CN205061736U - 全自动一体化村镇饮用水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及地表水预处理及深度处理领域，尤其是一种全自动一体化村镇饮用水装置，适用于农村及偏远地区生活用水的供给。一种全自动一体化村镇饮用水装置，具有混凝沉淀系统和嵌入式安装于混凝沉淀系统的超滤系统，超滤系统内置SMF柱式浸没式超滤膜组件，该超滤膜组件呈双排并列布置，超滤膜组件上部具有超滤出水管，超滤出水管上连接有超滤产水泵；还具有加药系统、反冲洗系统和控制系统，加药系统与原水管连接，反冲洗系统与超滤出水管连接。本实用新型组合了混凝沉淀系统和超滤系统，针对运输、占地、操控性方面进行了专门的考虑，设备的结构采用一体化紧凑式结构设计，并可模块化扩容组装，控制方式采用全自动控制，便于操作和管理。

Description

全自动一体化村镇饮用水装置

技术领域

本实用新型涉及地表水预处理及深度处理领域，尤其是一种全自动一体化村镇饮用水装置，适用于农村及偏远地区生活用水的供给。

背景技术

适度规模集中供水工程有许多优点：

一、有利于降低人均工程造价和制水成本，提高管理水平；

二、有利于确保水质，保障饮水安全；

三、有利于工程可持续运行，延长工程使用年限。

若能在具备水源却无市政供水的地区，有一种由集成化、自动化、可靠化的设备组成的小型自来水厂，作为一种基础设施用以改善人居环境，将会产生深远意义。

现有市政给水处理工艺主要为混凝沉淀+过滤+消毒，少数地区采用超滤深度处理。该工艺的基建费用和维护费用大，处理单元分散，占地面积大，不适用于农村及分散地区的推广和运用。农村等偏远地区的分散给水处理工艺目前主要简单的采用沉淀或砂滤处理，缺乏系统性和可持续性。常规的混凝沉淀不能够去除水中的细小颗粒及病原微生物，出水水质不能满足生活用水要求。而砂滤工艺虽然能够对水体浊度有明显的降低功能，但石英砂、无烟煤等滤料的反冲洗措施不能保证滤料彻底清洗干净，从而导致其间滋生微生物，应发二次污染，使出水存在生物性污染风险。滤料的更换也需要耗费大量人力物力，从而增加维护成本。

超滤膜组件与砂滤相比，对于水体除浊的效果具有十分明显的优势，同时具备砂滤所不具有的去除水体内病原微生物的功能。处理同等水量超滤的占地面积小于砂滤，且具备自动反清洗、化学清洗等功能，保证了系统的可持续性和出水水质的稳定性。随着工业化进程的发展，超滤组件的成本也在不断降低，其优势将越来越明显。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：基于上述问题，提供一种全自动一体化村镇饮用水装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全自动一体化村镇饮用水装置，

具有混凝沉淀系统和嵌入式安装于混凝沉淀系统的超滤系统，

所述混凝沉淀系统内垂直设置有落水立管，落水立管的底部连接配水支管，混凝沉淀系统内下部为混凝沉降区，其中部设置双层斜管，其上部为上清液汇集区，其顶部具有出水堰槽，出水堰槽的出口处设有混凝产水槽，混凝产水槽与超滤系统联通，

所述超滤系统内置SMF柱式浸没式超滤膜组件，该超滤膜组件呈双排并列布置，超滤膜组件上部具有超滤出水管，超滤出水管上连接有超滤产水泵；

还具有加药系统、反冲洗系统和控制系统，所述加药系统与原水管连接，所述反冲洗系统与超滤出水管连接。

当原水的浊度≥15mg/L时，直接使用超滤系统处理可能会导致膜组件的污堵，降低使用寿命，因此对进入超滤系统的水需采用混凝沉淀预处理工艺，配置双层斜管过滤，在原水浊度小于3000NTU的前提下，确保超滤系统进水浊度低于3NTU，再经过超滤系统深度处理后，出水浊度可降至0.1～0.3NTU。水中浊度的降低，能有效提高后氯化消毒过程消毒剂作用效能，确保饮用水中的微生物安全性。

