CN220664998U - 一种集装箱一体化饮用水净化装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及饮用水净化技术领域，公开了一种集装箱一体化饮用水净化装置，包括：进水管与超滤膜组件的进水口连通，超滤膜组件的产水口与产水管连通，超滤膜组件的排水口与排水管连通，超滤膜组件对原水进行超滤，空压机通过压缩空气管分别与超滤膜组件的散气盘曝气口和中心管曝气口连通，空压机向超滤膜组件输送压缩空气以对超滤膜组件进行反洗，超滤膜组件的排气口通过排气管与排水管连通。利用超滤膜组件对原水进行超滤，产水水质稳定，无需设置预处理装置，并且利用空压机对超滤膜组件进行空气反洗，省去了清水反洗所需的清水反洗泵和反洗水箱，简化了饮用水净化装置，整个装置的组成更简单，降低维修管理难度，同时也降低了运行功率和能耗。

Description

一种集装箱一体化饮用水净化装置

技术领域

本申请涉及饮用水净化技术领域，特别是涉及一种集装箱一体化饮用水净化装置。

背景技术

水是人类的生命之源，没有水就没有我们现在的文明，获得安全饮用水是人类的基本需求。

为了方便大众随时能够喝到健康的饮用水，在一些社区、景区或服务区里会设置一些饮用水净化装置，完成水中藻类、悬浮物、细菌、病毒等杂质的去除，达到水质净化的目的。现有的饮用水净化系统主要采用砂滤的方式，为使过滤后的产水达到生活饮用水卫生标准，通常还需要预处理装置，将原水经预处理装置进行预处理后，再经过砂滤装置过滤；并且，砂滤装置的清洗通常采用常规的清水反洗工艺，需要利用清水泵和反洗水箱等。现有的饮用水净化装置的组成复杂，维修管理难度较大。

因此，如何简化饮用水净化装置，降低维修管理难度是本领域技术人员所需要解决的问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种集装箱一体化饮用水净化装置，用于解决现有的饮用水净化装置的组成复杂，维修管理难度较大的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供一种集装箱一体化饮用水净化装置，包括：进水管、超滤膜组件、产水管、排水管、空压机、压缩空气管和排气管；

所述进水管与所述超滤膜组件的进水口连通，所述超滤膜组件的产水口与所述产水管连通，所述超滤膜组件的排水口与所述排水管连通，所述超滤膜组件用于对原水进行超滤，所述空压机通过所述压缩空气管分别与所述超滤膜组件的散气盘曝气口和中心管曝气口连通，所述空压机用于向所述超滤膜组件输送压缩空气以对所述超滤膜组件进行反洗，所述超滤膜组件的排气口通过排气管与所述排水管连通。

可选的，还包括冷干机，所述冷干机分别与所述空压机和所述超滤膜组件的散气盘曝气口和中心管曝气口连通，所述冷干机用于除去所述压缩空气中的水分。

可选的，还包括气控柜，所述气控柜分别与所述冷干机和所述超滤膜组件的散气盘曝气口和中心管曝气口连通，用于对去除水分后的所述压缩空气进行降压和控制。

可选的，所述超滤膜组件的进水口通过与所述进水管与进水泵连通。

可选的，还包括次氯酸钠发生器，所述次氯酸钠发生器内置加药泵，所述加药泵通过加药管分别与所述产水管和所述进水管连通。

可选的，所述加药管上设有消毒阀和清洗阀。

可选的，还包括箱体，所述箱体内设有隔板，所述隔板将所述箱体分隔成检修操作区和膜组件区，所述检修操作区内设有所述进水泵、所述次氯酸钠发生器、所述空压机、所述冷干机和所述气控柜，所述膜组件区内设有所述超滤膜组件。

可选的，所述箱体的顶部设有风机罩，所述风机罩内部设置有排湿风机。

可选的，还包括PLC自动控制系统，所述PLC自动控制系统与所述进水泵、所述加药泵、所述消毒阀、所述清洗阀、所述空压机、所述冷干机和所述气控柜连接。

可选的，所述超滤膜组件包括外壳和中空纤维超滤膜，所述外壳的底部设有所述进水口、所述散气盘进气口、所述中心管进气口和所述排水口，所述外壳顶部设有所述产水口和所述排气口，所述超滤膜组件通过绑带固定于与膜支架上，所述膜支架固定于所述膜组件区的底部，所述膜支架上部设置活动踏板，所述活动踏板用于进行所述超滤膜组件的检修操作。

