CN214299642U - 基于Eco-iGDM技术的饮用水净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于Eco‑iGDM技术的饮用水净化装置，包括集成箱上层、集成箱下层和分隔层，集成箱上层内设有膜池，膜池内设有超滤膜组件，膜池侧壁上设有原水进口，原水进口与机械格栅连接，超滤膜组件顶部设有反洗进水口，反洗进水口与反洗泵连接，反洗进水口通过虹吸管路与产水池连接，产水池位于集成箱下层，原水进口与化学清洗系统连接，化学清洗系统与自动加药仓连接，膜池底部设有间歇曝气装置和多孔排泥管，间歇曝气装置与空气泵连接，多孔排泥管一端封闭，另一端连通汇合后通过管道与膜池底部的排空阀连接；本实用新型的优点是：设备排布结构合理且集成于一体，设备上预留有外围管道的接口，安装简单，减少现场工作量，施工周期短。

Description

基于Eco-iGDM技术的饮用水净化装置

技术领域

本实用新型属于水处理技术领域，具体涉及一种基于Eco-iGDM技术的饮用水净化装置。

背景技术

Eco-iGDM设备以浸没式超滤膜为核心处理工艺，将膜池、管路、阀门、自控、云平台集成于一体，设备上预留有外围管道的接口，设备到达现场后，只需与外围管路如进水管、供水管、排污管连接，再对系统进行调试后即可完成通水，安装简单，大大减少了现场工作量，具有施工周期短的特点。系统采用全自动化控制，物联网云平台远程监控，操作简单，运行管理方便，广泛应用于村镇中小型供水厂。

超滤膜工艺对水体中细菌、病毒、藻类、红虫、幼卵等的去除率高达99.99%，常用的超滤膜柱有管式、中空纤维、板框式和卷式等，目前市政供水中通常采用中空纤维膜，中空纤维超滤膜又分为内压式和外压式两种。在实际应用中，超滤膜组件包括柱状膜和浸没式膜两种形态，其中柱状膜是指将膜元件收装在容器里。柱状膜一般用泵向容器内部压入待过滤水，可以承受的压力较高。柱状膜既可以是内压式，也可以是外压式；浸没式超滤膜是指将中空纤维膜浸入水槽或水池中，依靠前后的水位差或者抽吸泵进行过滤的一种膜形式，浸没式膜都属于外压式。

由于现有的集成化超滤净水设备的功能装置数量较多，装置间管道排布紧凑、交错、复杂，使得设备运输不便，且设备在现场需要进行组装，耗费人力物力，同时在需要对管道及设备进行维护或维修时，养护人员不便于到达指定的维护或维修点，导致维护或维修不及时或者需要拆卸管路或设备后才能进行维护或维修，增加了集成化超滤净水设备的维护成本；此外，集成化超滤净水设备应用场景越来越多，原水水质成分的多样化和复杂化，依靠单纯的气水反洗已无法控制膜污染的加剧，从而引起产水量的降低和不可逆的持续衰减，因此，配置高效清洗系统的集成化超滤净水设备更适用于市场需求。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述局限，提供一种合理的设备排布结构，该设备排布结构集成于一体，设备上预留外围管道接口，安装简单，现场工作量少，施工周期短的基于Eco-iGDM技术的饮用水净化装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种基于Eco-iGDM技术的饮用水净化装置，包括集成箱上层、集成箱下层和分隔层，集成箱上层内设有膜池，膜池内设有超滤膜组件，膜池侧壁上设有原水进口，原水进口与机械格栅连接，超滤膜组件顶部设有反洗进水口，反洗进水口与反洗泵连接，反洗进水口通过虹吸管路与产水池连接，产水池位于集成箱下层，原水进口与化学清洗系统连接，化学清洗系统与自动加药仓连接，膜池底部设有间歇曝气装置和多个相互平行设置的多孔排泥管，间歇曝气装置与空气泵连接，多孔排泥管一端封闭，另一端连通汇合后通过管道与膜池底部的排空阀连接。

优选的是，产水池分别与氢氧化钠反洗水箱和盐酸反洗水箱连通，氢氧化钠反洗水箱和盐酸反洗水箱均位于产水池的下方，氢氧化钠反洗水箱与氢氧化钠原液箱连通且之间的管路上设有第一计量泵，盐酸反洗水箱与盐酸原液箱连通且之间的管路上设有第二计量泵。

