專利名稱：一種小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)安全飲用水一體化處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及環(huán)保領(lǐng)域，涉及一種飲用水處理設(shè)備，特別是一種保障鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水安全的飲用水一體化處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，現(xiàn)有的供水行業(yè)面臨著前所未有的技術(shù)挑戰(zhàn)，一方面，我國飲用水源大多受到嚴(yán)重污染，并且在今后一段時期內(nèi)仍將是進(jìn)一步惡化的趨勢；另一方面，生活飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)大幅提高。2007年7月1日正式實(shí)施的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)將水質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目提高到106項(xiàng)，并且對飲水中的污染物限值作了更為嚴(yán)格的規(guī)定。與此同時，我國99%的自來水廠仍然采用混凝-沉淀-過濾-消毒的傳統(tǒng)工藝，在新形勢下已經(jīng)無法解決諸多水質(zhì)問題，無法為城鎮(zhèn)居民提供安全的飲用水，迫切需要采用高效、經(jīng)濟(jì)、安全的新型飲水處理技術(shù)。自來水廠傳統(tǒng)的混凝-沉淀-過濾-消毒工藝主要能去除水體中的懸浮固體、膠體物質(zhì)和病菌，對水中的有機(jī)污染物去除效率僅為15%左右。隨著水源水質(zhì)的日益惡化，在小城鎮(zhèn)采用常規(guī)工藝出水水質(zhì)有如下不足1)飲用水的微生物安全性無法保障。近年來飲用水中出現(xiàn)了一些高抗氯性的致病原生動物如賈第蟲、隱孢子蟲、紅蟲等，新近頒布的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)對隱孢子蟲作了嚴(yán)格限定，要求出水低于10個/L。我國許多地區(qū)水體中已檢測出了隱孢子蟲、賈第蟲等致病原生動物，小城鎮(zhèn)普遍采用的常規(guī)工藝無法去除上述病原微生物，小城鎮(zhèn)居民的飲用水健康風(fēng)險(xiǎn)較大。2)小城鎮(zhèn)的常規(guī)消毒工藝會生成大量的消毒副產(chǎn)物。大多數(shù)水廠在預(yù)氯化和氯消毒工藝過程中，會與水體中的天然有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，生成大量的消毒副產(chǎn)物，如三鹵甲烷、 鹵乙酸等，小城鎮(zhèn)飲用水的化學(xué)物安全性無法得到有效保障；3)對藻類和藻毒素的控制效果較差。藻類會嚴(yán)重縮短濾池的運(yùn)行周期，也是典型的氯化消毒副產(chǎn)物前體物，在代謝過程中產(chǎn)生多種嗅味，使水難以飲用。小城鎮(zhèn)常規(guī)水處理工藝對藻類的去除效果較差；4)小城鎮(zhèn)常規(guī)工藝出廠水的致突變活性通常較原水升高。預(yù)氯化和氯消毒產(chǎn)生的大量鹵代物使出水的致突變活性有所增加；5)小城鎮(zhèn)常規(guī)工藝應(yīng)對水質(zhì)突變的能力差。如在藍(lán)藻爆發(fā)、有機(jī)毒性有機(jī)物污染、 重金屬污染等突發(fā)事件下無法有效保障飲水安全。因此在水源受污染情況下，由于小城鎮(zhèn)常規(guī)工藝的局限性，其出水水質(zhì)的飲用水水質(zhì)安全性難以有效保障，無法滿足現(xiàn)有的飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，必須選擇新的水處理技術(shù)和設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，采用過濾器、超濾膜與二氧化氯發(fā)生器聯(lián)用制成的一體化設(shè)備，充分發(fā)揮了膜過濾和二氧化氯消毒技術(shù)的有效結(jié)合，該設(shè)備能夠完全去除水體中的細(xì)菌、病原生動物、消毒副產(chǎn)物前體物和藻類，出水水質(zhì)的致突變活性比原水降低，可滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)，達(dá)到保障鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水安全的目的。該實(shí)用新型的主要組成部分為過濾器、超濾膜和二氧化氯發(fā)生器。過濾器主要由活性炭和石英砂主要功能是去除原水中的有機(jī)物和顆粒物質(zhì)，為超濾膜正常工作提供保障。超濾膜的平均孔徑為0. 01 μ m，截留分子量為5萬道爾頓。