CN223534948U - 一种高pH原水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高pH原水处理装置，其中，包括混凝沉淀池，设置在混凝沉淀池一端上的进水管，设置在混凝沉淀池另一端上的第一连接管，通过第一连接管与混凝沉淀池相连通的活性炭滤池，设置在活性炭滤池上的第二连接管组，通过第二连接管组与活性炭滤池相连通的膜过滤池，与活性炭滤池和膜过滤池相连通的二氧化碳投加机构，设置在膜过滤池上的出水管。本实用新型通过二氧化碳投加机构的设置，将二氧化碳加入水中，从而降低原水的pH值，降低出厂水的余铝量。

Description

一种高pH原水处理装置

技术领域

本实用新型涉及水处理装置技术领域，具体涉及一种高pH值原水处理装置。

背景技术

现有大部分地区水源均采用水库取水，而由于湖泊（水库）周边地区经济社会的发展，特别是养殖业的发展，污染物（如有机质、营养盐等）通过河流进入湖泊（水库），长期积累导致水体富营养化国内的湖泊（水库）多呈现中富营养状态，导致季节性藻类繁殖过旺。藻类在生长过程中需要消耗大量二氧化碳，导致水中碳酸根、碳酸氢根含量降低，水体的pH值大幅上升。目前，我国的水厂均采用铝盐系混凝剂，铝是两性物质，在弱碱条件下具有一定的溶解度。因此，当水源出现藻类爆发，导致原水pH值升高时，水厂的出厂水会存在铝浓度偏高的现象。

在现有的净水工艺中，通常絮凝装置的下游会涉及多种膜处理工艺，而高pH的原水中的高浓度铝离子会穿透后续工艺的膜组件，导致膜污染和膜损坏；因此，为了对膜组件进行保护，需要对原水的pH值进行调节。

针对原水pH值偏高，而导致出厂水铝浓度偏高的问题，目前国内水厂主要采用投加酸化混凝剂、增加混凝剂的投加量或直接在原水中加酸来降低pH值。但是，上述方法均存在弊端：采用酸化混凝剂和增加混凝剂投加量会导致出厂水的处理成本增加，且出厂水的余铝量不易控制，仍存在超标风险，且混凝剂的频繁切换不利于水厂工艺的稳定运行；原水加酸方式需要新建加酸系统，需要大量资金投入，且强酸具有腐蚀性，导致水厂的安全隐患增加。

因此如何提供一种更加安全的降低铝离子浓度，降低出厂水的余铝量，是现在急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提出一种高pH原水处理装置，解决背景技术中现有水厂出厂水中铝离子浓度偏高的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提出了一种高pH原水处理装置，其中，包括混凝沉淀池，设置在混凝沉淀池一端上的进水管，设置在混凝沉淀池另一端上的第一连接管，通过第一连接管与混凝沉淀池相连通的活性炭滤池，设置在活性炭滤池上的第二连接管组，通过第二连接管组与活性炭滤池相连通的膜过滤池，与活性炭滤池和膜过滤池相连通的二氧化碳投加机构，设置在膜过滤池上的出水管；二氧化碳投加机构包括用于对活性炭滤池和膜过滤池投加二氧化碳的投加组件，设置在进水管上的第一pH传感器，与第一pH传感器相连接的控制器，该控制器与投加组件相连接。

可选地，混凝沉淀池包括第一池体，设置在第一池体的絮凝剂投放管，安装在絮凝剂投放管一端上的絮凝剂计量泵；第一池体内设有分隔块，该分隔块将第一池体的内部空间分割形成混合区和沉淀区。