进一步地，所述混凝沉淀系统的顶部设有高位进水装置，所述高位进水装置内设有不锈钢滤网。不锈钢滤网拦截原水内的杂物，并设置落差形成内部跌水曝气。

进一步地，所述配水支管位于混凝沉淀系统的底部。

进一步地，所述双层斜管呈K型，双层斜管的材质为PP材质。作为优选，上层斜管内径为30mm，下层斜管内径为50mm。

进一步地，所述超滤膜组件的上部设有产水端，产水端连接超滤出水管，所述超滤出水管延伸至超滤系统外部且连接超滤产水泵。

进一步地，所述混凝沉淀系统和超滤系统上均设有排泥阀、排污阀、放空阀和溢流口。排泥阀定时排放混凝沉降区底部淤积的泥浆，排污阀定期排放泥水。

更进一步地，所述排泥阀和排污阀为电动阀或手动阀，所述放空阀为手动阀，超滤系统检修维护时启用手动阀。

本实用新型的有益效果是：本实用新型组合了混凝沉淀系统和超滤系统，针对运输、占地、操控性方面进行了专门的考虑，设备的结构采用一体化紧凑式结构设计，并可模块化扩容组装，控制方式采用全自动控制，便于操作和管理。相比同类技术的优点：传统混凝沉淀装置不设斜管过滤，反应流程短，混凝沉降不彻底，絮凝剂和絮状体残留水体内增加后续深度处理的负担。另外，常见的自动虹吸石英砂过滤装置会出现虹吸不断，反冲洗过于频繁、反洗不彻底等现象，滤料的更换需要人工进行，操作麻烦，采用SMF柱式浸没式超滤膜组件替代后，可以解决上述问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的俯视图。

图中：1.进水总管，2.混凝沉淀系统，3.高位进水装置，4.不锈钢滤网，5.落水立管，6.配水支管，7.混凝沉降区，8.双层斜管，9.上清液汇集区，10.出水堰槽，11.混凝产水槽，12.超滤系统，13.超滤膜组件，14.超滤出水泵，15.排泥阀，16.排污阀，17.放空阀，18.溢流口，19.加药系统，20.反冲洗系统。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1、图2所示，一种全自动一体化村镇饮用水装置，具有混凝沉淀系统2和嵌入式安装于混凝沉淀系统2的超滤系统12，混凝沉淀系统2内垂直设置有落水立管5，落水立管5的底部连接配水支管6，混凝沉淀系统2内下部为混凝沉降区7，其中部设置双层斜管8，其上部为上清液汇集区9，其顶部具有出水堰槽10，出水堰槽10的出口处设有混凝产水槽11，混凝产水槽11与超滤系统12联通，超滤系统12内置SMF柱式浸没式超滤膜组件13，该超滤膜组件13呈双排并列布置，超滤膜组件12上部具有超滤出水管，超滤出水管上连接有超滤产水泵14；还具有加药系统19、反冲洗系统20和控制系统，加药系统19与原水管连接，反冲洗系统20与超滤出水管连接。

其中，混凝沉淀系统2的顶部设有高位进水装置3，高位进水装置3内设有不锈钢滤网4。配水支管6位于混凝沉淀系统2的底部。双层斜管8呈K型，双层斜管8的材质为PP材质，作为优选，上层斜管内径为30mm，下层斜管内径为50mm。超滤膜组件13的上部设有产水端，产水端连接超滤出水管，超滤出水管延伸至超滤系统12外部且连接超滤产水泵14。混凝沉淀系统2和超滤系统12上均设有排泥阀15、排污阀16、放空阀17和溢流口18。排泥阀15和排污阀16为电动阀或手动阀，放空阀17为手动阀，超滤系统12检修维护时启用手动阀。

该装置采用泵后加药方式，装置大小按流量、流速经过精确设计。絮凝剂加药量根据原水水质确定，取值范围为20～40ppm，药剂为复合PAC絮凝剂。絮凝剂在管道内充分混合，经高位进水装置跌水曝气，满管进入混凝沉淀系统，经过底部穿孔配水支管均匀布水形成上升流。絮凝反应在混凝沉淀系统进行，通过电吸附、布朗运动、桥架等原理，将水体内的悬浮颗粒物聚集，并形成比重大于水的絮状体，通过重力沉降到底部。混凝沉淀系统中部斜管对水体内的絮状体进一步拦截，上升流中的絮状体遇到斜管的拦截而降低上升的动能，随着絮状体的聚团作用自重加大，从而沉降。斜管的安装方式为K型安装，采用内径30mm、50mm两种规格斜管分层铺设，用尼龙绳困扎固定，防止上浮。沉积的污泥通过排污装置定期排放。

