CN201010557Y

CN201010557Y - 带有二氧化氯发生装置的防二次污染直饮水系统

Info

Publication number: CN201010557Y
Application number: CNU2006200276012U
Authority: CN
Inventors: 金书芳
Original assignee: TIANJIN ZHENGFANG TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: TIANJIN ZHENGFANG TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2016-10-13

Abstract

本实用新型涉及水处理技术领域，是一种带有二氧化氯发生装置的防二次污染直饮水系统，包括四个部分：原水储备系统、预处理系统、反渗透系统、直饮水输水系统，四个部分依次连接；其中直饮水输水系统主要由二氧化氯发生器、压力调节平衡泵、纯水罐组成。本实用新型的有益效果为：投加二氧化氯后，水中的二氧化氯可以杀死管道等设备中的病原微生物，防止纯水在输送过程中，被管网中的有害细菌污染；同时不影响水的直接饮用。

Description

带有二氧化氯发生装置的防二次污染直饮水系统

技术领域

本发明涉及水处理技术领域。

背景技术

在我国对城镇和农村社区而言，实行直饮水终端供应势在必行。随着生活水平的提高，人们对饮用水提出了更高的要求。饮水机、桶装水在90年代末进入普通百姓家庭，而作为一种新兴产品，纯水机的概念目前还不为中国消费者所熟悉。纯水机可以过滤掉自来水中所有物质，经纯水机处理的水是纯净水。纯水机的概念和净水机不同，净水机只能过滤到杂质之类，而纯水机则把水中的各种矿物质都过滤掉了，比如水中对人体有害的重金属等，纯水机处理出来的水相当于市面上出售的瓶装纯净水，如果加上麦饭石，大致相当于矿泉水；纯水机是一种崭新的产品，从某种意义上说，它代表着更高质量的生活。

终端制水的代表——直饮机，就是把类似娃哈哈、乐百事这样的大型纯凈水工厂小型化、时尚化、美观化、现场化，只要把直饮机接到自来水龙头上，社区即可以喝到健康纯凈没有任何污染的纯凈水，实现“健康好水自己造”。直饮机之所以兴起是与其所在的环境背景密不可分的。

全球健康用水已成为最稀缺的资源之一。世界卫生组织于去年10月公布威胁人类健康的十大杀手，不洁饮水即位列其中。联合国则指出，全球11亿人缺乏安全饮水，每年500万人死于同水有关的疾病。我国的水环境污染亦相当严重，七大水系、主要湖泊污染严重，流经城市的河流水质90％不符合饮用水水源标准，75％的湖泊水域富营养化。

随着人类工业文明进程的加快，环境污染也日益加深。反映在饮水历史的变迁上，由当初直接饮用天然河水湖水，到饮用经过初步过滤的自来水，再到现在的纯凈水。

鉴于此，自来水终端制水机(直饮机)则是当前一种理想的换代产品。它只需将直饮机安装在原水上，即可通过微孔过滤、超滤、纳滤、反渗透(RO膜技术)等系列程序达到健康饮用水标准，灵活方便，现制现喝。国家建设部指出，以采用RO膜技术的直饮机是最安全、最健康的饮用水处理方式。

因此，各种直饮水机出现在市场上，就目前来说市场上各种类型的直饮水机达几十种之多。针对市场上的各种类型的直饮水机，我们经过认真研究、分析和检测，需要解决纯净水输送过程中管网等处的污染问题。

目前国内、国际上直饮水机后续消毒处理技术，主要采取紫外线，臭氧进行消毒，以防再次次污染，但是不能解决输水管线、储水罐等地方的杀菌消毒问题，直接饮用存在着健康风险。

发明内容

本实用新型为解决输水管线、储水罐的杀菌消毒问题，提出一种带有二氧化氯发生装置的防二次污染直饮水系统。

该系统包括四个部分：原水储备系统、预处理系统、反渗透系统、直饮水输水系统，四个部分依次连接。其中直饮水输水系统主要由二氧化氯发生器、压力调节平衡泵、纯水罐组成。

该系统还包括控制系统，主要是一个操作总控平台：人机界面是一个PLC整套系统触点式操作界面；液位、电器、自动与手动切换均在总控平台上完成。

1原水储备系统(原储水罐)