可选地，絮凝剂投放管和进水管其中的一个端部均位于混合区内；絮凝剂投放管上等间距设有5投放孔，该絮凝剂投放管上还设有单向阀。

可选地，絮凝剂投放管的朝向和进水管的朝向相垂直，且絮凝剂投放管安装位置与第一池体底面的最小距离与进水管安装位置与第一池体底面的最小距离相等。

可选地，分隔块与第一池体内腔底面之间形成过水通道，该分隔块的底面设有导向面，该导向面与第一池体的底面之间形成有开口朝向进水管的夹角，该夹角为锐角。

可选地，沉淀区内设有沉淀框，该沉淀框上安装有过滤网，且该沉淀框上安装有吊钩螺栓；第一连接管与第一池体底面之间的距离大于沉淀框的高度。

可选地，活性炭滤池包括第二池体，设置在第二池体内的多个安装台，安装在安装台上的支撑板，填装在支撑板上的活性炭层。

可选地，每个支撑板底部均交错设有两组骑马卡，其中一组骑马卡用于对投加组件进行支撑。

可选地，支撑板上设有通孔，该通孔的孔径小于活性炭层的颗粒大小；支撑板的底部通过另一组骑马卡安装有氧气曝气管。

可选地，膜过滤池包括第三池体，多个安装在第二连接管组上，且位于第三池体内的膜组件；投加组件安装在第三池体的内腔底面上且与膜组件相连接。

可选地，出水管位于第三池体的底部，且该第三池体上安装有与控制器相连接的第二pH传感器。

可选地，投加组件包括二氧化碳储罐，安装在二氧化碳储罐上的出气管，设置在二氧化碳储罐上的二氧化碳计量泵，设置在二氧化碳计量泵出气口上的投加总管，设置在投加总管上的两组二氧化碳曝气管，两组二氧化碳曝气管分别位于活性炭滤池和膜过滤池中。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种高pH原水处理装置，具备以下有益效果：

该高pH原水处理装置，通过二氧化碳投加机构的设置，将二氧化碳加入水中，二氧化碳会与水反应产生碳酸，而碳酸在水中电离出氢离子，从而降低原的pH值，降低出厂水的余铝量，与现有使用酸化混凝剂或强酸中和相比，本申请的二氧化碳成本较低，且相比于强酸的保存，二氧化碳的存储更加安全，安全隐患更低，且减少了化学添加剂的使用，降低了环境污染和操作风险。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型整体结构俯视图。

图3是本实用新型第二池体的剖视图。

图4是本实用新型沉淀框和过滤网的结构示意图。

图5是本实用新型支撑板的结构示意图。

图中标识：1、混凝沉淀池；11、第一连接管；12、第一池体；121、分隔块；122、混合区；123、沉淀区；124、过水通道；125、导向面；126、沉淀框；127、过滤网；128、吊钩螺栓；13、絮凝剂投放管；131、投放孔；132、单向阀；14、絮凝剂计量泵；2、活性炭滤池；20、第二连接管组；21、第二池体；22、安装台；23、支撑板；231、通孔；232、氧气曝气管；24、活性炭层；3、膜过滤池；31、第三池体；32、膜组件；4、二氧化碳投加机构；41、投加组件；411、二氧化碳储罐；412、出气管；413、二氧化碳计量泵；414、投加总管；415、二氧化碳曝气管；42、第一pH传感器；44、第二pH传感器；5、进水管；6、出水管。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施进行详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用。但是本实用能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用内涵的情况下做类似推广，因此本实用不受下面公开的具体实施例的限制。

本申请的一种高pH原水处理装置可以适用于对高pH值的水体进行净化处理等场合，当然也可用于其他类似应用场景，下面对一种高pH原水处理装置进行详细描述。

参阅附图1—图5所示，示出本申请一种高pH原水处理装置较优实施例的结构示意图。该高pH原水处理装置，其中，包括混凝沉淀池1，设置在混凝沉淀池1一端上的进水管5，设置在混凝沉淀池1另一端上的第一连接管11，通过第一连接管11与混凝沉淀池1相连通的活性炭滤池2，设置在活性炭滤池2上的第二连接管组20，通过第二连接管组20与活性炭滤池2相连通的膜过滤池3，与活性炭滤池2和膜过滤池3相连通的二氧化碳投加机构4，设置在膜过滤池3上的出水管6。本实用新型通过混凝沉淀池1的设置，用于对原水与絮凝剂进行混合，使原水中的杂质进行絮凝沉淀，对原水进行初步过滤净化；通过活性炭滤池2的设置，可以对水体中有机物进行吸附，对水体中的重金属离子铝离子等进行去除，从而对水体进行进一步的过滤净化，且防止铝离子对后续的膜组件产生影响；通过膜过滤池3的设置，用于对水体进行精滤，确保水体净化完成，达到出厂标准；通过二氧化碳投加机构4的设置，用于将二氧化碳气体加入水体中，使水体的pH值降低，减少铝离子的含量，延长膜的使用寿命。