上清液经过出水堰槽10汇入超滤系统12，在原水浊度小于2000NTU的情况下，上清液浊度可以达到3NTU水平。超滤系统12内设置双排SMF柱式浸没式超滤膜组件13，内有中空纤维膜，孔径为0.01～0.1μm，可有效去除水中颗粒物及病原微生物。混凝沉淀系统2的作用主要是为了保护超滤系统12，最大限度降低水体浊度，防止超滤系统12污堵。随着系统的连续运行，超滤膜组件13的通量会降低，当通量到达一定阈值时，将开启反冲洗系统20，清水由反洗泵自膜丝内部向外部进行冲洗，去除附着于膜丝表面的污积物，恢复膜通量。当反冲洗无法恢复通量时，采用化学清洗的方式对超滤膜组件13进行通量恢复作业。

本实用新型实施时，根据处理水量的大小设计混凝、聚凝、超滤装置的大小体积，根据混凝、聚凝的反应速度，设计药剂的最佳投加量、相关工人员定期可以根据直观反应情况，调节进水量大小及投加药剂的浓度，上清液清澈后溢流进入超滤系统12。超滤系统12的反洗频率根据进水水质和膜通量变化情况确定反洗时间参数。

控制系统采用PLC控制，连接原水提升泵、排污阀门、超滤出水泵14、反冲洗系统20等，参数的设定根据目标水源进行相关设定。

根据图1、图2，该一体化装置集合了混凝沉淀系统2、超滤系统12、加药系统19、反冲洗系统20和控制系统，各系统紧凑布置，可单独拆分运输，现场组装，节约占地。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种全自动一体化村镇饮用水装置，其特征在于：

具有混凝沉淀系统(2)和嵌入式安装于混凝沉淀系统(2)的超滤系统(12)，

所述混凝沉淀系统(2)内垂直设置有落水立管(5)，落水立管(5)的底部连接配水支管(6)，混凝沉淀系统(2)内下部为混凝沉降区(7)，其中部设置双层斜管(8)，其上部为上清液汇集区(9)，其顶部具有出水堰槽(10)，出水堰槽(10)的出口处设有混凝产水槽(11)，混凝产水槽(11)与超滤系统(12)联通，

所述超滤系统(12)内置SMF柱式浸没式超滤膜组件(13)，该超滤膜组件(13)呈双排并列布置，超滤膜组件(13)上部具有超滤出水管，超滤出水管上连接有超滤产水泵(14)；

还具有加药系统(19)、反冲洗系统(20)和控制系统，所述加药系统(19)与原水管连接，所述反冲洗系统(20)与超滤出水管连接。

2.根据权利要求1所述的全自动一体化村镇饮用水装置，其特征在于：所述混凝沉淀系统(2)的顶部设有高位进水装置(3)，所述高位进水装置(3)内设有不锈钢滤网(4)。

3.根据权利要求1所述的全自动一体化村镇饮用水装置，其特征在于：所述配水支管(6)位于混凝沉淀系统(2)的底部。

4.根据权利要求1所述的全自动一体化村镇饮用水装置，其特征在于：所述双层斜管(8)呈K型，双层斜管(8)的材质为PP材质。

5.根据权利要求1所述的全自动一体化村镇饮用水装置，其特征在于：所述超滤膜组件(3)的上部设有产水端，产水端连接超滤出水管，所述超滤出水管延伸至超滤系统(12)外部且连接超滤产水泵(14)。

6.根据权利要求1所述的全自动一体化村镇饮用水装置，其特征在于：所述混凝沉淀系统(2)和超滤系统(12)上均设有排泥阀(15)、排污阀(16)、放空阀(17)和溢流口(18)。

7.根据权利要求6所述的全自动一体化村镇饮用水装置，其特征在于：所述排泥阀(15)和排污阀(16)为电动阀或手动阀，所述放空阀(17)为手动阀。