本申请所提供的一种集装箱一体化饮用水净化装置，包括：进水管、超滤膜组件、产水管、排水管、空压机、压缩空气管和排气管；进水管与超滤膜组件的进水口连通，超滤膜组件的产水口与产水管连通，超滤膜组件的排水口与排水管连通，超滤膜组件用于对原水进行超滤，空压机通过压缩空气管分别与超滤膜组件的散气盘曝气口和中心管曝气口连通，空压机用于向超滤膜组件输送压缩空气以对超滤膜组件进行反洗，超滤膜组件的排气口通过排气管与排水管连通。利用超滤膜组件对原水进行超滤，产水水质稳定，无需设置预处理装置，并且利用空压机对超滤膜组件进行空气反洗，省去了清水反洗所需的清水反洗泵和反洗水箱，简化了饮用水净化装置，整个装置的组成更简单，降低维修管理难度，同时也降低了运行功率和能耗。

饮用水净化装置的各部分集成在箱体内部，集成一体化设计，安装检修方便；采用的次氯酸钠发生器内部集成了传统加药系统的次氯酸钠发生器主机、电解槽、清水箱、溶盐箱、储药箱，同时集成了加药泵，将整个加药系统全部集成在单体设备内，进一步减少系统组成，降低管理难度；整体设备结合PLC自动控制系统，可实现无人值守，运行管理方便，实现供水设施长期稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种集装箱一体化饮用水净化装置的结构图；

附图标记如下：1为进水管、2为超滤膜组件、3为产水管、4为排水管、5为空压机、6为压缩空气管、7为排气管、8为冷干机、9为气控柜、10为进水泵、11为次氯酸钠发生器、12为加药泵、13为加药管、14为消毒阀、15为清洗阀、16为箱体、17为隔板、18为风机罩、19为排湿风机、20为绑带、21为膜支架。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。

本申请的核心是提供一种集装箱一体化饮用水净化装置。

在介绍本申请之前，对下文中出现的名词做介绍。

超滤：以压力为推动力，利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程。

超滤膜组件：由超滤膜或膜元件、连接件、壳体、密封件等组成的膜应用基本单元。

中空纤维超滤膜：外形为纤维状，空心的，具有自支撑作用，具有分离功能的半透膜，是有机膜的一种。

有机膜：以有机聚合物制成的具有分离功能的半透膜。

外压式：经压力差驱动，进水沿径向由外向内渗透过中空纤维膜成为产水，浓缩液则被截留在中空纤维膜的外部，由另一端汇集流出，形成浓水。

原水：指进入系统前处理经处的原料水。

浓缩液(浓水)：原水中不能透过膜的那部分，它包含了比原水浓度高的颗粒、胶体、细菌和热原体等杂质。

产水：透过滤膜的那部分水。

平均水回收率：设备平均产水流量占平均进水流量的百分比。

膜通量：在规定的温度和运行压力下，单位时间内单位膜面积上通过的产品水体积，单位为m³/(m²·h)或L/(m²·h)。

气洗：利用无油压缩空气与水的混合振荡作用、气泡的擦洗作用，松解并冲走膜表面在过滤过程中形成的污染物的过程。

简易化学清洗：利用具有一定浓度和特殊效果的化学药剂，浸泡膜丝，对膜表面在过滤过程中形成的污物进行清洗的方式。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

图1为本申请实施例提供的一种集装箱一体化饮用水净化装置的结构图，如图1所示，集装箱一体化饮用水净化装置，包括：进水管1、超滤膜组件2、产水管3、排水管4、空压机5、压缩空气管6和排气管7；进水管1与超滤膜组件2的进水口连通，超滤膜组件2的产水口与产水管3连通，超滤膜组件2的排水口与排水管4连通，超滤膜组件2用于对原水进行超滤，空压机5通过压缩空气管6分别与超滤膜组件2的散气盘曝气口和中心管曝气口连通，空压机5用于向超滤膜组件2输送压缩空气以对超滤膜组件2进行反洗，超滤膜组件2的排气口通过排气管7与排水管4连通。

申请实施例中超滤膜组件2的进水口通过与进水管1与进水泵10连通，进水泵10用于将原水经进水管1输送至超滤膜组件2内进行超滤。本申请实施例对进水泵10的类型不作具体限定，具体的，进水泵10可以采用不锈钢立式多级离心泵，扬程20m以上。