参阅附图1和图2所示，本实用新型中，混凝沉淀池1包括第一池体12，设置在第一池体12的絮凝剂投放管13，安装在絮凝剂投放管13一端上的絮凝剂计量泵14；第一池体12内设有分隔块121，该分隔块121将第一池体12的内部空间分割形成混合区122和沉淀区123。

本实用新型通过絮凝剂投放管13的设置，用于将絮凝剂与水体进行混合，使水体中的杂质进行絮凝沉淀；通过絮凝剂计量泵14的设置，用于将定量的絮凝剂加入水体中，防止絮凝剂加入过多导致成本增加，额外的处理步骤和设备，同时可以避免絮凝剂加入过少，影响絮凝沉淀效果；通过分隔块121的设置，将第一池体12进行分隔，将第一池体12分为水体与絮凝剂进行混合的混合区122，水体与絮凝剂混合后杂质的沉淀区123。需要特别说明的是，絮凝剂计量泵14的另一端与絮凝剂的存储罐进行连接。

参阅附图1和图2所示，本实用新型中，絮凝剂投放管13和进水管5其中的一个端部均位于混合区122内；絮凝剂投放管13上等间距设有投放孔131，该絮凝剂投放管13上还设有单向阀132；絮凝剂投放管13的朝向和进水管5的朝向相垂直，且絮凝剂投放管13安装位置与第一池体12底面的最小距离与进水管5安装位置与第一池体12底面的最小距离相等。

本实用新型通过将絮凝剂投放管13和进水管5均设置在混合区122内，使进入第一池体12内后，马上与絮凝剂接触进行絮凝，为后续的沉淀提供基础；通过投放孔131的设置，用于将絮凝剂排放到混合区122中与水体进行混合；通过单向阀132的设置，对絮凝剂的移动方向进行限定，防止水体发生逆流进入絮凝剂计量泵14内，对絮凝剂计量泵14进行保护；通过对絮凝剂投放管13的安装高度和进水管5的安装高度限定，使得进水管5流出的水体可以冲击在絮凝剂投放管13上，与絮凝剂进行快速混合，从而提高水体中杂质的沉淀速度，提高净化效率。

参阅附图1和图2所示，本实用新型中，分隔块121与第一池体12内腔底面之间形成过水通道124，该分隔块121的底面设有导向面125，该导向面125与第一池体12的底面之间形成有开口朝向进水管5的夹角，该夹角为锐角。

本实用新型通过过水通道124的设置，使得与絮凝剂混合的水体可以进行沉淀区123内进行杂质沉淀；通过导向面125的设置，对水体的流动方向进行导向，使水体向第一池体12的底部流动，同时对絮凝的杂质进行导向，使其向第一池体12的底部移动，从而提高絮凝沉淀的效率。

参阅附图1、图2和图4所示，本实用新型中，沉淀区123内设有沉淀框126，该沉淀框126上安装有过滤网127，且该沉淀框126上安装有吊钩螺栓128；第一连接管11与第一池体12底面之间的距离大于沉淀框126的高度。

本实用新型通过沉淀框126的设置，为过滤网127提供安装位置；通过过滤网127的设置，用于对水体进行过滤，防止沉淀的杂质与水体流入活性炭滤池2中；通过吊钩螺栓128的设置，便于工作人员将沉淀框126通过起重设备进行取出，从而便于对沉淀的杂质进行去除清理；通过对第一连接管11的安装位置进行限定，确保只有经过过滤网127的水体才能通过第一连接管11进入。

需要特别说明的是，该沉淀框126未设有过滤网127的一侧上设有插槽，可以用于安装封堵板，对沉淀框126朝向过水通道124的一端进行封堵，防止在沉淀框126取出清洗时，沉淀物发生晃动而进入混合区122的情况发生。

参阅附图1—图3所示，本实用新型中，活性炭滤池2包括第二池体21，设置在第二池体21内的多个安装台22，安装在安装台22上的支撑板23，填装在支撑板23上的活性炭层24；每个支撑板23底部均交错设有两组骑马卡，其中一组骑马卡用于对投加组件41进行支撑。

本实用新型通过安装台22的设置，用于为支撑板23提供安装位置；通过多个支撑板23的设置，用于对不同颗粒大小的活性炭层24进行支撑；通过活性炭层24的设置，用于对水体进行多次的吸附，从而提高对水体的净化效果。