优选的是，膜池内底面设置为斜坡结构，斜坡结构顶端设有喷水口，喷水口与通水管道连接并由供水箱供水，排空阀位于斜坡结构底部。

优选的是，反洗泵与第一变频控制装置连接，空气泵与第二变频控制装置连接，第一计量泵、第二计量泵、第一变频控制装置和第二变频控制装置均与控制箱连接并控制，且控制箱与跨膜压差监测装置和产水流量监测装置连接，跨膜压差监测装置和产水流量监测装置安装于虹吸管路中。

优选的是，膜池中安装有包括pH检测装置、酸性药剂浓度检测装置和碱性药剂浓度检测装置。

优选的是，膜池侧壁上设有化学清洗循环进口和化学清洗循环出口，化学清洗循环进口和化学清洗循环出口连通的管路中设有循环泵。

优选的是，机械格栅与预处理药液箱连接，预处理药液箱根据实际需要储存次氯酸钠药液或高锰酸钾药液。

优选的是，控制箱与微功耗太阳能供电装置和应急供电装置连接，微功耗太阳能供电装置连接有太阳能发电模块，太阳能发电模块位于集成箱上层的顶部外侧。

优选的是，集成箱上层外侧设有第一检修口，膜池内设有第二检修口，第二检修口设有通向集成箱上层人行平台的第一步道，人行平台设有通向集成箱下层的第二步道。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1、设备以超滤膜净水技术为核心，绿色环保，通过纳米孔的物理截留有效去除水体中的悬浮物、胶体等，使出水浊度低于0.1NTU；同时，超滤膜对水体中细菌、病毒、藻类、红虫、幼卵等的去除率高达99.99%，出水水质优异，保障饮水的微生物安全性；

2、设置的机械格栅和预处理药液箱可使原水中的大颗粒物质、泥沙、藻类、有机物等水质指标因为季节、气候等因素存在较大波动时，能够对膜系统进水水质起到预处理效果，保障膜系统的使用环境和运行稳定性，保证出水水质稳定；

3、本设备将管路集成于膜池底部，抬高膜池，从而更好地利用超滤膜池与清水池之间的液位差实现重力虹吸产水，微动力运行，能耗明显降低，运行成本极低；

4、设备采用标准化生产，模块化配置，与传统水处理设备相比，建设周期明显缩短，设备集成度显著提高，处理工艺紧凑，占地面积小，仅需传统处理工艺占地面积的20%，设备到达现场后，只需与外围管路如进水管、供水管、排污管连接，再对系统进行调试后即可完成通水，安装简单；

5、本设备具备远程监控和智能化运行功能，可通过手机APP监控设备运行工况和出水水质，帮助实现水厂的全自动化运行和管控，属于现代化水厂管理模式，整个设备基于Eco-iGDM技术即以“超滤”为核心的水处理技术，体现了水厂设计理念上的先进性，广泛适用于村镇中小型供水厂。

附图说明

图1为本实用新型的外形图；

图2为本实用新型的内部结构图；

图3为本实用新型膜池底部结构图；

图中标号：1-集成箱上层、2-集成箱下层、3-分隔层、4-膜池、5-超滤膜组件、6-原水进口、7-机械格栅、8-反洗进水口、9-反洗泵、10-虹吸管路、11-产水池、12-化学清洗系统、13-自动加药仓、14-间歇曝气装置、15-多孔排泥管、16-空气泵、17-排空阀、18-氢氧化钠反洗水箱、19-盐酸反洗水箱、20-氢氧化钠原液箱、21-第一计量泵、22-盐酸原液箱、23-第二计量泵、24-斜坡结构、25-喷水口、26-供水箱、27-第一变频控制装置、28-第二变频控制装置、29-控制箱、30-pH检测装置、31-酸性药剂浓度检测装置、32-碱性药剂浓度检测装置、33-化学清洗循环进口、34-化学清洗循环出口、35-循环泵、36-预处理药液箱、37-微功耗太阳能供电装置、38-应急供电装置、39-太阳能发电模块、40-第一检修口、41-第二检修口、42-人行平台、43-第一步道、44-第二步道。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

