專利名稱：應(yīng)急飲用水處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水處理裝置，具體地說，是涉及一種在緊急情況下，可以提供應(yīng)急飲 用水的設(shè)備。
背景技術(shù)：
在發(fā)生地震等自然災(zāi)害或其它突發(fā)事件時，市政供水系統(tǒng)無法正常供水，就需要一套應(yīng)急 供水系統(tǒng)來提供飲用水。對于軍隊(duì)或其他經(jīng)常在野外移動作業(yè)的人員來說，也需要便于移動 并能就地取水的飲用水供應(yīng)系統(tǒng)。
在集成式的飲用水凈化處理系統(tǒng)中，以下幾種裝置是常用的技術(shù)手段
1. 微濾(MF)膜
微濾是傳統(tǒng)過濾法的直接延伸，屬于亞微米級范圍。微濾膜孔徑大于0. 1 um，主要過 濾水中的泥沙、鐵銹、大顆粒物質(zhì)以及部分微生物等。
2. 超濾(UF)膜
超濾比微濾晉升一級，孔徑在O. 1 0. Olum之間，去除水中的濁度效果好，有效濾除 大腸菌群、糞大腸菌、隱孢子蟲、賈第鞭毛蟲等微生物，在實(shí)際應(yīng)用中需要與其他技術(shù)如與 活性炭相結(jié)合的處理工藝才能達(dá)到較好的處理效果。
3. 納濾(NF)膜
納濾是介于超濾和反滲透之間的一種壓力驅(qū)動膜，孔徑在幾納米左右，可去除小分子量有 機(jī)物及二價金屬離子。納濾膜能有效去除水中致突變物質(zhì)，使Ames試驗(yàn)(污染物致突變性檢 測)陽性水變?yōu)殛幮?，TOC(總有機(jī)碳)去除率可高達(dá)90W ,納濾膜還可有效地去除硬度，完全 去除色度和各種微生物，作為物理消毒以取代常規(guī)化學(xué)消毒是可行的。
4. 反滲透(RO)膜
反滲透技術(shù)是膜分離技術(shù)的一個重要組成部分，反滲透是滲透的反向遷移運(yùn)動，是一種在 壓力驅(qū)動下，借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開的分離方法。只能在 高壓(滲透)力下產(chǎn)生作用，孔徑小于lnm,可去除水中的分子態(tài)和離子態(tài)溶解物。用反滲透技 術(shù)可將原水中的無機(jī)離子、細(xì)菌、病毒、有機(jī)物及膠體等雜質(zhì)去除，以獲得高質(zhì)量的純凈水。 因具有產(chǎn)水水質(zhì)高、運(yùn)行成本低、無污染、操作方便運(yùn)行可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)，而成為海水和苦 咸水淡化，以及純水制備的最節(jié)能、最簡便的技術(shù)。膜分離技術(shù)是近幾十年發(fā)展起來的高新技術(shù)，這些年發(fā)展尤為迅速。由于膜分離技術(shù)是利 用壓力作為膜分離的推動力。屬于典型的物理分離過程。在常溫下進(jìn)行，無相轉(zhuǎn)變，分離過 程無任何化學(xué)反應(yīng)，不產(chǎn)生二次污染。膜孔徑均勻，過濾精度高，可靠性強(qiáng)，孔隙率高，通 量大。雜質(zhì)去除范圍廣，不僅可以去除溶解的無機(jī)鹽類，而且還可以去除各類有機(jī)物雜質(zhì)， 分離裝置簡單，占地面積小，處理規(guī)?？纱罂尚?，可以連續(xù)也可以間隙進(jìn)行，工藝簡單、操 作方便、容易維修、易于實(shí)現(xiàn)自動化。
微濾、超濾技術(shù)可有效去除顆粒狀物質(zhì)，包括微生物，如隱胞子蟲、賈第蟲、細(xì)菌和病毒 等，普遍應(yīng)用于多種工業(yè)水處理，如藥劑處理、食品加工等方面。只是在近十幾年，由于水 質(zhì)污染的惡化和飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求的提高，對微濾和超濾技術(shù)的關(guān)注才轉(zhuǎn)向了飲用水處理 方面，并促進(jìn)了微濾膜、超濾膜價格的下凋和可以反沖洗的中空纖維形式的大型膜組件與系 統(tǒng)的發(fā)展。這種膜組件與納濾膜和反滲透膜不同，不需要昂貴的去除顆粒物的預(yù)處理，可以 直接處理高懸浮固體濃度的原水；而且膜組件的設(shè)計(jì)隨處理水量的增加而更加優(yōu)化，是目前 所有膜技術(shù)中應(yīng)用最廣、經(jīng)濟(jì)價值最大的技術(shù)。由于納濾和反滲透要在高壓下、進(jìn)水要求達(dá) 到一定的指標(biāo)才能正常運(yùn)行，因此必須配備高壓泵和耐高壓的管路，原水要采用一定的預(yù)處 理措施。為延長膜的使用壽命，還要定期對膜進(jìn)行清洗，以清除污垢。