需要特别说明的是，两组骑马卡分别用于对投加组件41和氧气曝气管232进行支撑。

参阅附图1—图3、图5所示，本实用新型中，支撑板23上设有通孔231，该通孔231的孔径小于活性炭层24的颗粒大小；支撑板23的底部通过另一组骑马卡安装有氧气曝气管232。

本实用新型通过通孔231的设置，确保水体可以经过支撑板23与活性炭层24相接触，从而使得活性炭层24中的活性炭可以对水体进行过滤净化；通过氧气曝气管232的设置，用于将氧气溶入水中，增加水中的含氧量，使水中的微生物可以利用氧气对原水中的有机物进行分解，进一步对水体进行净化；通过将氧气曝气管232和二氧化碳曝气管415设置在支撑板23的底部，可以有效防止活性炭对曝气管的出气口进行堵塞；三个安装台22呈台阶设置。

需要特别说明的是，本申请中安装台22的数量为三个，即支撑板23的数量也为三个，活性炭层24为三层，且三个支撑板23上通孔231的孔径大小从第二池体21的底部向顶部方向逐渐减小，活性炭层24的颗粒大小也逐渐减小，从而确保水体先与大颗粒活性炭接触，再与中颗粒活性炭接触，最后与小颗粒活性炭接触；本申请中的氧气曝气管232为膜组件曝气管属于现有技术。

参阅附图1和图2所示，本实用新型中，膜过滤池3包括第三池体31，多个安装在第二连接管组20上，且位于第三池体31内的膜组件32；投加组件41安装在第三池体31的内腔底面上且与膜组件32相连接；出水管6位于第三池体31的底部，且该第三池体31上安装有与控制器相连接的第二pH传感器44。

本实用新型通过膜组件32的设置，用于对水体进行精滤，而膜组件32属于现有技术，因此本申请在此处不进行赘述；通过第二pH传感器44的设置，用于对出水管6的水体的pH值进行监测，确保出厂水的pH值在指定范围内。需要特别说明的是，出水管6上还设有电磁阀，可以通过控制器进行控制。

参阅附图1和图2所示，本实用新型中，二氧化碳投加机构4包括用于对活性炭滤池2和膜过滤池3投加二氧化碳的投加组件41，设置在进水管5上的第一pH传感器42，与第一pH传感器42相连接的控制器，该控制器与投加组件41相连接。

本实用新型通过投加组件41的设置，用于将二氧化碳投加到活性炭滤池2和膜过滤池3中，对水体的pH值进行改变；通过第一pH传感器42的设置，用于对水体的pH进行监测。

参阅附图1和图2所示，本实用新型中，投加组件41包括二氧化碳储罐411，安装在二氧化碳储罐411上的出气管412，设置在二氧化碳储罐411上的二氧化碳计量泵413，设置在二氧化碳计量泵413出气口上的投加总管414，设置在投加总管414上的两组二氧化碳曝气管415，两组二氧化碳曝气管415分别位于活性炭滤池2和膜过滤池3中。

本实用新型通过二氧化碳储罐411的设置，用于对二氧化碳进行存储；通过二氧化碳计量泵413的设置，用于将二氧化碳加入到水体中，需要特别说明的是，该二氧化碳计量泵413为可调节计量泵；通过二氧化碳曝气管415的设置，并将该二氧化碳曝气管415设置为两组，其中一组通过骑马卡固定在支撑板23底部，另一组二氧化碳曝气管415与膜组件32相连接，进一步确保铝离子不会穿过膜组件32，对膜组件32进行保护。

参阅附图1—图5所示，本实用新型的使用过程如下：

首先，原水会通过进水管5进入混凝沉淀池1中，且冲击在絮凝剂投放管13上，同时第一pH传感器42会将原水的pH值传递给控制器，同时控制器控制絮凝剂计量泵14将定量絮凝剂通过絮凝剂投放管13加入到混合区122中，随后原水与混凝剂混合，通过过水通道124进入沉淀区123中，在沉淀区123中进行絮凝沉淀，随后经过过滤网127进入第一连接管11流入活性炭滤池2中，从第二池体21的底端流出，依次经过三个活性炭层24，同时二氧化碳计量泵413将二氧化碳通过二氧化碳曝气管415在活性炭滤池2和膜过滤池3内曝气，经过三个活性炭层24后的水体通过第二连接管组20流入膜组件32内，从膜组件32内部进入，外部流出，最后通过出水管6进行出厂，而在出水管6上还设有第二pH传感器44。

