CN201116290Y - 一种管道直饮水处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道直饮水处理设备，它包括多层介质过滤器、臭氧发生器、臭氧混合泵、臭氧反应塔、IBAC罐、多级膜过滤器、储水罐和紫外线杀菌器；自来水管通过电磁阀连接多层介质过滤器，多层介质过滤器连接臭氧混合泵，臭氧发生器连接臭氧混合泵，臭氧混合泵连接臭氧反应塔，臭氧反应塔连接IBAC罐，IBAC罐连接多级膜过滤器的进水口，多级膜过滤器连接储水罐，储水罐连接紫外线杀菌器，紫外线杀菌器通过变频泵连接到小区管网。本实用新型能有选择的高效去除水中有机污染物及铁、锰、砷、镉、汞等有害物质；具有高效、稳定、长期的净化效果；其属于低成本节水型设备，产水率高达98％；可满足不同用户群体的要求；多次消毒，水质新鲜，纯净卫生；使用方便快捷。

Description

一种管道直饮水处理设备

一、技术领域

本实用新型属于一种管道直饮水处理设备。

二、背景技术

饮用水对人们的健康非常重要，可现在的家用自来水多来自地表水，即使地下水，其污染也是相当的严重，导致很多人重金属含量高，或者其他感染，所以对自来水的净化处理越来越重要。现有的各种小型的家用净水设备，通过简单的物理处理对自来水进行深度处理，不仅不能有效地去除水质中的微污染物质，而且长期的使用，在滤膜或填料上可能滋生对人体有害的细菌，严重威胁着人民的身体健康。桶装水生产质量参差不齐，并且受到桶的二次污染，随着时间的增长，桶及桶中水与空气接触在适宜的环境下，细菌的增长速度很快，污染了水质，影响了人们的健康。随着水处理行业的发展，现有的对自来水进行深度处理的方法发展到采用反渗透膜或超滤、钠滤进行水处理，此种工艺，虽然解决了水的二次污染问题，但其产水率低，产生的浓水无法处理，而且经膜过滤的水在将水中的有机污染物及铁、锰、砷、镉、汞等有害物质取出的同时，也将对人体有益的一些矿物质一并去除，无法满足人体的需求。

三、发明内容

本实用新型就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种能在保留自来水中的有益矿物质的同时有选择的高效去除水中有机污染物及铁、锰、砷、镉、汞等有害物质，产水率高，纯净卫生，使用方便的管道直饮水处理设备。

为解决上述问题，本实用新型的技术解决方案是：一种管道直饮水处理设备，它包括多层介质过滤器、臭氧发生器、臭氧混合泵、臭氧反应塔、IBAC罐、多级膜过滤器、储水罐和紫外线杀菌器；自来水管通过电磁阀连接在多层介质过滤器的上部进水口，多层介质过滤器的下部出水口由管道通过阀门连接臭氧混合泵其中一个入口，臭氧发生器的出口由管道连接臭氧混合泵的另一个入口，臭氧混合泵的出口由管道通过阀门连接臭氧反应塔的进水口，臭氧反应塔的出水口由管道通过阀门连接IBAC罐的进水口，IBAC罐的出水口由管道通过阀门和水泵连接多级膜过滤器的进水口，多级膜过滤器的出水口由管道通过阀门连接储水罐的进水口，储水罐的出水口由管道通过阀门连接紫外线杀菌器的进水口，紫外线杀菌器的出水口由管道通过变频泵连接到小区管网。