出水濁度通常在0. INTU 以下，顆?？倲?shù)在10個/L以下。運(yùn)行周期內(nèi)大部分時間穩(wěn)定在低于0. 05Mpa的操作壓力下運(yùn)行，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國外產(chǎn)品的0. IMpa 0. 2Mpa操作壓力，因此超濾膜的阻力較小，操作壓力低，通量大。同時超濾膜的親水性好，抗污染能力強(qiáng)。直接過濾原水，跨膜壓差穩(wěn)定在較低的水平，膜通量為90L/m2 · h時，運(yùn)行100天左右可進(jìn)行一次化學(xué)清洗。二氧化氯發(fā)生器發(fā)生技術(shù)采用NaC102/HCl法。該反應(yīng)化學(xué)方程如下5NaC102+4HCl = 2C102+5NaCl+2H20該方法具有生成的CW2純度高，反應(yīng)速率適中，生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定，易于自動控制等特點(diǎn)。同時二氧化氯作為飲用水消毒劑，具有比氯更好殺菌、控藻和滅活病原衛(wèi)生物的能力， 不形成氯仿等有機(jī)鹵代物，無氯酚消毒臭味；二氧化氯在水中的剩余量，可保證小城鎮(zhèn)管網(wǎng)中的水質(zhì)持續(xù)消毒能力，保證了飲用水的安全性。采用的技術(shù)方案是一種小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)安全飲用水一體化處理設(shè)備，包括進(jìn)水管、過濾器、進(jìn)水泵、反沖洗水泵，超濾膜，反沖洗進(jìn)水管，二氧化氯發(fā)生器，化學(xué)清洗裝置，石英砂層，超濾膜池體，反沖洗排水管，二氧化氯加入管、超濾進(jìn)水管、總出水管、超濾出水管。所述的進(jìn)水泵在過濾器之后，超濾膜之前，為超濾膜提供過膜壓力。所述的進(jìn)水管、反沖洗進(jìn)水管、反沖洗排水管、二氧化氯加入管、超濾進(jìn)水管、總出水管、超濾出水管上配套設(shè)置有閥門。所述的過濾器中裝填活性炭層和石英砂層，其中活性炭層的高度為1. 5-an，粒徑為3-5mm ；石英砂層高度為lm，粒徑為l_2mm。二氧化氯發(fā)生器發(fā)生技術(shù)采用NaC102/HCl法，生成的二氧化氯加入到超濾膜出水中，完成水質(zhì)的消毒過程。本實(shí)用新型采用過濾器、超濾膜與二氧化氯發(fā)生器聯(lián)用技術(shù)，充分發(fā)揮了膜過濾和二氧化氯消毒技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，該設(shè)備能夠完全去除水體中的細(xì)菌、病原生動物、消毒副產(chǎn)物前體物和藻類，具有出水水質(zhì)好、占地面積小，運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1為進(jìn)水管，2為過濾器，3為進(jìn)水泵，4為反沖洗水泵，5為超濾膜，6為反沖洗進(jìn)水管，7為二氧化氯發(fā)生器，8為化學(xué)清洗裝置，9為石英砂層，10為超濾膜池體，11為反沖洗排水管，12為二氧化氯加入管、13為超濾進(jìn)水管、14為總出水管、15為超濾出水管。具體的實(shí)施方式一種小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)安全飲用水一體化處理設(shè)備，在過濾器( 上方設(shè)有進(jìn)水管(1)，下方設(shè)有進(jìn)水泵( ；超濾膜池體(10)中裝填超濾膜(5)，在超濾膜池體(10)上方設(shè)有進(jìn)水泵(3)和超濾進(jìn)水管(1 、反沖洗排水管(11)，下方設(shè)有化學(xué)清洗裝置(8)和反沖洗泵G)、反沖洗進(jìn)水管(6)；在超濾膜池體(10)后設(shè)有二氧化氯發(fā)生器(7)。所述的過濾器(2)安裝在進(jìn)水管之后，起到去除有機(jī)物和顆粒物的作用。過濾器 (2)出水經(jīng)過進(jìn)水泵C3)加壓后，通過超濾膜( 制成濾后水。二氧化氯發(fā)生器(7)生成的二氧化氯加入到超濾膜(5)出水中，完成水質(zhì)的消毒過程。超濾膜具有精度高、表面致密、均勻特點(diǎn)，其平均孔徑為0. 01 μ m，截留分子量為5 萬道爾頓。出水濁度通常在0. INTU以下，顆?？倲?shù)低于10個/L以下。運(yùn)行周期內(nèi)大部分時間穩(wěn)定在低于0.05Mpa的操作壓力下運(yùn)行，阻力小，操作壓力低，通量大。同時超濾膜的親水性好，抗污染能力強(qiáng)。二氧化氯反應(yīng)器具有生成的二氧化氯純度高，反應(yīng)速率適中，生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定，易于自動控制等特點(diǎn)。消毒效果好，可保證小城鎮(zhèn)管網(wǎng)中的水質(zhì)持續(xù)消毒能力，保證了飲用水的安全性。