如图1、2、3所示，本实用新型提供一种基于Eco-iGDM技术的饮用水净化装置，包括集成箱上层1、集成箱下层2和分隔层3，集成箱上层1内设有膜池4，膜池4内设有超滤膜组件5，膜池4侧壁上设有原水进口6，原水进口6与机械格栅7连接，待过滤水通过机械格栅7首先过滤掉水体中的大颗粒物质以避免大颗粒物质对膜丝的损伤，机械格栅7与预处理药液箱36连接，预处理药液箱36根据实际需要储存次氯酸钠药液或高锰酸钾药液；超滤膜组件5顶部设有反洗进水口8，反洗进水口8与反洗泵9连接，反洗进水口8在过滤时为超滤产水口，反洗进水口8通过虹吸管路10与产水池11连接，产水池11位于集成箱下层2，利用产水池11和膜池4的液位差实现重力虹吸产水，可使整个装备微动力运行，能耗明显降低，运行成本极低；原水进口6与化学清洗系统12连接，化学清洗系统12与自动加药仓13连接，膜池4底部设有间歇曝气装置14和多个相互平行设置的多孔排泥管15，间歇曝气装置14与空气泵16连接，多孔排泥管15一端封闭，另一端连通汇合后通过管道与膜池4底部的排空阀17连接，多孔排泥管15利用膜池4内的静水压力对多孔排泥管15表面管孔附近的污泥产生挤压作用，这些污泥在有一定的含水率的情况下具有流动性，当排空阀17开启后，带有污泥的水靠自身的压力进入多孔排泥管15，由管道排出膜池4外。

气水反洗时，反洗进水口8与反洗泵9连接，反洗泵9与第一变频控制装置27连接，空气泵16与第二变频控制装置28连接，第一计量泵21、第二计量泵23、第一变频控制装置27和第二变频控制装置28均与控制箱29连接并控制，且控制箱29与跨膜压差监测装置和产水流量监测装置连接，所述跨膜压差监测装置和产水流量监测装置安装于虹吸管路10中；控制箱29根据反馈的跨膜压差和产水流量数据控制第一变频控制装置27和第二变频控制装置28，使反洗程序和微孔间歇曝气程序根据需求分步骤配合运行，间歇曝气装置14进行吹气形成剪切力加速膜表面污物的震荡下落达到对超滤膜丝的最佳气水清洗效果。

加药反洗时，反洗泵9分别与氢氧化钠反洗水箱18和盐酸反洗水箱19连通，产水池11分别与氢氧化钠反洗水箱18和盐酸反洗水箱19连通，氢氧化钠反洗水箱18和盐酸反洗水箱19均位于产水池11的下方，氢氧化钠反洗水箱18与氢氧化钠原液箱20连通且之间的管路上设有第一计量泵21，盐酸反洗水箱19与盐酸原液箱22连通且之间的管路上设有第二计量泵23；第一计量泵21和第二计量泵23与控制箱29连接并控制，控制箱29根据反馈的跨膜压差和产水流量数据智能化控制第一计量泵21和第二计量泵23的加药量，同时控制反洗泵9对超滤膜组件5进行加药反洗，从而控制膜污染的加剧。

化学清洗时，pH值检测装置30、酸性药剂浓度检测装置31和碱性药剂浓度检测装置32时刻监测膜池4内化学清洗液的pH值、酸性药剂浓度和碱性药剂浓度，并监测数据反馈给控制箱29，控制箱29根据检测结果控制自动加药仓13的加药量和空气泵16的运行参数，从而恢复超滤膜组件5的产水量。自动加药仓13内设有酸性药剂仓和碱性药剂仓。为加强化学清洗效果，化学清洗过程中通过循环泵35对膜池4内的化学清洗液进行循环，循环泵35分别与膜池4侧壁上的化学清洗循环进口33和化学清洗循环出口34连通。化学清洗液的循环能够促进化学清洗液与超滤膜组件5内部的膜丝充分接触，有助于化学清洗液与膜丝表面污染物的化学反应，有利于膜丝表面污染物的去除。

膜池4内底面设置为斜坡结构24，斜坡结构24顶端设有喷水口25用于冲刷池底的残余污泥，喷水口25与通水管道连接并由供水箱26供水，排空阀17位于斜坡结构24底部，污泥经过冲刷后通过排空阀17排出。

控制箱29与微功耗太阳能供电装置37和应急供电装置38连接，微功耗太阳能供电装置37连接有太阳能发电模块39，太阳能发电模块39位于集成箱上层1的顶部外侧，并将太阳能转化为电能，为控制箱29供电。