上述所述的本实用新型还包括麦饭石罐，它由管道连接在多级膜过滤器的出水口和储水罐的进水口之间，在麦饭石罐和储水罐的进水口之间的管道上安装有水泵。

上述所述的本实用新型的多层介质过滤器的滤料采用不同粒径的石英砂和无烟煤，按粒径由大到小的顺序从上到下进行填装。

上述所述的本实用新型的IBAC罐包括罐体、罐体内装有的固定化生物活性炭滤料和布水器，固定化生物活性炭滤料的上方有布水器，罐体上部有进水口，下部有出水口。在制作固定化生物活性炭滤料时，将罐体内装入活性炭，将人工筛选、驯化的工程菌液通过进水口灌入罐体内，罐体上也可有一单独的进液口，工程菌液由进液口进入后，封闭进液口，注入自来水，满罐后将进水口与出水口由安装有阀门和水泵的管道连接，工程菌液和水在水泵的作用下在出水口出罐，再由进水口入罐，如此循环2小时，停止2小时，然后重复这一过程；两天后，将水放空，工程菌通过间歇式物理吸附作用固定在活性炭上形成固定化生物活性炭滤料。使用时，进水口通过阀门由管道连接臭氧发生器的出水口，出水口通过阀门和水泵由管道连接多级膜过滤器的进水口。

上述所述的本实用新型的IBAC罐还包括反冲洗装置，其包括安装在IBAC罐上部的溢流管、安装在溢流管上的电磁阀、安装在臭氧反应塔进水口和IBAC罐出水口之间的管道、和管道上安装的电磁阀和反冲洗泵。

上述所述的本实用新型的多层介质过滤器还包括反冲洗装置，其包括安装在多层介质过滤器上部的溢流管、安装在溢流管上的电磁阀、安装在臭氧反应塔进水口和多层介质过滤器出水口之间的管道、和管道上安装的电磁阀和反冲洗泵。

上述所述的本实用新型的多级膜过滤器为三级膜过滤器，其膜的孔径分别为3微米、0.45微米和0.1微米。

上述所述的本实用新型还包括回水装置，小区管网通过回水管道连接到储水罐的回水口。经小区管网的未被消耗(饮用)的直饮水通过回水管道返回到储水罐中，通过紫外杀菌器的杀菌和变频泵的输送再到小区管网，如此循环，使直饮水总保持洁净卫生。

本实用新型的多层介质过滤器是该工艺的预处理单元，自来水通过该过滤器中的滤料能有效的降低水中的悬浮物，属于物理净化工艺，对于水中的色度、浊度及COD、BOD等都有少量的去除。过滤过的水在臭氧混合泵中与臭氧发生器产生的臭氧通过臭氧混合泵进行混合，然后进入臭氧反应塔，水在反应塔中与臭氧进行充分混合，氧化水中的还原物质、有机物质，将水体中的细菌及大肠菌群等微生物大部分去除，在反应塔中充分混合后的水从IBAC罐罐顶的布水器均匀的将水布置在生物活性炭表面，通过生物活性炭的物理吸附和生物降解协同作用的净化水通过加压泵进入多级膜过滤器，经过多级膜过滤器过滤将水中溢处的活性炭粉末和个体较大的细胞体滤出，通过多级膜过滤器过滤的水可直接进入储水罐中，也可通过麦饭石罐进入储水罐中，水通过麦饭石，将麦饭石中有益的矿物质及微量元素(钙、铁、锌、锡等)浸出来，再通过紫外线杀菌器的杀菌作用，将水中残留的微小细菌及病毒去除，经过上述多个净化设备的净化水通过变频泵送往小区管网。经小区管网的未被消耗(饮用)的直饮水通过回水管道返回到储水罐中，通过紫外杀菌器的杀菌和变频泵的输送再到小区管网。反冲洗装置，经一段时间运行后，多层介质过滤器和IBAC进行反冲洗，反冲洗的水通过溢流管及阀门排入排水沟。本实用新型与其他净水设备相比具有以下特点：1、预处理的自来水再通过IBAC罐生物活性炭的物理吸附和生物降解协同作用，能有选择的高效去除水中有机污染物及铁、锰、砷、镉、汞等有害物质。具有高效、稳定、长期的净化效果。2、本实用新型属于低成本节水型设备，产水率为98％，远高于纳滤、反渗透等工艺。设备采用组合式设计，模块化装备，施工方便、安全，可满足不同用户群体的要求。独立式循环式管网，多次消毒，水质新鲜，纯净卫生。直接将饮用水输送到居民家中，打开水龙头即可直接饮用，备管道直饮水机，热水，冷水即开即用，方便快捷。