主要由单级过滤器(初过滤器)、原水增压泵、原水储水罐组成，作用是储存一定量的原水。

2预处理系统(砂滤与阻垢罐)

主要由石英砂多介质过滤、活性炭吸附过滤、阳离子交换树脂器(罐)，两个5000过滤型和一个5000时间型全自动控制装置组成，根据时间和处理形态定时定期进行反冲洗。

石英砂、活性碳、树脂罐：材质为玻璃钢桶体(树脂罐)。

单极过滤器：也叫初级过滤器，为了保证质量，本产品从美国购置，其工艺是采用无毒无味的聚丙烯为原料，经过熔融、喷射、牵引、接收成型而制成的各种管状滤芯，名称叫“熔喷PP型”滤芯。规格为PP5M20″。

这一过程完成了水中的杂质、色度、重金属、有机化合物的去除。

砂滤罐、活性炭滤罐、阳离子树脂交换罐顶端装有反冲洗装置，可周期进行反冲洗，延长设备的使用寿命。

3反渗透系统(膜滤罐)

主要由高压泵、保安过滤器、反渗透装置组成。这一过程去除了水中的盐和病菌、病毒等微生物。

4直饮水输水系统(饮用水储水罐)

主要由二氧化氯发生器、压力调节平衡泵、纯水罐、输水管道(用UPVC管连接)组成。作用是将处理过的水输送到各户。如图1、2二氧化氯发生器一端与反渗透系统连接，另一端与纯水罐即饮用水罐连接。

本发明的有益效果为

投加二氧化氯后，水中的二氧化氯可以杀死管道等设备中的病原微生物，防止纯水在输送过程中，被管网中的有害细菌污染；同时不影响水的直接饮用。

附图说明

图1是实施例1的直饮水水处理工艺示意图图2是实施例1的直饮水系统的工艺示意图

具体实施方式

实施例1

本实施例的直饮水机的适用水质范围：市政自来水，集中式供水的水源。

一、水的处理过程

从原水开始：

1、进入单级过滤器(初过滤器)：原水进入第一过滤器(直径10cm左右筒状过滤器)。单极过滤器：也叫初级过滤器，其滤芯是采用无毒无味的聚丙烯为原料，经过熔融、喷射、牵引、接收成型而制成的各种管状滤芯，为“熔喷PP型”滤芯。

作用一、经过过滤起到保护进水增压泵不被沙和泥等大颗粒的物质进入造成水泵叶轮的损伤，减少设备磨损，增加水泵运行寿命，还可以直观的观察到水源的状态。作用二、是减少原水罐的洗刷次数。

2、储水箱：也叫原水储水箱，规格为90×1.1，并带一个不锈钢支架。作用是储存原水供预处理系统用水。

3、进入原水泵(增压泵)：把原水罐的水通过加压后送到过滤器中。增压泵：也叫原水增压泵，为意大利产不锈钢水泵，规格是0.55KW，50HZ，80-60型，压力4.8kg。

4、进入第二单级过滤器(初过滤器)；同上。第二个单极过滤器的作用是防止沙滤罐中的细小颗粒在反冲洗过程中流入到原水增压泵中。

5、进入流量计：第二次单级过滤后，通过流量计，进行进水量的测量。

6、进入石英沙过滤器(罐)：过滤罐中有大中小三级石英砂，主要过滤大颗粒、悬浮物等物质。

过滤管顶端装有反冲洗装置，随着过滤时间的延续，滤料层中所截留的杂质颗粒越来越多，其孔隙率越来越小，到过滤周期末，滤层的截污能力达到最大，使出水水质恶化.这时停止过滤进行反冲洗。