本申请实施例中空压机5能够提供压力0.7MPa以上的压缩空气，利用空压机5向超滤膜组件2输送压缩空气进行空气反洗，代替了原来利用清水泵和反洗水箱进行清水反洗，降低了运行功率，装置能耗更低，系统组成更简单。

基于此，还包括冷干机8和气控柜9；冷干机8分别与空压机5和超滤膜组件2的散气盘曝气口和中心管曝气口连通，冷干机8用于除去压缩空气中的水分，气控柜9分别与冷干机8和超滤膜组件2的散气盘曝气口和中心管曝气口连通，用于对去除水分后的压缩空气进行降压和控制。如图1所示，空压机5通过压缩空气管6与冷干机8连通，冷干机8通过压缩空气管6与气控柜9连通，气控柜9通过压缩空气管6分别与超滤膜组件2的散气盘曝气口和中心管曝气口连通，压缩空气经冷干机8去除水分，保证后续压缩空气管6中没有水汽，再经过气控柜9进行降压和控制。

为了能够提供健康的饮用水，还包括次氯酸钠发生器11，次氯酸钠发生器11内置加药泵12，加药泵12通过加药管13分别与产水管3和进水管1连通。次氯酸钠发生器11通过电解食盐水产生有效氯浓度0.8％的次氯酸钠溶液，为消毒和化学清洗加药提供药剂。次氯酸钠发生器11内部集成了传统加药系统的次氯酸钠发生器主机、电解槽、清水箱、溶盐箱、储药箱，同时为了进一步节省占地、优化系统组成，集成了加药泵12，将整个加药系统全部集成在单体设备内，可直接将药液投加至用药点位。为了将产水消毒和对超滤膜组件2的化学清洗分开进行，加药管13上设有消毒阀14和清洗阀15；开启消毒阀14，次氯酸钠溶液流入产水管3，对产水进行消毒；开启清洗阀15，次氯酸钠溶液经进水管1进入超滤膜组件2内，对超滤膜组件2进行简易化学清洗和消毒。本申请实施例对消毒阀14和清洗阀15和类型不作具体限定，可以采用气动球阀或气动蝶阀，实现快速反应。

进一步，还包括箱体16，箱体16内设有隔板17，隔板17将箱体16分隔成检修操作区和膜组件区，检修操作区内设有进水泵10、次氯酸钠发生器11、空压机5、冷干机8和气控柜9，膜组件区内设有超滤膜组件2。将上述各部分集成箱体16内，采用集成一体化设计，并且在箱体16内部分为检修操作区和膜组件区，方便对管理维修。箱体16可采用碳钢防腐材质，隔板17上设有管路通道，箱体16内部的管路均可采用304不锈钢材质。

基于此，所述箱体16的顶部设有风机罩18，风机罩18内部设置有排湿风机19。具体的，可以将风机罩18和排湿风机19设于检修操作区，排湿风机19用于排出箱体16内的水汽，防止水汽凝结在箱体16内部。

进一步的，还包括PLC自动控制系统，PLC自动控制系统与进水泵10、加药泵12、消毒阀14、清洗阀15、空压机5、冷干机8、气控柜9和排湿风机19连接。整体饮用水净化装置结合PLC自动控制系统，可实现无人值守，运行管理方便，实现供水设施长效稳定运行。

本申请对超滤膜组件2可以包括外壳和中空纤维超滤膜，外壳为304不锈钢材质，滤芯为亲水化PVDF材质，单支膜面积40m²，适用于高浊度原水条件(原水浊度3000NTU以下均可运行)。运行方式采用浓水全量过滤，运行温度5～40℃，最大跨膜压差0.3MPa。具有独特的空气反洗流程，省去了常规工艺中的清水反洗流程，平均水回收率可达到98.8％以上。同时省去了清水反洗泵和反洗水箱，降低了运行功率，装置能耗更低，系统组成更简单。膜孔径0.02μm，可截留原水中绝大部分细菌、病毒、悬浮物等杂质，水中的矿物质、微量元素等有益物质则可以保留在水中，可以获得更高的产水水质。运行膜通量100～200L/m²·h，比传统超滤设计值高200％以上。装置占地面积更小。外壳的底部设有进水口、散气盘进气口、中心管进气口和排水口，外壳顶部设有产水口和排气口；其中进水口、产水口、排气口为法兰接口，散气盘进气口、中心管进气口、排水口为内螺纹接口。进水口与进水管1相连，产水口与产水管3相连，排气口与排气管7相连，排水口与排水管4相连，散气盘进气口、中心管进气口与压缩空气管6相连。超滤膜组件2通过绑带20固定于与膜支架21上，膜支架21固定于膜组件区的底部，膜支架21上部设置活动踏板，活动踏板便于进行超滤膜组件2的检修操作。膜支架21可以采用304不锈钢材质焊接而成，绑带20采用304不锈钢材质，通过螺栓连接至膜支架21。

