的“空压机补气”，到后来的“囊式和隔膜式”以及目前较多采用的“重力回水泄空补气”，人们一直在追求高效可靠的稳压贮能技术。气压给水设备气压能罐易因补气不佳而失效，体积庞大、贮能效率不高，供水压力随贮能器压力波动较大、不能恒压及变压供水，是此类供水设备一直未能解决的技术难题；变频调速给水设备的特点是，电机泵的驱动采用了变频电源，离心泵可在一定范围内变速运转以实现恒压节能供水。这种设备由于无可靠的贮能装置配套，为了时刻保持管网中应有的水压，常用的方式是由水泵降速连续运行来实施，无论用水与否水泵全天24小时运转不停。由于离心水泵固有的流量压力特性，使变频调速的有效范围及在中小型供水系统中的实际节能效果受到限制。若变频调速给水设备增设气压给水设备所用的气压罐，用于小流量或不用水期间的停机保压，则其固有问题会随之而来。

我们应用自主创新的多项专利技术研制的“ZSG”供水机器人系列--射流稳压贮能全自动供水设备，从根本上解决了气压和变频调整给水设备存在的技术、性能缺陷，可在全流量范围内变压(恒压)变流量供水，并在技术进步及综合品质上取得了重大突破。具有高效贮能保压、稳压恒压供水，节能效果显著、水源自吸过滤和除气的自动化、智能自动调控、设备运行可靠等突出特点，使我国供水设备的发展实现了机电一体化、智能自动化、高效节能化、水压保障化和小型通用化。

在“ZSG供水机器人系列-射流稳压贮能全自动供水设备”推向市场过程中，广大用户对该设备的综合性能给予了高度评价，并同时提出增加水质保障功能。根据国家的产业政策、卫生防疫部门的建议及广大用户的迫切需求，针对消除自来水“二次污染”难题，着力研发具有高效实用的消毒、灭菌和水质保鲜技术的供水设备。

本发明总体构思是在原有的射流稳压贮能全自动供水设备基础上，对其进一步进行改造创新，研制开发“自来水水压、水质双保障智能设备”，利用一套微机控制、动力装置，同时解决稳压供水和水质消毒、灭菌保鲜两大难题。

本发明设计结构为：一种适用于住宅小区、高层建筑等二次加压供水系统及自建中小型自来水系统的自来水水压、水质双保障智能设备，其特征是具有与贮水池相连的水泵组(5)，水泵组(5)的出水端接三通，三通的其中一端作为该设备的供水出口，另一端与循环调节控制阀(14)相连，循环调节控制阀(14)的出水端依次接消毒剂添加装置(3)和高频高压加能装置(4)后接入贮水池，构成水循环回路，消毒剂添加装置(3)、高频高压加能装置(4)和水泵组(5)均有接入电气控制柜(2)的信号线。

消毒剂添加装置(3)为一强力循环式臭氧气-水速溶装置，该装置具有臭氧发生装置，通过电磁阀(14)、逆止阀(12)、止水阀(11)用管道将臭氧强制溶解入自来水中。

高频高压加能装置(4)为变频电磁场水处理装置。

在三通的一端与循环调节控制阀(14)之间接贮能罐(1)。

有一水质传感器(13)或水位传感器(17)置于贮水池中并与电气控制柜(2)相连。

高频高压加能装置(4)以多孔管(16)通入贮水池中。

本发明优点综述如下：

(1)水质消毒、灭菌

臭氧是目前世界上备发达国家普遍采用的水质强力消毒灭菌剂，利用臭氧、强磁场和高压电场对自来水进行消毒、灭菌活化等处理，比使用化学药物具有安全卫生、无毒副作用、灭菌效果可靠、运行管理简单、费用低廉等优点。

(2)高效臭氧速溶装置及水质保鲜

高效臭氧速溶装置是充分发挥臭氧灭菌效果的关键，以住的微孔扩散技术对于水位高度不断变化的贮水池是不太适应的，为了提高臭氧的利用率和消毒灭菌效果，本发明中将开发用于贮水池的强力循环式臭氧速溶装置，它与机组中的水泵配合，在微机检测控制下，间断性、周期性的强迫贮水池中的水循环，当水流通过特别设计的臭氧速溶装置使臭氧充分溶解于水中，结合高频强磁场、高压电场的共同作用，对水体进行综合处理，达到消毒灭菌、激活老水，使水质长期保鲜的目的。

(3)水压、水质双保障：

利用一套动力、控制系统实现水压、水质双保障，使设备中的水泵一物两用，在确保供水性能的前题下，利用供水的非高峰期使水泵用于贮水池的循环水处理。通过微机管理控制，解决好水泵的时空利用问题、实现水压、水质双保障。微机控制软件的开发是该项目的双一技术重点，控制系统必须根据循环水处理量自动调节臭氧的加入量，根据贮水池实际水容积自动调速整灭菌强度，使贮水池臭氧水溶解浓度达到灭菌阀值以上的合理浓度，确保消毒、灭菌效果。

