專利名稱:飲用水凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種飲用水凈化系統(tǒng),主要用于飲用水的凈化處理,也可以用于其他出水, 凈化程度較高的場合。
背景技術(shù):
通常,對于符合標(biāo)準(zhǔn)的水源,飲用水的處理主要可以釆用沙濾和消毒方式,水源中的 有機(jī)污染物和微生物經(jīng)過沙濾后基本上都可以到達(dá)飲用水標(biāo)準(zhǔn),但是,由于人類活動對環(huán) 境的污染,地表水作為飲用水源時經(jīng)常會出現(xiàn)有機(jī)污染物等污染指標(biāo)超標(biāo)的現(xiàn)象,需要進(jìn) 行比較深化的凈化處理后才能飲用。
現(xiàn)有的水處理技術(shù)主要向兩個方向發(fā)展, 一種是對于污染物含量較高的廢水的處理, 這種處理方式主要是生化法,包括各種厭氧、好氧和缺氧微生物的生化處理,處理后的水 可以到達(dá)國家的廢水排放標(biāo)準(zhǔn),這種標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)志著這些水對環(huán)境的影響較小,被環(huán)境容納后 一般不會發(fā)生環(huán)境污染問題,但這種標(biāo)準(zhǔn)的水一般只能作為澆灌用水、景觀用水等對水質(zhì) 要求不高的用途;另一個方向是高度凈化的水,主要技術(shù)是膜處理,處理后的水純凈度較 高,極少含有有機(jī)物和微生物,其在生活中的用途主要是直接飲用,在工業(yè)上可以用于制 藥等高純度要求的用水場合,但其處理成本很高。
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,,本發(fā)明提供了一種飲用水凈化系統(tǒng),該系統(tǒng)采用合理的 處理技術(shù),即保證處理后的水有足夠高的凈化程度,又能保證成本相對不大,處理成本相 對較低。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種飲用水凈化系統(tǒng),包括初級過濾罐、深度凈化罐和炭吸附
罐,所述初級過濾罐、深度凈化罐和炭吸附罐依次相連,其連接管道上設(shè)有泵,所述深度
3凈化罐內(nèi)設(shè)有上下兩個橫向的隔板將罐內(nèi)空間分割為中部、上部和下部,所述上下隔板均 為孔板,其中上個板為小孔孔板,下隔板為大孔孔板,所述罐體內(nèi)空間的中部是流化床室, 下部是混合室,上部是穩(wěn)流室,所述流化床處理室設(shè)有若干的紫外光燈,內(nèi)裝有光催化劑 顆粒,所述光催化劑顆粒的表面布有光催化劑,該深度凈化罐的進(jìn)水管連接與所述的混合 室,其延伸方向為沿斜向或切向,該深度凈化罐的出水管連接于所述的穩(wěn)流室,其延伸方 向為徑向,所述罐體還設(shè)有進(jìn)臭氧管,所述進(jìn)臭氧管可以是獨(dú)立設(shè)置,也可以是與所述進(jìn) 水管采用同一個管。
本發(fā)明的工作過程是通過初級過濾罐將水較大的懸浮物濾除掉,即可以減少水中的 污染程度,又可以減少后續(xù)設(shè)備的壓力,而深度凈化罐是本系統(tǒng)的主要凈化設(shè)備,同時采 用了光催化氧化和臭氧氧化的雙重氧化,水自罐的下部進(jìn)入罐內(nèi),在混合室形成旋流,并 與臭氧管中進(jìn)入的臭氧充分混合,混合后經(jīng)過下隔板的孔進(jìn)入流化床室,將流化床室內(nèi)的 光催化劑顆粒向上沖,形成懸浮狀態(tài),下孔板上的孔采用大孔,以便在流化床室內(nèi)的水流 形成一定的上下渦旋,依靠這些渦旋加大混合效果,提高氧化反應(yīng)速度,所述紫外燈不斷 照射著流化床內(nèi)的光催化劑顆粒,以保持其活性,而流化床中的光催化劑顆粒在不斷的上 下移動,使所有光催化劑顆粒都可以接收到紫外光的照射,以便使所有光催化劑顆粒都可 以充分發(fā)揮作用,上隔板的孔是小孔,水經(jīng)過這些孔是均勻和消旋,形成穩(wěn)定的水流,其 中攜帶的細(xì)小的光催化劑顆粒自然沉降下來,處理后的水進(jìn)入炭吸附器,使得水中尚存的 有機(jī)物和異味物資被吸附在活性炭顆粒上,由此實現(xiàn)了深度的凈化,除了少數(shù)被特殊化學(xué) 物質(zhì)污染的水源,只要其有機(jī)污染物含量不高于中水回用標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過本系統(tǒng)后均可以使出 水達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的主要作用機(jī)理如下是在臭氧光催化器中,水中的污染物在多種降解作用下 被氧化降解并部分轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水,這些作用包括光催化氧化作用、臭氧氧化作用、 臭氧/紫外氧化作用以及臭氧輔助的光催化作用等。