本申请实施例所提供的一种集装箱一体化饮用水净化装置，包括：进水管、超滤膜组件、产水管、排水管、空压机、压缩空气管和排气管；进水管与超滤膜组件的进水口连通，超滤膜组件的产水口与产水管连通，超滤膜组件的排水口与排水管连通，超滤膜组件用于对原水进行超滤，空压机通过压缩空气管分别与超滤膜组件的散气盘曝气口和中心管曝气口连通，空压机用于向超滤膜组件输送压缩空气以对超滤膜组件进行反洗，超滤膜组件的排气口通过排气管与排水管连通。利用超滤膜组件对原水进行超滤，产水水质稳定，无需设置预处理装置，并且利用空压机对超滤膜组件进行空气反洗，省去了清水反洗所需的清水反洗泵和反洗水箱，简化了饮用水净化装置，整个装置的组成更简单，降低维修管理难度，同时也降低了运行功率和能耗。

饮用水净化装置的各部分集成在箱体内部，集成一体化设计，安装检修方便；采用的次氯酸钠发生器内部集成了传统加药系统的次氯酸钠发生器主机、电解槽、清水箱、溶盐箱、储药箱，同时集成了加药泵，将整个加药系统全部集成在单体设备内，进一步减少系统组成，降低管理难度；整体设备结合PLC自动控制系统，可实现无人值守，运行管理方便，实现供水设施长期稳定运行。

为更加了解本申请，下面介绍集装箱一体化饮用水净化装置的工艺流程。

一种集装箱一体化饮用水净化装置，将所有设备集成在箱体16内，箱体16通过隔板17分为检修操作区和膜组件区，在检修操作区顶部设置有风机罩18，风机罩18内部设置有排湿风机19。

过滤：原水沿进水管1经进水泵10进入超滤膜组件2，杂质被超滤膜截留，产水由超滤膜组件2顶部的产水口沿产水管3排出，完成水质净化过程。超滤膜组件2通过绑带20固定在膜支架21上。箱体16内部设置次氯酸钠发生器11，通过电解食盐水产生有效氯浓度0.8％的次氯酸钠溶液，次氯酸钠发生器11内部设置了加药泵12，通过加药管13将次氯酸钠溶液投加至产水管3上，产水消毒后达标产出，可供给居民使用。

气洗：过滤过程中杂质在超滤膜表面不断积累，运行通量逐渐下降，为恢复运行通量，进入气洗流程，去除被超滤膜截留的大量杂质。空压机5产生压缩空气，沿压缩空气管6经过冷干机8去除空气中的水分，再经过气控柜9进行降压和控制，通入超滤膜组件2底部的散气盘曝气口和中心管曝气口。排气管7与排水管4相连，排水汇集后作为浓水排出。完成气洗流程后，恢复过滤。

简易化学清洗：随着装置的运行，当气洗无法恢复膜运行通量时，需进行简易化学清洗。加药管13上设置消毒阀14、清洗阀15。进行简易化学清洗关闭消毒阀14、开启清洗阀15、次氯酸钠发生器11和加药泵12，次氯酸钠溶液沿进水管1打入超滤膜组件2，完成简易化学清洗流程后，恢复过滤。

关于何时进行气洗和简易化学清洗，根据超滤膜系统的运行状态，达到设定值，便启动空压机5和/或加药泵12。一种方式是在超滤膜组件2的进水口和排水口分别布置压力传感器的节点，根据压力传感器检测的进水口压力和排水口压力计算压力差，当压力差到达有一定值时，进行气洗和/或简易化学清洗；另一种方式时，获取超滤膜组件2的运行时间，运行预设时间后，进行气洗和/或简易化学清洗。当然也不限定上述两种方式，在此不一一列举。