7、进入第三单级过滤器(初过滤器)：为活性炭滤芯。第三个单极过滤器是防止石英砂过滤罐、活性碳过滤罐在工作中产生物质交流。

8、进入活性炭吸附过滤器(罐)：活性碳(椰壳活性碳)的主要作用是：去除由铁、锰及植物分解生成物或有机污染物等所形成的色度；去除由于在自来水中投加消毒剂(余氯)所造成的嗅味；去除由于水源污染而常规工艺又无法去除的水中微量污染物，如农药，杀虫剂，氯化烃，芳香族化合物，以及COD(耗氧量)；去除在原水净化过程中以及自来水出厂前投加预氧化剂和消毒剂(如氯气)所产的THMS等“三致”物质；去除氨氮和亚硝酸盐；去除水中部分有毒物质：去除剩余氯或氧化剂；去除水中的微量重金属离子(如汞，铬等离子)、合成洗涤剂及放射性物质等。

吸附过滤管顶端装有反冲洗装置，随着过滤时间的延续，滤料层中所截留的杂质颗粒越来越多，其孔隙率越来越小，到过滤周期末，滤层的截污能力达到最大，使出水水质恶化.这时停止过滤进行反冲洗。

9、进入第四单级过滤器(初过滤器)：为活性炭滤芯。第四个单极过滤器是防止活性碳吸附过滤罐树脂阳离子吸附罐在工作中产生物质交流。

10、进入阳离子树脂交换器(罐)：作用是吸附水中金属阳离子等有害物质。

阳离子吸附交换罐顶端装有反冲洗装置，随着时间的延续，吸附层中的杂质颗粒越来越多，到周期末，使出水水质恶化.这时根据时间的设定进行反冲洗。

11、进入5μ保安过滤器：根据不同水质要求选用熔喷PP滤芯，活性碳滤芯等组合配套而成，工作压力＜0.6Mpa，RO膜的进水对SDI值(水的污染程度)是有要求的，一般在RO膜前加保安过滤器来进一步降低SDI值，这个过程不能采用普通的过滤器代替。保安过滤器有出气阀，可以保证系统压力。(SDI要≤3)。

12、进入增压泵：不锈钢材质，为了给RO膜加压，使四个反渗透膜能够同时工作。

13、进入反渗透膜装置：反渗透主要去除水中溶解盐类、有机物、病菌、病毒、热原、二氧化硅胶体、大分子物质及预处理未去除的颗粒等。本方案中，反渗透装置设计装配在一个托架上，共采用4支美国生产的RO复合卷式膜，通过调节高压水泵，达到反渗透装置出力1m³/h，RO膜回收率≥65％；盐平均去除率＞99％技术指标。

反渗透装置系统装有反冲洗装置，随着时间的延续，滤层中的杂质颗粒越来越多，到周期末，使出水水质恶化.这时根据时间的设定进行反冲洗。

14、进入流量计：计量RO膜的出水量。

15、投加二氧化氯消毒剂：在水处理的末端，装有二氧化氯发生器，在反渗透膜出水中投加二氧化氯，再进入储水罐。

16、进入储水罐：主要成装被处理过的水。纯水注入消毒剂ClO₂后，防止在水进入输水管网过程中的二次污染。

二、水处理的辅助系统

1、树脂再生装置：功能是对树脂吸附的阳离子，通过饱和溶液盐水的吸附，将树脂上的阳离子反吸附过来，恢复树脂阳离子的吸附功能。

2、二氧化氯发生器：防止二次污染，RO膜制出纯水后，马上投加二氧化氯，再进入储水箱和输水管线，在输水过程中杀死病原微生物。

3、排污装置：未通过砂滤和活性炭吸附过滤、以及RO膜的液体通过此装置排出。

4、稳压桶：安装在储水罐前，为了保持供水管网中的压力平衡。

5、二氧化氯检测泵(取样泵)：为不锈钢材质，目的是把储水罐中的水样打入二氧化氯传感器的检测盒内，进行余氯的检测。

6、设备的控制系统：

1)仪表监测系统：这个部分由有二氧化氯传感器仪表(德国技术)、二氧化氯发生器运行监测仪表、电导率仪表(检验出水的纯度)组成。

2)仪表观测系统：这个部分由源水压力表，源水流量计，纯水出水压力表，纯水流量计，高压显示仪表(装在树脂过滤后，高压泵之前)，显示三大罐(石英砂、活性碳、树脂过滤罐)的出水压力。