5.活性炭
活性炭具有較大的比表面積和微孔，是水處理中最常用的一種吸附劑，并兼有過濾作用， 對水中微量有機(jī)污染物具有優(yōu)良的吸附特性，是除色、臭、味最有效的方法之一。此外在活 化過程中，活性碳表面的非結(jié)晶部位形成一些含氧官能團(tuán)，這些基團(tuán)使活性炭具有化學(xué)吸附 和催化氧化、還原性能，能有效去除水中一些金屬離子，對水中的異味、色度、鐵、錳有很 好的吸附去除效果，對其他金屬離子也有一定的吸附去除作用，對三鹵甲烷的吸附率可達(dá)到 70%左右，對水中的有機(jī)物吸附率達(dá)到75%左右。但它不吸附硬度物質(zhì)，如鈣鎂等離子，對 微生物的吸附效果稍差。不論何種凈水方式，大都用到活性炭?；钚蕴吭趦羲到y(tǒng)中分為前 置炭和后置炭，由于各種過濾分離膜是有機(jī)材料制成，長期浸泡在水中，會引起出水口感變 差，后置活性炭可改變口感，而前置活性炭一般用來吸附水中有機(jī)物、余氯等物，提高水質(zhì)， 并起保護(hù)超濾膜的作用。
目前國際上主要應(yīng)急飲用水設(shè)備大體有以下幾種類型
① 移動式飲用水處理系統(tǒng)綜合采用預(yù)處理、反滲透膜、活性炭、紫外線技術(shù)生產(chǎn)純凈 水，適用于各種水源水，但系統(tǒng)的制造和運(yùn)行成本都較高。
② 一體化凈化設(shè)備經(jīng)過多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器及消毒設(shè)備后，可以將泥石流等產(chǎn)生的高濁度水進(jìn)行凈化處理，但出水很難符合世界衛(wèi)生組織的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
③固定式小型反滲透凈化設(shè)備通過反滲透膜，去除水中的懸浮物、微生物、溶解性有
機(jī)物、重金屬、無機(jī)離子等物質(zhì)，生產(chǎn)純凈水。但一般適用于低濁度水源、污染指數(shù)小于5，
或?qū)ξ廴舅催M(jìn)行預(yù)處理。
手壓式小型水處理設(shè)備用手動代替電源，不需能源。適用于含泥沙等懸浮物較多(不
受有毒、有害物質(zhì)污染)的河、湖、渠、溝、池水水源。其設(shè)備體積小、重量輕、運(yùn)輸方便，
但供水能力有限。
⑤凈水瓶僅適用于個人在野外使用的簡單過濾器。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種制造和運(yùn)行成本低，出水水質(zhì)好的應(yīng)急飲用水處 理設(shè)備。
為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案 一種應(yīng)急飲用水處理設(shè)備，包括 依次相連接的取水泵、預(yù)處理系統(tǒng)和超濾膜過濾系統(tǒng)，還包括C102投加系統(tǒng)，所述預(yù)處理系 統(tǒng)的內(nèi)部及超濾膜過濾系統(tǒng)的出水管上均設(shè)有C102投加點(diǎn)與所述C102投加系統(tǒng)相連接。
優(yōu)選地，所述預(yù)處理系統(tǒng)包括依次串聯(lián)的粗石英砂過濾器、石英砂過濾器、纖維過濾器和 活性炭過濾器。
更優(yōu)地，所述粗石英砂過濾器的前面還連接有混凝劑投加系統(tǒng)。
更優(yōu)地，所述石英砂過濾器和纖維過濾器的前面各設(shè)有一個C102投加點(diǎn)與所述C102投加 系統(tǒng)相連接。
優(yōu)選地，所述超濾膜過濾系統(tǒng)包括依次串聯(lián)的保安過濾器、增壓泵和超濾膜組件。 更優(yōu)地，所述保安過濾器的前面還連接有阻垢劑投加系統(tǒng)。
更優(yōu)地，所述超濾膜組件由多級超濾膜串聯(lián)而成，每一級超濾膜的輸出端還通過一個閥門 與出水管相連。
更優(yōu)地，還包括一套清洗管路與所述超濾膜過濾系統(tǒng)相連接。
優(yōu)選地，還包括一個出水槽與超濾膜過濾系統(tǒng)的出水管相連接，出水槽內(nèi)設(shè)有液位傳感器 和余氯傳感器。