上述实施例是对本申请的说明，不是对本申请的限定，任何对本申请简单变换后的方案均属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种高pH原水处理装置，其特征在于，包括混凝沉淀池（1），设置在混凝沉淀池（1）一端上的进水管（5），设置在混凝沉淀池（1）另一端上的第一连接管（11），通过第一连接管（11）与混凝沉淀池（1）相连通的活性炭滤池（2），设置在活性炭滤池（2）上的第二连接管组（20），通过第二连接管组（20）与活性炭滤池（2）相连通的膜过滤池（3），与活性炭滤池（2）和膜过滤池（3）相连通的二氧化碳投加机构（4），设置在膜过滤池（3）上的出水管（6）；

所述二氧化碳投加机构（4）包括用于对活性炭滤池（2）和膜过滤池（3）投加二氧化碳的投加组件（41），设置在进水管（5）上的第一pH传感器（42），与第一pH传感器（42）相连接的控制器，该控制器与投加组件（41）相连接。

2.根据权利要求1所述的高pH原水处理装置，其特征在于，所述混凝沉淀池（1）包括第一池体（12），设置在第一池体（12）的絮凝剂投放管（13），安装在絮凝剂投放管（13）一端上的絮凝剂计量泵（14）；

所述第一池体（12）内设有分隔块（121），该分隔块（121）将第一池体（12）的内部空间分割形成混合区（122）和沉淀区（123）。

3.根据权利要求2所述的高pH原水处理装置，其特征在于，所述絮凝剂投放管（13）和进水管（5）其中的一个端部均位于混合区（122）内；

所述絮凝剂投放管（13）上等间距设有5投放孔（131），该絮凝剂投放管（13）上还设有单向阀（132）；

所述絮凝剂投放管（13）的朝向和进水管（5）的朝向相垂直，且絮凝剂投放管（13）安装位置与第一池体（12）底面的最小距离与进水管（5）安装位置与第一池体（12）底面的最小距离相等。

4.根据权利要求2所述的高pH原水处理装置，其特征在于，所述分隔块（121）与第一池体（12）内腔底面之间形成过水通道（124），该分隔块（121）的底面设有导向面（125），该导向面（125）与第一池体（12）的底面之间形成有开口朝向进水管（5）的夹角，该夹角为锐角。

5.根据权利要求2所述的高pH原水处理装置，其特征在于，所述沉淀区（123）内设有沉淀框（126），该沉淀框（126）上安装有过滤网（127），且该沉淀框（126）上安装有吊钩螺栓（128）；

所述第一连接管（11）与第一池体（12）底面之间的距离大于沉淀框（126）的高度。

6.根据权利要求1所述的高pH原水处理装置，其特征在于，所述活性炭滤池（2）包括第二池体（21），设置在第二池体（21）内的多个安装台（22），安装在安装台（22）上的支撑板（23），填装在支撑板（23）上的活性炭层（24）；

每个所述支撑板（23）底部均交错设有两组骑马卡，其中一组骑马卡用于对投加组件（41）进行支撑。

7.根据权利要求6所述的高pH原水处理装置，其特征在于，所述支撑板（23）上设有通孔（231），该通孔（231）的孔径小于活性炭层（24）的颗粒大小；

所述支撑板（23）的底部通过另一组骑马卡安装有氧气曝气管（232）。

8.根据权利要求1所述的高pH原水处理装置，其特征在于，所述膜过滤池（3）包括第三池体（31），多个安装在第二连接管组（20）上，且位于第三池体（31）内的膜组件（32）；所述投加组件（41）安装在第三池体（31）的内腔底面上且与膜组件（32）相连接。

9.根据权利要求8所述的高pH原水处理装置，其特征在于，所述出水管（6）位于第三池体（31）的底部，且该第三池体（31）上安装有与控制器相连接的第二pH传感器（44）。

10.根据权利要求1所述的高pH原水处理装置，其特征在于，所述投加组件（41）包括二氧化碳储罐（411），安装在二氧化碳储罐（411）上的出气管（412），设置在二氧化碳储罐（411）上的二氧化碳计量泵（413），设置在二氧化碳计量泵（413）出气口上的投加总管（414），设置在投加总管（414）上的两组二氧化碳曝气管（415），两组二氧化碳曝气管（415）分别位于活性炭滤池（2）和膜过滤池（3）中。