集成箱上层1外侧设有第一检修口40，膜池4内设有第二检修口41，第二检修口41的设置便于维修保养人员对超滤膜组件5以及膜池4的内部进行维修养护，第二检修口41设有通向集成箱上层1人行平台42的第一步道43，人行平台42设有通向集成箱下层2的第二步道44。

Claims (9)

1.一种基于Eco-iGDM技术的饮用水净化装置，其特征在于：包括集成箱上层（1）、集成箱下层（2）和分隔层（3），所述集成箱上层（1）内设有膜池（4），所述膜池（4）内设有超滤膜组件（5），所述膜池（4）侧壁上设有原水进口（6），所述原水进口（6）与机械格栅（7）连接，所述超滤膜组件（5）顶部设有反洗进水口（8），所述反洗进水口（8）与反洗泵（9）连接，所述反洗进水口（8）通过虹吸管路（10）与产水池（11）连接，所述产水池（11）位于集成箱下层（2），所述原水进口（6）与化学清洗系统（12）连接，所述化学清洗系统（12）与自动加药仓（13）连接，所述膜池（4）底部设有间歇曝气装置（14）和多个相互平行设置的多孔排泥管（15），所述间歇曝气装置（14）与空气泵（16）连接，所述多孔排泥管（15）一端封闭，另一端连通汇合后通过管道与膜池（4）底部的排空阀（17）连接。

2.根据权利要求1所述的基于Eco-iGDM技术的饮用水净化装置，其特征在于：所述产水池（11）分别与氢氧化钠反洗水箱（18）和盐酸反洗水箱（19）连通，所述氢氧化钠反洗水箱（18）和盐酸反洗水箱（19）均位于产水池（11）的下方，所述氢氧化钠反洗水箱（18）与氢氧化钠原液箱（20）连通且之间的管路上设有第一计量泵（21），所述盐酸反洗水箱（19）与盐酸原液箱（22）连通且之间的管路上设有第二计量泵（23）。

3.根据权利要求1所述的基于Eco-iGDM技术的饮用水净化装置，其特征在于：所述膜池（4）内底面设置为斜坡结构（24），所述斜坡结构（24）顶端设有喷水口（25），所述喷水口（25）与通水管道连接并由供水箱（26）供水，所述排空阀（17）位于斜坡结构（24）底部。

4.根据权利要求1所述的基于Eco-iGDM技术的饮用水净化装置，其特征在于：所述反洗泵（9）与第一变频控制装置（27）连接，所述空气泵（16）与第二变频控制装置（28）连接，所述第一计量泵（21）、第二计量泵（23）、第一变频控制装置（27）和第二变频控制装置（28）均与控制箱（29）连接并控制，且控制箱（29）与跨膜压差监测装置和产水流量监测装置连接，所述跨膜压差监测装置和产水流量监测装置安装于虹吸管路（10）中。

5.根据权利要求1所述的基于Eco-iGDM技术的饮用水净化装置，其特征在于：所述膜池（4）中安装有包括pH检测装置（30）、酸性药剂浓度检测装置（31）和碱性药剂浓度检测装置（32）。

6.根据权利要求1所述的基于Eco-iGDM技术的饮用水净化装置，其特征在于：所述膜池（4）侧壁上设有化学清洗循环进口（33）和化学清洗循环出口（34），所述化学清洗循环进口（33）和化学清洗循环出口（34）连通的管路中设有循环泵（35）。

7.根据权利要求1所述的基于Eco-iGDM技术的饮用水净化装置，其特征在于：所述机械格栅（7）与预处理药液箱（36）连接，所述预处理药液箱（36）根据实际需要储存次氯酸钠药液或高锰酸钾药液。

8.根据权利要求4所述的基于Eco-iGDM技术的饮用水净化装置，其特征在于：所述控制箱（29）与微功耗太阳能供电装置（37）和应急供电装置（38）连接，所述微功耗太阳能供电装置（37）连接有太阳能发电模块（39），所述太阳能发电模块（39）位于集成箱上层（1）的顶部外侧。

9.根据权利要求1所述的基于Eco-iGDM技术的饮用水净化装置，其特征在于：所述集成箱上层（1）外侧设有第一检修口（40），所述膜池（4）内设有第二检修口（41），所述第二检修口（41）设有通向集成箱上层（1）人行平台（42）的第一步道（43），所述人行平台（42）设有通向集成箱下层（2）的第二步道（44）。

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