在光催化過程中添加少量的臭氧可以大大地提高光催化降解有機(jī)污染物的速率,從而大幅度減少光催化處理的時間、顯著降低 光催化的成本;而臭氧在紫外光和光催化劑的作用下,在水中的傳質(zhì)加快,利用率提高, 尾氣中臭氧的濃度降低,減少臭氧氣體的危害。所以在臭氧光催化的處理過程中,有機(jī)污 染物能更多地被降解或去除,同時有機(jī)污染物的可生物降解性能也得到顯著提高,以利于 以后的進(jìn)一歩處理。對于在臭氧光催化后面還進(jìn)行生化處理的情況下,并不要求臭氧光催 化要將污染物充分地降解,而只要求將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為容易被微生物降解的物質(zhì),轉(zhuǎn)化 后的污染物由后續(xù)的生化處理設(shè)施去除,所以可以大大地減少臭氧光催化的處理時間。由 于一般生化處理設(shè)施的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于單獨(dú)光催化或臭氧光催化的處理成本,所以可以極大 地降低水處理的成本。
本發(fā)明的有益效果是各處理步驟配合合理,設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,特別是光催化氧化器的 水流合理,混合效果好,光催化劑活性高,有利于提供催化氧化的反應(yīng)速度和氧化效果, 提高水的凈化程度,另外,還由于在光催化氧化過程中添加少量臭氧,可以大大地提高有 機(jī)物的去除速率,大大縮短光催化的處理時間,添加臭氧所需的能耗只有所節(jié)省的燈的能 耗的幾十分之一至十分之一,所以添加少量的臭氧,極大地降低了處理成本;而且臭氧在 紫外光和光催化劑的作用下利用效率提高。
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
參見圖l,本發(fā)明提供了一種飲用水凈化系統(tǒng),包括初級過濾罐100、深度凈化罐200 和炭吸附罐300,所述初級過濾罐、深度凈化罐和炭吸附罐依次相連,其連接管道上設(shè)有 泵400,所述深度凈化罐內(nèi)設(shè)有上下兩個橫向的隔板206、 203將罐內(nèi)空間分割為中部、上 部和下部,所述上下隔板均為孔板,其中上個極為小孔孔板,下隔板為大孔孔板,所述罐 體內(nèi)空間的中部是流化床室202,下部是混合室204,上部是穩(wěn)流室201,所述流化床處理室設(shè)有若干的紫外光燈205,內(nèi)裝有光催化劑顆粒209,所述光催化劑顆粒的表面布有光催 化劑,該深度凈化罐的進(jìn)水管208連接與所述的混合室,其延伸方向為沿斜向或切向,該 深度凈化罐的出水管連接于所述的穩(wěn)流室,其延伸方向為徑向,所述罐體還設(shè)有進(jìn)臭氧管, 所述進(jìn)臭氧管可以是獨(dú)立設(shè)置,也可以是與所述進(jìn)水管采用同一個管。
所述初級過濾罐的過濾材料可以采用任意適宜的材料,例如聚丙烯樹脂濾料等。
所述深度凈化罐的殼體和上下隔板一般采用金屬結(jié)構(gòu),也可以根據(jù)實際需要采用其他 材料制成,例如玻璃鋼材料等。
所述深度凈化罐一般應(yīng)采用園罐(斷面是圓形),這樣有利于避免死角。
所述上隔板一般采用小孔,實現(xiàn)均壓和穩(wěn)流的目的。
所述下隔板一般可以采用大孔,以便在該隔板上方的一定范圍內(nèi),斷面各處的水流速 度不均勻,形成上下方向的相對的旋流,這些旋流有利于提高流化床的流化效果,并使光 催化劑顆粒不斷變換位置,使所有光催化劑顆粒均能夠接到到紫外光的照射。
所述紫外燈管的延伸方向一般應(yīng)為上下方向,優(yōu)選安裝在罐內(nèi)壁上,這樣有利于形成 保護(hù),減少外殼磨損,并有利于實現(xiàn)密封。
所述紫外燈管外面可以套有石英管,以形成對紫外燈管的保護(hù)。
所述進(jìn)臭氧管可以獨(dú)立設(shè)置的,也可以是與所述進(jìn)水管采用同一個管,即在同一個管 子上設(shè)置兩個進(jìn)口, 一個用于進(jìn)水, 一個用于進(jìn)臭氧。
