一种新型实用的自来水净化处理装置

2020-11-27陈兴助侯友邦孙金刚美合日阿依巴图尔

山东化工 2020年21期

陈兴助，陈财，侯友邦，马驰，孙金刚，美合日阿依·巴图尔

(北方民族大学化学与化学工程学院，宁夏银川 750021)

水是人类赖以生存、不可缺少的自然资源，在当前水资源日益缺乏的情况下，水资源污染的现实给人们正常的生活质量带来巨大挑战。在中国很多地区，由于各种复杂因素致使不少水体已经严重受到污染，这更加剧了饮用水资源紧缺的矛盾。因此，合理用水和积极研究开发水处理技术对节约资源和能源是非常重要的。为了有效利用水资源，改善饮用水水质，水处理净化技术是当前正在不断地发展过程中。

1 实用新型内容

1.本实用新型的目的是提供一种自来水净化处理装置，能够彻底去除自来水中游离氯(自来水厂为了消毒和杀菌而添加余氯)，并去除自来水中泥沙、铁锈、重金属、异味、细菌及各种有害物质，根据用户需要改善自来水口感，达到绿色纯净水的效果。该套自来水净化处理装置其工艺创新性在于分五级净化系统。首先是自来水进入设备6自来水碳粒、活性炭净化器后经过锥形结构产生旋分分离效果，将一些比重稍大的砂粒、铁锈等固体颗粒进行初步分离，然后再经过过前置碳粒进行阻挡和吸附作用，去除杂质和异物，再经过活性碳滤芯将进一步除去水中的各种有机物，按照工艺路线再经过膜滤器进行四级过滤，最后通过反渗透过滤器去除重金属等杂质，使处理后的水清澈洁净、无菌、无异味、无细菌及各种有害物质。水处理净化装置附带自动控制器特有的自动维护功能，可定时恢复整个系统净水效能。控制器对水流采取自吸式控制，处理前后的水压保持不变，保证用水高峰期用户用水量的稳定。

2.本实用新型装置适用于居民小区住户集体供水，也适用于高校办公室、宿舍楼或者企、事业单位办公系统集体供水。经过试用证明，本实用新型自来水净化装置可以根据客户用水量的不同需要，分别配置相应规格的自来水净化系列品种，不仅满足了用户的用水量要求，而且也降低了能耗，具有一定的社会效益和经济效益。该套装置除了配置上述设备以外，还根据工艺路线配置了相应的管路，所有设备、管路、管件及与水直接接触的附件其材料均为食品级304L不锈钢，保证水质不受二次污染。为了确保自来水净化系统的正常、稳定、连续、长周期运行，该装置还配置相应的自动控制系统，监测管路中水质的状况，管路中设置压力开关、流量计、电导率检测仪、单向阀、电动阀、磁控阀、电磁阀等，确保系统的自动控制的可行性。该装置所有污水全部汇总后由污水管排出并集中回收，净化后的饮用水可以储存在装置外的储罐内，根据用户用水量的需要配置相应容量大小的饮用水暂存储罐。

2 具体实施方式

如图1所示，本实用新型是一种自来水净化处理装置，包括来自居民区自来水供水系统的自来水经管路进入5-1和5-2自来水缓冲分配器内，该两个设备功能完全相同，对称分布在设备6-自来水碳粒、活性炭净化器上部两侧。经缓冲后的自来水分两路均匀进入设备6-自来水碳粒、活性炭净化器内，设备6-自来水碳粒、活性炭净化器内填充碳粒和活性炭，自来水从设备中部进入后从底部液位开始慢慢上升，自来水在设备6内是由下向上移动的，经过设备6内的碳粒和活性炭过滤、吸附后从设备6顶部流出。从设备6顶部流出的经初级净化的自来水经管道均分两支路自流从设备3-1和3-2膜过滤器顶部接管进入设备内部进行膜分离，经过两台膜分离器作用净化水从设备3-1、3-2下部侧边流出并通过管道汇总后进入设备2-清水泵，污水通过设备3-1、3-2膜分离器的底部管道流出并汇合通入装置总排污管内。净化后的水经过设备2清水泵加压后经过管道从设备4-反渗透净化器顶部进入该设备，水从上向下流动，经过设备4的分离，进入后水分两路从设备4底部流出，其中纯净水从设备底部中心出料管流出，该纯净水就是经过三级净化处理后获得的直接饮用纯净水。经过反渗透后的污水经过设备4的底部侧边流出，并最终与装置总排污管汇合。

2-清水泵、3-1膜分离器A、3-2膜分离器B、4-反渗透净化器、5-1自来水缓冲分配罐A、5-2自来水缓冲分配罐B、6-自来水碳粒、活性炭净化器

装置整个运行过程全部实现自动控制，确保系统稳定、连续、长周期运行。

3 本实用新型的使用方法和工作原理

1、首先该装置可以安装在居民小区地下车库，占地面积小，容易满足安装条件，如图2所示。由该系统支管路从居民区供水系引来自来水，自来水依靠自压经管路进入5-1和5-2自来水缓冲分配器内，将引来的自来水分两路输送到设备6-自来水碳粒、活性炭净化器靠近中部两侧。该输水管进入设备后沿水平筒体切线方向布置，这样设计的水流会自然在设备6下部的锥形内筒外边缘以螺旋方式缓慢向设备6底部流动，这样的流态就可以在椎体外侧产生旋分分离效果，一些固态颗粒和水自然分离，达到了初级分离目的。随着设备6内水位的慢慢上升，经锥体旋分分离后的自来水顺着椎体底部小孔逐步接触到设备6上部填装的碳粒，进行初级净化，然后再上升接触到设备6最上部填装的活性炭滤芯，经过活性炭滤芯的分离效果，水质已经得到了改善，然后经设备6净化后的自来水从设备6顶部流出，设备6底部污水及杂质定期排放。

1-自来水净化装置底座，2-清水泵、3-1膜分离器A、3-2膜分离器B、4-反渗透净化器、5-1自来水缓冲分配罐A、5-2自来水缓冲分配罐B、6-自来水碳粒、活性炭净化器

2、从设备6顶部流出的经初级净化的自来水经管道均分两支路自上而下自流入设备3-1和3-2膜过滤器的顶部，进入设备3-1、3-2内部进行膜分离，经过两台膜分离器的作用，经膜过滤后的净化水从设备3-1、3-2下部侧边流出并通过管道汇总，从两台膜滤器汇总后的净化水通过管路与设备2-清水泵进水口连接，经过设备2水泵加压后输送到设备4反渗透膜分离器。污水通过设备3-1、3-2膜分离器的底部管道流出并汇合通入装置总排污管内，为防止污水倒流，污水管路上设置单向阀。

3、设备3-1、3-2膜分离器净化后的水经过设备2清水泵加压后经过管道从设备4-反渗透净化器顶部进入该设备，水从上向下流动，经过设备4的分离，净化水进入后分两路从设备4底部流出，其中纯净水从设备底部中心出料管流出，该纯净水就是经过五级净化处理后获得的直接饮用纯净水。经过反渗透后的污水经过设备4的底部侧边流出，并最终与装置总排污管汇合，为防止污水倒流，污水管路上设置单向阀。