更優(yōu)地，所述應(yīng)急飲用水處理設(shè)備集成在一個集裝箱內(nèi)。
本實(shí)用新型的有益效果是采用超濾膜過濾系統(tǒng)，能夠以河、湖、渠、溝等淡水為水源制 備應(yīng)急飲用水，與采用反滲透(RO)膜的系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型不需要很高的泵壓力，同時又能保留水中對人體有益的礦物質(zhì)，配以先進(jìn)的C102消毒系統(tǒng)，可以有效地去除水中的有害物 質(zhì)，特別是本實(shí)用新型采用多點(diǎn)投加C102的方式，更可獲得優(yōu)良的出水水質(zhì)。本實(shí)用新型具
有出水效率高、制造和運(yùn)行成本低、集成度高、移動方便、適合多種動力(電源、發(fā)電機(jī)等) 等特點(diǎn)，不僅可在停電、自然災(zāi)害、飲用水水源污染等突發(fā)事件發(fā)生時，用以保障居民飲水 安全的需要，而且也適用于飲用水源遭受不同程度污染的農(nóng)村地區(qū)分散式供水。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型應(yīng)急飲用水處理設(shè)備的系統(tǒng)組成框圖。
圖2是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的系統(tǒng)組成示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖l、圖2所示，本實(shí)用新型一種應(yīng)急飲用水處理設(shè)備包括依次相連接的取水泵1、預(yù) 處理系統(tǒng)2和超濾膜過濾系統(tǒng)3，其中取水泵l可以從河、湖、渠、溝等淡水源中取水，預(yù)處 理系統(tǒng)2包括依次串聯(lián)的混凝劑投加系統(tǒng)21、粗石英砂過濾器22、石英砂過濾器23、纖維過 濾器24和活性炭過濾器25。
本實(shí)用新型還包括一個C102 (二氧化氯)投加系統(tǒng)，C102投加系統(tǒng)由C102發(fā)生器4、注射 閥5和連接管路構(gòu)成，在粗石英砂過濾器22和石英砂過濾器23之間設(shè)有一個投加點(diǎn)，在石 英砂過濾器23和纖維過濾器24之間設(shè)有一個投加點(diǎn)，在超濾膜過濾系統(tǒng)的出水管7上也設(shè) 有一個投加點(diǎn)，每個投加點(diǎn)的后面都設(shè)有靜態(tài)混合器6，以便于藥劑與水充分混合。
混凝劑投加系統(tǒng)21投加的混凝劑主要成份為亞鐵鹽，如硫酸亞鐵或氯化亞鐵等，除混凝 作用外，還可以起到增加C102溶解度的作用。
超濾膜過濾系統(tǒng)3包括依次串聯(lián)的阻垢劑投加系統(tǒng)31、保安過濾器32、電磁閥33、增壓 泵34和超濾膜組件。其中超濾膜組件由多級超濾膜串聯(lián)而成，第一級超濾膜35的輸出端連 接第二級超濾膜36，第二級超濾膜36的輸出端連接第三級超濾膜37……最后一級超濾膜38 的輸出端連接出水管7，另外，每一級超濾膜35、 36、 37的輸出端還分別通過一個截止閥與 出水管7相連。這樣通過控制每個截止閥39的開關(guān)狀態(tài)，就可以形成不同的超濾膜串聯(lián)級數(shù)， 根據(jù)原水水質(zhì)的不同，可以采用一級膜過濾、兩級膜過濾或多級膜過濾，以保證出水水質(zhì)。 阻垢劑投加系統(tǒng)31向水中投加阻垢劑，可以防止超濾膜結(jié)垢，延長超濾膜的使用壽命。阻塘劑可以采用PH11—11.9氫氧化鈉，或者磷酸三鈉或三聚磷酸鈉1% (重量百分比)，乙二胺四 醋酸鈉鹽1% (重量百分比)和氫氧化鈉PH11.5—11.9。
為了對超濾膜過濾系統(tǒng)3進(jìn)行定期清洗，本實(shí)施例還設(shè)置了一套清洗管路8與超濾膜過濾 系統(tǒng)3相連接。清洗管路8可以從出水管7取清潔水對超濾膜進(jìn)行清洗，也可以設(shè)置一個儲 存清潔水的清洗桶81與清洗管路8相連接，清洗管路8與超濾膜過濾系統(tǒng)3的連接位置在電 磁閥33和增壓泵34之間，當(dāng)關(guān)閉電磁閥33時，打開清洗管路8，利用增壓泵34吸取清潔水 對增壓泵34和超濾膜組件進(jìn)行清洗。