一種小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)安全飲用水一體化處理設(shè)備，直接投資成本已經(jīng)低于深度處理工藝處理費(fèi)用，與“混凝-沉淀-過濾-消毒”的常規(guī)飲用水處理工藝直接建設(shè)費(fèi)用持平。超濾膜能耗很低，噸水電費(fèi)大約為0. 08元。超濾膜使用年限在3 5年，更換超濾膜只需增加 0. 07 元 /m3。與常規(guī)傳統(tǒng)工藝比較，本實(shí)用新型涉及小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)安全飲用水一體化處理設(shè)備具有以下突出的優(yōu)勢1)出水水質(zhì)好，水質(zhì)穩(wěn)定，出水濁度低于0. INTU ；2)出水微生物安全性高，可完全截留水中細(xì)菌、紅蟲、賈第蟲和隱孢子蟲等致病菌；3)消毒副產(chǎn)物生成量極低，出水水質(zhì)的化學(xué)物安全性好；4)只用壓力做推動力，分離裝置簡單，操作容易，易于自控和維修；5)供水設(shè)備模塊化，可根據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)具體情況及時調(diào)整，改擴(kuò)建容易；7)工藝簡單，運(yùn)行維護(hù)方便，主體設(shè)備可靈活轉(zhuǎn)移；8)占地面積小，施工周期短，對水質(zhì)突發(fā)事件有較好的應(yīng)變能力。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)安全飲用水一體化處理設(shè)備，包括過濾器(2)、超濾膜池體(10)和二氧化氯發(fā)生器(7)的一體化設(shè)備，其特征在于，過濾器( 中裝填活性炭層(8)和石英砂層 (9)，在過濾器( 上方設(shè)有進(jìn)水管(1)，下方設(shè)有進(jìn)水泵(3)；超濾膜池體(10)中裝填超濾膜(5)，在超濾膜池體(10)上方設(shè)有進(jìn)水泵C3)和超濾進(jìn)水管(1 、反沖洗排水管(11)，下方設(shè)有化學(xué)清洗裝置(8)和反沖洗泵G)、反沖洗進(jìn)水管(6)；在超濾膜池體(10)后設(shè)有二氧化氯發(fā)生器(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)安全飲用水一體化處理設(shè)備，其特征是，所述的過濾器O)中活性炭層的高度為1. 5-2m，粒徑為3-5mm ；石英砂層(9)的高度為lm，粒徑為 l-2mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)安全飲用水一體化處理設(shè)備，其特征是，所述的進(jìn)水管(1)、反沖洗進(jìn)水管(6)、反沖洗排水管(11)、二氧化氯加入管(12)、超濾進(jìn)水管 (13)、總出水管(14)、超濾出水管(15)上配套設(shè)置有閥門。
4.如權(quán)利要求1所述的一種小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)安全飲用水一體化處理設(shè)備，其特征是，所述的超濾膜(5)，具有平均孔徑為0. 01 μ m，截留分子量為5萬道爾頓的特點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)安全飲用水一體化處理設(shè)備，其特征是，所述的二氧化氯發(fā)生器(7)，其發(fā)生技術(shù)采用NaC102/HCl法。
專利摘要本實(shí)用新型涉及環(huán)保領(lǐng)域，是一種小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)安全飲用水一體化處理設(shè)備，包括進(jìn)水管、過濾器、進(jìn)水泵、反沖洗水泵、超濾膜、化學(xué)清洗裝置、二氧化氯發(fā)生器及附屬管件的進(jìn)水泵在過濾器之后，超濾膜之前，為超濾膜提供過膜壓力。二氧化氯發(fā)生器生成的二氧化氯加入到超濾膜出水中，完成水質(zhì)的消毒過程。本實(shí)用新型采用過濾器、超濾膜與二氧化氯發(fā)生器聯(lián)用技術(shù)，充分發(fā)揮了膜過濾和二氧化氯消毒技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。該設(shè)備能夠完全去除水體中的細(xì)菌、病原生動物、消毒副產(chǎn)物前體物和藻類，具有出水水質(zhì)好、占地面積小，運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。
文檔編號C02F9/04GK202022809SQ20112015773
公開日2011年11月2日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者左金龍 申請人:哈爾濱商業(yè)大學(xué), 左金龍