四、附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中IBAC罐的结构示意图。

五、具体实施方式

如图1、图2所示，自来水通过电磁阀23和阀门43进入滤料采用不同粒径的石英砂和无烟煤，按粒径由大到小的顺序从上到下进行填装的多层介质过滤器1的上部进水口，自来水在多层介质过滤器1由其中的石英砂和无烟煤的过滤作用，将自来水中的大分子有机物和杂质进行预先过滤，过滤过的水在多层介质过滤器1的下方出水口由管道通过电磁阀25进入臭氧混合泵14中，与输入的臭氧发生器15产生的臭氧进行混合，然后进入臭氧反应塔2下方的管道，并在臭氧混合泵14的加压作用下进入臭氧反应塔2，水在臭氧反应塔2中与臭氧进行充分混合，自来水通过臭氧的强氧化作用，将水中部分有机物进行强化最终转化为CO₂和H₂O。经臭氧的强氧化作用后的水通过臭氧反应塔2上方的出水口进入IBAC罐3，水从IBAC罐3罐顶的布水器64均匀的将水布置在生物活性炭67表面，净化水进入水泵12，通过水泵12的加压作用，进入三级膜过滤器6、7、8，孔径分别为3微米、0.45微米和0.1微米，经过三级膜过滤器6、7、8过滤将水中溢出的活性炭粉末和个体较大的细胞体滤出，通过三级膜过滤器6、7、8的水由上方进入麦饭石罐4内，水通过麦饭石，将麦饭石中有益的矿物质及微量元素(钙、铁、锌、锡等)浸出来，形成了矿化水，矿化水通过麦饭石罐4的下方的管道在水泵62的作用下，进入储水罐5，储水罐5的水从罐底的管道通过紫外线杀菌器9的杀菌作用，将水中的残留的微小细菌及病毒去除，通过紫外线杀菌器9后净化水通过变频泵10及11送往小区管网，小区管网通过回水管道连接到储水罐的回水口，经小区管网的直饮水在未被消耗(饮用)时，通过回水管道返回到储水罐5中，通过紫外杀菌器9的杀菌作用再通过变频泵10及11的作用送到小区管网，如此循环，使直饮水总保持洁净卫生。IBAC罐3包括罐体68、罐体68内装有的固定化生物活性炭滤料67和布水器64，固定化生物活性炭滤料67的上方有布水器64，进水口16连接布水器64上端，罐体68下部有出水口69，IBAC罐3上部安装有溢流管口66、溢流管口66上安装有溢流管，溢流管上安装有电磁阀18、臭氧反应塔2进水口上还安装有管道，管道通过电磁阀20和反冲洗泵13后连接三通，三通的另两个口，一口通过电磁阀21连接多层介质过滤器1的下部出水口，另一口通过电磁阀19连接IBAC罐3的出水口；多层介质过滤器上部有溢流管63、溢流管63上安装有电磁阀22；这样，关闭进水电磁阀23，打开电磁阀20、反冲洗泵13，打开电磁阀19，即可对IBAC罐3进行反冲洗，污水通过溢流管和电磁阀18排出，打开电磁阀21，即可对多层介质过滤器1进行反冲洗，污水通过溢流管63和电磁阀22排出。在制作固定化生物活性炭滤料时，将罐体内装入活性炭，将人工筛选、驯化的工程菌液通过进水口16灌入罐体68内，注入自来水，满罐后将进水口16与出水口69由安装有阀门和水泵的管道连接，工程菌液和水在水泵的作用下在出水口出罐，再由进水口入罐，如此循环2小时，停止2小时，然后重复这一过程；两天后，将水放空，工程菌通过间歇式物理吸附作用固定在活性炭上形成固定化生物活性炭滤料。工程菌主要集中于碳颗粒的外表及邻近大孔中，微孔中没有工程菌。工程菌能直接将活性炭表面和大孔中吸附的有机物进行降解，转化为CO₂和H₂O，使活性炭表面的有机物浓度相对降低，使碳粒内存在一个由内向外减小的浓度梯度，有机物就会向活性炭表面扩散，再被碳颗粒的外表及邻近大孔中的工程菌微生物所分解，活性炭所吸附的吸附物因此被解吸下来，进行再吸附。另外工程菌细胞分泌的胞外酶和因细胞解体而释放的酶类(1nm)，能直接进入生物活性炭滤料的过滤渡孔和微孔中去，与孔隙内吸附的有机物作用，使其从原吸附位置上解脱下来，并被生物活性炭滤料表面上的工程菌分解，构成了吸附降解的协同作用，所以生物活性炭滤料具有吸附降解的双重功能。在使用一段时间后，对多层介质过滤器1和IBAC罐3进行反冲洗，使分解和过滤出的废物冲洗干净，以便更有效的使用。17为流量计，23、24、26为电磁阀，27、28、29、30、31、32、33、34为压力表，38、39、40为止回阀，41、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、61为阀门，35、36、37为水表，57、58为液压计，59、60为呼吸器。65为IBAC罐上开有的人孔，以便于观察和清理。