本装置采用集成一体化设计，内部分为检修操作区和膜组件区，包括水泵、超滤膜组件、气洗设备、消毒设备、配套管道、阀门、控制系统等，安装检修方便，系统组成简单。装置采用超滤技术，产水水质稳定。同时具有独特的空气反洗流程，省去了常规工艺中的清水反洗流程，水回收率可达到98.8％以上。同时省去了清水反洗泵和反洗水箱，降低了运行功率，装置能耗更低，系统组成更简单。装置内部的集成了次氯酸钠发生器，通过电解食盐水产生有效氯浓度0.8％的次氯酸钠溶液，为消毒和简易化学清洗加药提供药剂。所采用的次氯酸钠发生器内部集成了传统加药系统的次氯酸钠发生器主机、电解槽、清水箱、溶盐箱、储药箱。同时为了进一步节省占地、优化系统组成，集成了加药泵，将整个加药系统全部集成在单体设备内，可直接将药液投加至用药点位。在检修操作区顶部设置有风机罩，风机罩内部设置有排湿风机，用于排出集装箱内的水汽，防止水汽凝结在箱体内部。整体设备结合PLC自动控制系统，可实现无人值守，运行管理方便，实现供水设施长效稳定运行。

以上对本申请所提供的一种集装箱一体化饮用水净化装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种集装箱一体化饮用水净化装置，其特征在于，包括：进水管(1)、超滤膜组件(2)、产水管(3)、排水管(4)、空压机(5)、压缩空气管(6)和排气管(7)；

所述进水管(1)与所述超滤膜组件(2)的进水口连通，所述超滤膜组件(2)的产水口与所述产水管(3)连通，所述超滤膜组件(2)的排水口与所述排水管(4)连通，所述超滤膜组件(2)用于对原水进行超滤，所述空压机(5)通过所述压缩空气管(6)分别与所述超滤膜组件(2)的散气盘曝气口和中心管曝气口连通，所述空压机(5)用于向所述超滤膜组件(2)输送压缩空气以对所述超滤膜组件(2)进行反洗，所述超滤膜组件(2)的排气口通过排气管(7)与所述排水管(4)连通。

2.根据权利要求1所述的集装箱一体化饮用水净化装置，其特征在于，还包括冷干机(8)，所述冷干机(8)分别与所述空压机(5)和所述超滤膜组件(2)的散气盘曝气口和中心管曝气口连通，所述冷干机(8)用于除去所述压缩空气中的水分。

3.根据权利要求2所述的集装箱一体化饮用水净化装置，其特征在于，还包括气控柜(9)，所述气控柜(9)分别与所述冷干机(8)和所述超滤膜组件(2)的散气盘曝气口和中心管曝气口连通，用于对去除水分后的所述压缩空气进行降压和控制。

4.根据权利要求3所述的集装箱一体化饮用水净化装置，其特征在于，所述超滤膜组件(2)的进水口通过与所述进水管(1)与进水泵(10)连通。

5.根据权利要求4所述的集装箱一体化饮用水净化装置，其特征在于，还包括次氯酸钠发生器(11)，所述次氯酸钠发生器(11)内置加药泵(12)，所述加药泵(12)通过加药管(13)分别与所述产水管(3)和所述进水管(1)连通。

6.根据权利要求5所述的集装箱一体化饮用水净化装置，其特征在于，所述加药管(13)上设有消毒阀(14)和清洗阀(15)。

7.根据权利要求6所述的集装箱一体化饮用水净化装置，其特征在于，还包括箱体(16)，所述箱体(16)内设有隔板(17)，所述隔板(17)将所述箱体(16)分隔成检修操作区和膜组件区，所述检修操作区内设有所述进水泵(10)、所述次氯酸钠发生器(11)、所述空压机(5)、所述冷干机(8)和所述气控柜(9)，所述膜组件区内设有所述超滤膜组件(2)。

8.根据权利要求7所述的集装箱一体化饮用水净化装置，其特征在于，所述箱体(16)的顶部设有风机罩(18)，所述风机罩(18)内部设置有排湿风机(19)。

9.根据权利要求7所述的集装箱一体化饮用水净化装置，其特征在于，还包括PLC自动控制系统，所述PLC自动控制系统与所述进水泵(10)、所述加药泵(12)、所述消毒阀(14)、所述清洗阀(15)、所述空压机(5)、所述冷干机(8)和所述气控柜(9)连接。

10.根据权利要求7所述的集装箱一体化饮用水净化装置，其特征在于，所述超滤膜组件(2)包括外壳和中空纤维超滤膜，所述外壳的底部设有所述进水口、散气盘进气口、中心管进气口和所述排水口，所述外壳顶部设有所述产水口和所述排气口，所述超滤膜组件(2)通过绑带(20)固定于与膜支架(21)上，所述膜支架(21)固定于所述膜组件区的底部，所述膜支架(21)上部设置活动踏板，所述活动踏板用于进行所述超滤膜组件(2)的检修操作。