根據(jù)臭氧發(fā)生器的輸出形式,所述臭氧可以是氣體,也可以是溶解在水中的,所述臭 氧管連接臭氧發(fā)生器的臭氧氣體輸出管或者溶解有臭氧的水輸出管。
本發(fā)明采用的光催化氧化是一種凈化程度較深的水處理技術(shù),可以氧化絕大多數(shù)的有 機(jī)污染物,例如垸烴、脂肪醇、脂肪酸、烯烴、酚、有機(jī)酸、芳烴、染料、多氯聯(lián)苯、表 面活性劑、殺蟲劑等各種污染物,對于出水凈化程度要求較高的場合,對于受到一定程度 的有機(jī)污染的水源,僅僅依靠過濾處理或好氧生化處理,其中的有機(jī)污染物依然不能達(dá)到
6規(guī)定的指標(biāo),對于這種情況下的深度凈化處理,人們經(jīng)常采用膜過濾法等方法進(jìn)行處理, 由于這些處理方法的處理量相對較小,處理成本比較高,在較大規(guī)模的水處理中受到一定 的限制。由于水中微量有機(jī)物污染的問題越來越突出,如飲用水源中存在的微量天然有機(jī) 物和各種各樣的有毒有害的人工合成有機(jī)物、飲用水中的消毒副產(chǎn)物以及可能存在的痕量 內(nèi)分泌干擾物和持久性有機(jī)物,污水回用中也遇到一些微量有機(jī)污染物所構(gòu)成的不安全性, 本發(fā)明的具有一定的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1. 一種飲用水凈化系統(tǒng),其特征在于包括初級過濾罐、深度凈化罐和炭吸附罐,所述初級過濾罐、深度凈化罐和炭吸附罐依次相連,其連接管道上設(shè)有泵,所述深度凈化罐內(nèi)設(shè)有上下兩個橫向的隔板將罐內(nèi)空間分割為中部、上部和下部,所述上下隔板均為孔板,其中上個板為小孔孔板,下隔板為大孔孔板,所述罐體內(nèi)空間的中部是流化床室,下部是混合室,上部是穩(wěn)流室,所述流化床處理室設(shè)有若干的紫外光燈,內(nèi)裝有光催化劑顆粒,所述光催化劑顆粒的表面布有光催化劑,該深度凈化罐的進(jìn)水管連接與所述的混合室,其延伸方向為沿斜向或切向,該深度凈化罐的出水管連接于所述的穩(wěn)流室,其延伸方向為徑向,所述罐體還設(shè)有進(jìn)臭氧管。
2. 如權(quán)利要求1所述的飲用水凈化系統(tǒng),其特征在于所述深度凈化罐為園罐。
3. 如權(quán)利要求2所述的飲用水凈化系統(tǒng),其特征在于所述上隔板為小孔孔板。
4. 如權(quán)利要求3所述的飲用水凈化系統(tǒng),其特征在于所述下隔板為大孔孔板。
5. 如權(quán)利要求4所述的飲用水凈化系統(tǒng),其特征在于所述紫外燈管的延伸方向為上 下方向
6. 如權(quán)利要求5所述的飲用水凈化系統(tǒng),其特征在于所述紫外燈安裝在罐內(nèi)壁上。
7. 如權(quán)利要求6所述的飲用水凈化系統(tǒng),其特征在于所述紫外燈管外面套有石英管。
8. 如權(quán)利要求l、 2、 3、 4、 5、 6或7所述的飲用水凈化系統(tǒng),其特征在于所述進(jìn)臭氧管獨(dú)立設(shè)置。
9. 如權(quán)利要求8所述的飲用水凈化系統(tǒng),其特征在于所述臭氧管與所述進(jìn)水管采用 同一個管。
10. 如權(quán)利要求9所述的飲用水凈化系統(tǒng),其特征在于所述臭氧管連接臭氧發(fā)生器的 臭氧氣體輸出管或者溶解有臭氧的水輸出管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種飲用水凈化系統(tǒng),包括初級過濾罐、深度凈化罐和炭吸附罐,所述初級過濾罐、深度凈化罐和炭吸附罐依次相連,其連接管道上設(shè)有泵,所述深度凈化罐內(nèi)設(shè)有上下兩個橫向的隔板將罐內(nèi)空間分割為中部、上部和下部,所述上下隔板均為孔板,其中上個板為小孔孔板,下隔板為大孔孔板,所述罐體內(nèi)空間的中部是流化床室,下部是混合室,上部是穩(wěn)流室,所述流化床處理室設(shè)有若干的紫外光燈,內(nèi)裝有光催化劑顆粒,所述光催化劑顆粒的表面布有光催化劑,所述罐體還設(shè)有進(jìn)臭氧管。本發(fā)明采用合理的處理技術(shù),即保證處理后的水有足夠高的凈化程度,又能保證成本相對不大,處理成本相對較低,主要用于受一定污染的水的深度凈化處理,其出水可作為飲用水。
文檔編號C02F9/00GK101468855SQ20071030454
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者董玉波 申請人:北京錦奧華榮科技有限公司