3)电磁阀控制系统：

第一个是控制反冲洗的电磁阀，当反冲洗时间到达时，电磁阀自动打开，进行过滤部分的反冲洗。

第二个是保护电磁阀：为保安过滤器出口的电磁阀，控制压力平衡。通过压力传感器，到达一定压力时，才能打开电磁阀，目的是保持一定的压力，防止高压泵空转。

4)操作系统：人机界面是一个PLC触点式控制版面，

a)打开源水：检查各阀门是否处在工作状态。

b)打开电源：接通电源。

c)按启动键：延时15秒后，设备开始工作

7、控制结构的形成

1)电气连锁自动系统控制(或手动控制)

系统终端设置一个可操作总控平台，用PLC实现整套系统的连镇，如液位、电气、自动与手动切换等功能，以保证系统的操作稳定。该系统的自动控制是通过电气连锁自动来实现，RO膜装置、水泵等整个系统均可实现自动启停操作，同时还可以通过各个水箱的高低液位来控制各单元设备的自动启停操作。

2)RO膜系统控制

RO系统除程序控制外还设置一块现场仪表盘和一块现场操作盘，在现场仪表盘可读出RO的有关工艺参数，以及能在现场操作盘上启停RO进水高压泵及相关的阀门。

3)高压泵的保护

RO膜装置的高压泵进出口装有低、高压保护开关。当供水量不足使高压泵入口的水压低于某一设定值(正常为0.1Mpa)时，会自动发出信号停止高压泵运行，保护高压泵不在空转情况下工作。当因其它的原因误操作，使高压泵的出口压力超过某设定值时，高压泵出口高压保护开关会发出信号，系统自动切断高压泵供电，保护系统不在高压下运行。

4)RO膜启停保护

当RO投入运行时，为了防止高压泵突然启动升压，产生对RO膜元件的高压冲击破坏反渗透膜，在RO装置的高压泵出口至RO膜组件间设置一个手动阀门；手动调节控制阀门开度，使膜元件逐渐升压至一定的压力。

在RO膜停止使用时，高压泵停止运行，原水泵继续运行，同时打开浓水端电动排放阀，用预处理后的产水对RO膜组件自动冲洗5-10min左右，以避免浓水中的高浓度盐类在RO膜表面沉积结垢而影响膜的性能，然后停止使用。

5)数据检测、联锁与报警

系统在各单元设备进出口设置了必要的检测参数仪表，如采集流量、电导率、压力等数据，也可根据用户的特殊需要进行添加。

8、设备框架：碳钢喷塑柜架，PVC板低盘。镀锌固定支架。带有万向刹车角轮。

三、设备性能

出力 ≥1.5m³/h

SDI ≤3

平均回收率 ≥65％

平均脱盐率 ≥99％

原水水量：1.5m³/h(不包括预处理设备反洗水量)；

原水设计温度：1-25℃；

原水压力：≥0.2Mpa；

产水水量：1m³/hr；

产水水质：符合国家饮用水的水质指标要求。

电力：220V，50HZ。

Claims

1.一种带有二氧化氯发生装置的防二次污染直饮水系统，其特征在于：该系统包括四个部分：原水储备系统、预处理系统、反渗透系统、直饮水输水系统，四个部分依次连接。

2.如权利要求1所述的带有二氧化氯发生装置的防二次污染直饮水系统，其特征在于：其中直饮水输水系统主要由二氧化氯发生器、压力调节平衡泵、纯水罐组成。二氧化氯发生器一端与反渗透系统连接，另一端与纯水罐即饮用水罐连接。