在本實(shí)施例中，超濾膜過濾系統(tǒng)的出水管7與一個出水槽9相連接，出水槽9內(nèi)設(shè)有高、 低液位傳感器91、 93和余氯傳感器92，根據(jù)出水槽內(nèi)的液位，控制系統(tǒng)可以自動控制泵的運(yùn) 轉(zhuǎn)，根據(jù)出水中的余氯量，控制C102的投加量。
上述應(yīng)急飲用水處理設(shè)備可以集成在一個標(biāo)準(zhǔn)集裝箱內(nèi)，可以搭載在集裝箱卡車上，形成 一個移動式應(yīng)急飲用水處理設(shè)備。
當(dāng)設(shè)備啟動后，原水先通過預(yù)處理系統(tǒng)(首先經(jīng)過粗石英砂過濾，二氧化氯氧化，石英砂 過濾，接著二氧化氯再氧化，纖維過濾器過濾，活性炭過濾)。砂濾裝置可有效地去除水中 的膠體及其懸浮顆粒?；钚蕴佳b置可去除經(jīng)接觸反應(yīng)生成的氧化生成物、未氧化物質(zhì)和殘余 臭氧；由鐵、錳及植物分解生成物、有機(jī)污染物等所形成的色度；去除有機(jī)物及微量的污染 物，作為超濾前的預(yù)處理，可有效延長膜的使用壽命。經(jīng)過預(yù)處理的原水進(jìn)入超濾膜組，超 濾膜過濾系統(tǒng)里配備了一套增壓泵。系統(tǒng)中的自控儀器氧化還原電位計(jì)、酸堿度、傳感器、 流量計(jì)、壓力表、取樣裝置，保證整個系統(tǒng)的智能反饋和有效監(jiān)控。制備的可飲用水被放入 有液位控制的出水槽前進(jìn)行最后一次二氧化氯消毒，二氧化氯循環(huán)消毒加藥系統(tǒng)將自動保持 出水是安全的和新鮮的。
所使用的原水可以是湖水、微咸水或其他不清潔的天然水。系統(tǒng)可以連續(xù)運(yùn)行，并能夠達(dá) 到世界衛(wèi)生組織要求的飲用水。二氧化氯是目前國際公認(rèn)的安全、高效、低毒、快速、廣譜 的新型滅菌消毒劑，是世界衛(wèi)生組織(冊0)和國際糧農(nóng)組織(FAO)惟一認(rèn)可的Al級殺菌消毒產(chǎn) 品。二氧化氯作為新型消毒劑，具有多方面的優(yōu)勢殺菌能力強(qiáng)、消毒性久、副產(chǎn)物少、不 生成三鹵甲烷等致癌物，還可去除水中色度、臭味、藻類、鐵、錳等，世界衛(wèi)生組織已將其 列為AI級、廣譜、安全消毒劑，二氧化氯已成為國際上公認(rèn)的氯系列消毒劑最理想的更新?lián)Q 代產(chǎn)品。二氧化氯對細(xì)菌的細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附和穿透能力，從而有效破壞細(xì)菌內(nèi)含巰基的 酶，可快速控制微生物蛋白質(zhì)的合成，故二氧化氯對細(xì)菌、病毒等有很強(qiáng)的滅活能力。二氧
7化氯不與氨反應(yīng)，故氨氮含量高的水若采用二氧化氯消毒仍可保持其全部殺菌能力。這些細(xì) 菌除一般細(xì)菌外，還有包括大腸桿菌、異細(xì)菌、鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌、脊髓灰質(zhì)炎菌病毒、 肝炎病毒、蘭伯氏賈第蟲胞囊、尖刺賈第蟲胞囊等?？傊?，作為消毒劑，二氧化氯的優(yōu)勢明 顯(特別適合于受有機(jī)物污染的水源)，不但氧化能力、殺菌能力強(qiáng)，受pH值和氨的影響小， 而且不會生成致癌物和可疑致癌物，飲用水中投加少量二氧化氯還能有效抑制THMs的生成。
本實(shí)用新型應(yīng)急飲用水設(shè)備由于具有重量輕、操作簡單、移動方便、價格低廉、適合多種 動力(電源、發(fā)電機(jī)等)等特點(diǎn)，不僅是停電、自然災(zāi)害、飲用水水源污染等突發(fā)事件發(fā)生時， 用以保障居民飲水安全的需要，而且也適用于飲用水源遭受不同程度污染的農(nóng)村分散式供水 地區(qū)。