Claims (7)

1、一种管道直饮水处理设备，其特征是：它包括多层介质过滤器、臭氧发生器、臭氧混合泵、臭氧反应塔、IBAC罐、多级膜过滤器、储水罐和紫外线杀菌器；自来水管通过电磁阀连接在多层介质过滤器的上部进水口，多层介质过滤器的下部出水口由管道通过阀门连接臭氧混合泵其中一个入口，臭氧发生器的出口由管道连接臭氧混合泵的另一个入口，臭氧混合泵的出口由管道通过阀门连接臭氧反应塔的进水口，臭氧反应塔的出水口由管道通过阀门连接IBAC罐的进水口，IBAC罐的出水口由管道通过阀门和水泵连接多级膜过滤器的进水口，多级膜过滤器的出水口由管道通过阀门连接储水罐的进水口，储水罐的出水口由管道通过阀门连接紫外线杀菌器的进水口，紫外线杀菌器的出水口由管道通过变频泵连接到小区管网。

2、根据权利要求1所述的管道直饮水处理设备，其特征是：它还包括麦饭石罐(4)，它由管道连接在多级膜过滤器的出水口和储水罐(5)的进水口之间，在麦饭石罐(4)和储水罐(5)的进水口之间的管道上安装有水泵(62)。

3、根据权利要求1所述的管道直饮水处理设备，其特征是：所述的多层介质过滤器(1)的滤料采用不同粒径的石英砂和无烟煤，按粒径由大到小的顺序从上到下进行填装。

4、根据权利要求1所述的管道直饮水处理设备，其特征是：所述的IBAC罐(3)包括罐体(68)、罐体(68)内装有的固定化生物活性炭滤料(67)和布水器(64)，固定化生物活性炭滤料(67)的上方有布水器(64)，罐体上端有进水口(16)，下部有出水口(69)。

5、根据权利要求4所述的管道直饮水处理设备，其特征是：所述的IBAC罐(3)还包括反冲洗装置，其包括安装在IBAC罐上部的溢流管、安装在溢流管上的电磁阀(18)、安装在臭氧反应塔(2)进水口和IBAC罐(3)出水口之间的管道、和管道上安装的电磁阀和反冲洗泵(13)。

6、根据权利要求1所述的管道直饮水处理设备，其特征是：所述的多层介质过滤器(1)还包括反冲洗装置，其包括安装在多层介质过滤器上部的溢流管(63)、安装在溢流管(63)上的电磁阀(22)、安装在臭氧反应塔(2)进水口和多层介质过滤器(1)出水口之间的管道、和管道上安装的电磁阀和反冲洗泵(13)。

7、根据权利要求1所述的管道直饮水处理设备，其特征是：所述的多级膜过滤器为三级膜过滤器，其膜的孔径分别为3微米、0.45微米和0.1微米。

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