4、强力循环式臭氧高效速溶技术(装置)及水质保鲜

强力循环式臭氧高效速溶技术与以往的微孔扩散式原理上有较大区别本发明利用供水设备已有的水泵提供强力水循环动力，当水流通过特别设计的水-气速溶装置时臭氧将充分溶解于水中，形成均匀的臭氧气--水乳状液，臭氧将被充分利用，灭菌效果得到充分发挥。并且它比以往的微孔扩散式现场安装简单，投资节省，无需定期维护，既可保障长期稳定有效工作。当水流通过特别设计的高频加能装置时，在强电场和臭氧的共同作用下，水中的致病菌被迅速杀灭，其消毒、灭菌效果倍增。同时水分子在高频振荡场的作用下会发生激烈的相互撞，表面涨力下降，长的分子链变为短的分子链，使经水变为充满能量的活水，使水质长期保鲜，且能的效的灭藻、防垢、去垢。

5、微机智能检测控制远端计算机实时监控

本发明采用的微机智能控制系统，需对机组运行中的供水流量、压力、各台水泵的运行工况、运行时间累计、贮能装置的运行工况、水源水位、臭氧速溶装置的运行工况以及不同流量段的配泵组合、射流补气量、臭氧发生量、臭氧加入量、臭氧加入时序和电源供电参数、非正常状态保护、故障检测、分析、显示、语音告知故障原因等一系列相关对象进行实时检测、控制，这比单纯的供水设备要优越得多。

附图说明：

图1为本发明原理图。

图2为本发明实施方式之一示意图。

图号说明：

1-气压贮能装置

2-电气控制柜(含高效臭氧发生装置)

3-消毒剂添加装置

4-高频高压加能装置

5-水泵组

6-流量反馈动压自动补偿式稳压调节器

7-流量传感器

8-水源自吸过滤装置

9-水源过滤器

10-压力传感器

11-止水阀

12-逆水阀

13-水质传感器

14-电磁阀

15-阀门

16-多孔管

17-水位传感器

实施例：附图2为本发明实施方式之一。

本发明是利用高效节能稳压供水设备的一套动力控制系统实现水压水质双保障的新型供水设备。它的水泵组5和贮水池相连，在水泵前的管道上装有阀门15、水源自吸过滤装置8、水源过滤器9，水泵组5的一组泵出水端通过阀门15和气压贮能装置1相通，另一组泵的出水端通过阀门15接与用户管网相连的管道，在用户管网前接有压力传感器10、流量传感器7、流量反馈动压自力补偿式稳压调节器6对进入用户网的水压进行调整。气压贮能装置1的出水端通过电磁阀14接消毒剂添加装置3、高频高压加能装置4并由多孔管16接入贮水池，贮水池中的水位传感器17或水质传感器13将水位、水质信号输入电气控制柜2，消毒剂添加装置3、高频高压加能装置4、水泵5、水源自吸过滤装置8、水源过滤器9、压力传感器10、电磁阀14均与电气控制柜2以信号线相连。

所述的消毒剂添加装置3以添加臭氧消毒剂为宜。它由装在电气控制柜2中的O3发生装置和与之相连通的电磁阀14、和电磁阀14相连的逆止阀12、接逆止阀12后接入O₃速溶装置的止水阀11构成。

所述的高频高压加能装置4为产生高频电磁场的装置。当水流通过时对水流施以高频电磁场可激活水分子，保持水分子的活性，达到保鲜的目的。

Claims (6)

1、一种适用于住宅小区、高层建筑等二次加压供水系统及自建中小型自来水系统的自来水水压、水质双保障智能设备，其特征是具有与贮水池相连的水泵组(5)，水泵组(5)的出水端接三通，三通的其中一端作为该设备的供水出口，另一端与循环调节控制阀(14)相连，循环调节控制阀(14)的出水端依次接消毒剂添加装置(3)和高频高压加能装置(4)后接入贮水池，构成水循环回路，消毒剂添加装置(3)、高频高压加能装置(4)和水泵组(5)均有接入电气控制柜(2)的信号线。

2、根据权利要求1所述的自来水水压、水质双保障智能设备，其特征在于消毒剂添加装置(3)为一强力循环式臭氧气-水速溶装置，该装置具有臭氧发生装置，通过电磁阀(14)、逆止阀(12)、止水阀(11)用管道将臭氧强制溶解入自来水中。

3、根据权利要求1所述的自来水、水质双保障智能设备，其特征是高频高压加能装置(4)为变频电磁场水处理装置。

4、根据权利要求1所述的自来水水压、水质双保障智能设备，其特征是可在三通的一端与循环调节控制阀(14)之间接贮能罐(1)。

5、根据权利要求1所述的自来水水压、水质双保障智能设备，其特征是有一水质传感器(13)或水位传感器(17)置于贮水池中并与电气控制柜(2)相连。

6、根据权利要求1所述的自来水水压、水质双保障智能设备，其特征是高频高压加能装置(4)以多孔管(16)通入贮水池中。