本實(shí)用新型系統(tǒng)組成及工藝合理，奠定了出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)，出水水質(zhì)完全符合 CG94-199的指標(biāo)。二氧化氯的三點(diǎn)投加更體現(xiàn)了該設(shè)備技術(shù)上的合理性。第一點(diǎn)投加原水 預(yù)氧化，除去水中的鐵、錳等高價離子，氧化后的水進(jìn)入砂濾罐，雜質(zhì)被過濾掉；第二點(diǎn)投加 砂濾的出水再次氧化，并在二氧化氯混合器內(nèi)保證一定的停留時間；第三點(diǎn)投加出水處投 加，對水進(jìn)行氧化殺菌處理。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)急飲用水處理設(shè)備，包括依次相連接的取水泵、預(yù)處理系統(tǒng)和超濾膜過濾系統(tǒng)，其特征是還包括ClO2投加系統(tǒng)，所述預(yù)處理系統(tǒng)的內(nèi)部及超濾膜過濾系統(tǒng)的出水管上均設(shè)有ClO2投加點(diǎn)與所述ClO2投加系統(tǒng)相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)急飲用水處理設(shè)備，其特征是所述預(yù)處理系統(tǒng)包括依次串聯(lián)的 粗石英砂過濾器、石英砂過濾器、纖維過濾器和活性炭過濾器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)急飲用水處理設(shè)備，其特征是所述粗石英砂過濾器的前面還連 接有混凝劑投加系統(tǒng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2的應(yīng)急飲用水處理設(shè)備，其特征是所述石英砂過濾器和纖維過濾器的前面各設(shè)有一個C102投加點(diǎn)與所述C102投加系統(tǒng)相連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)急飲用水處理設(shè)備，其特征是所述超濾膜過濾系統(tǒng)包括依次串 聯(lián)的保安過濾器、增壓泵和超濾膜組件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)急飲用水處理設(shè)備，其特征是所述保安過濾器的前面還連接有阻垢劑投加系統(tǒng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)急飲用水處理設(shè)備，其特征是所述超濾膜組件由多級超濾膜串 聯(lián)而成，每一級超濾膜的輸出端還通過一個閥門與出水管相連。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)急飲用水處理設(shè)備，其特征是還包括一套清洗管路與所述超濾 膜過濾系統(tǒng)相連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)急飲用水處理設(shè)備，其特征是還包括一個出水槽與超濾膜過濾 系統(tǒng)的出水管相連接，出水槽內(nèi)設(shè)有液位傳感器和余氯傳感器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l-9任一項(xiàng)所述的應(yīng)急飲用水處理設(shè)備，其特征是所述應(yīng)急飲用水處理設(shè) 備集成在一個集裝箱內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)急飲用水處理設(shè)備，包括依次相連接的取水泵、預(yù)處理系統(tǒng)和超濾膜過濾系統(tǒng)，還包括ClO₂投加系統(tǒng)，所述預(yù)處理系統(tǒng)的內(nèi)部及超濾膜過濾系統(tǒng)的出水管上均設(shè)有ClO₂投加點(diǎn)與所述ClO₂投加系統(tǒng)相連接。本實(shí)用新型采用超濾膜過濾系統(tǒng)，配以先進(jìn)的ClO₂消毒系統(tǒng)，可以有效地去除水中的有害物質(zhì)，特別是本實(shí)用新型采用多點(diǎn)投加ClO₂的方式，更可獲得優(yōu)良的出水水質(zhì)。本實(shí)用新型具有出水效率高、制造和運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。
文檔編號C02F9/04GK201395538SQ200920069720
公開日2010年2月3日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者徐繼殷, 毛巧珍, 董鄭回 申請人:上海穆特環(huán)?？萍加邢薰?br>