專利名稱：一種儲(chǔ)壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種儲(chǔ)壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置技術(shù)領(lǐng)域:本實(shí)用新型涉及飲水除氟技術(shù)，尤其涉及一種儲(chǔ)壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置。
背景技術(shù)：
:中國(guó)是地方性氟中毒比較重的國(guó)家之一，飲水型地方性氟病分布也很廣泛，尤其在西北、華北、淮北等地區(qū)。由于水資源缺乏，高氟水地區(qū)改水困難或無(wú)水可改，尤其是廣大農(nóng)村居民居住較分散，高氟水地區(qū)分布較廣，遠(yuǎn)離城市供水管網(wǎng)，若通過(guò)改水降氟或集中供水工程解決，鋪設(shè)管路任務(wù)艱巨，投資較大，因此迫切需要經(jīng)濟(jì)有效的飲水除氟技術(shù)與設(shè)備。常用于飲水除氟的物理化學(xué)方法主要有化學(xué)沉淀法、絮凝沉淀法、吸附交換法、電凝聚法、膜分離法等。吸附交換法是我國(guó)飲用水除氟中研究應(yīng)用較多的一種方法，主要利用吸附劑與氟離子的吸附作用、離子交換作用及絡(luò)合作用等將氟離子去除。吸附法除氟具有出水穩(wěn)定、工藝流程簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于低含氟水的處理。這種方法操作簡(jiǎn)便，除氟效果較為穩(wěn)定，但單一的吸附處理尚無(wú)法達(dá)到滿意的除氟效果，吸附劑流失問(wèn)題限制了吸附劑粒徑尺寸，使其不能太小，進(jìn)而無(wú)法充分發(fā)揮吸附容量。膜分離技術(shù)包括反滲透、電滲析、納濾、超濾、微濾技術(shù)。電滲析法和反滲透法都是將氟離子看成是陰離子的一部分，采用除鹽的辦法，在普遍去除陰離子的同時(shí)，去除氟離子，這兩種技術(shù)處理成本昂貴，設(shè)備投資大，出水氟含量往往過(guò)低，而且在除氟的同時(shí)也去除了相當(dāng)一部分對(duì)人體有益的礦物質(zhì)。納濾介于超濾與反滲透之間，但運(yùn)行費(fèi)用也較為昂貴。超濾與微濾對(duì)水中的鹽和低分子有機(jī)物沒(méi)有截留作用，不能直接用于除氟，但其分離作用有助于截留小粒徑吸 附劑，克服吸附劑流失問(wèn)題。實(shí)用新型內(nèi)容:為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種儲(chǔ)壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，解決吸附反應(yīng)器中小粒徑吸附劑的水力流失問(wèn)題，除氟效果較為穩(wěn)定，高效低成本，實(shí)用性強(qiáng)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:儲(chǔ)壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，包括反應(yīng)罐，其特征在于:所述的反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)有內(nèi)筒，反應(yīng)罐與內(nèi)筒之間形成環(huán)形空腔，反應(yīng)罐左側(cè)外壁上端設(shè)有相連通的恒位水箱，恒位水箱左下方從上到下依次設(shè)有PLC、氣壓罐，PLC與位于恒位水箱內(nèi)的水位控制器電連接，所述的恒位水箱外壁設(shè)有與氣壓罐底部的進(jìn)水管相連通的連接管，連接管端部與氣壓罐左側(cè)的進(jìn)水泵出水口相連通，所述的進(jìn)水管左側(cè)的連接管上設(shè)有第一止回閥，進(jìn)水管右側(cè)的連接管上從左到右依次設(shè)有第二止回閥、電磁閥，電磁閥、進(jìn)水泵的控制電路及氣壓罐內(nèi)的水壓傳感器分別與PLC電連接；所述的反應(yīng)罐右側(cè)設(shè)有氣泵、出水泵，氣泵與內(nèi)筒底部的布?xì)忸^通過(guò)氣管聯(lián)通，出水泵與伸入到內(nèi)筒上端的微濾膜通過(guò)水管相連接。所述的儲(chǔ)壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，其特征在于:所述的恒位水箱內(nèi)設(shè)有浮球閥。所述的儲(chǔ)壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，其特征在于:所述的進(jìn)水泵左端進(jìn)水口連接有抽水管。所述的儲(chǔ)壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，其特征在于:所述的氣壓罐內(nèi)設(shè)有從內(nèi)壁頂部通到底部的、傾斜的隔膜。所述的儲(chǔ)壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，其特征在于:所述的出水泵的進(jìn)水管上設(shè)有流量計(jì)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:(I)采用氣壓罐儲(chǔ)水儲(chǔ)壓，可實(shí)現(xiàn)增壓設(shè)備間歇開(kāi)啟，處理裝置連續(xù)運(yùn)行，減少設(shè)備運(yùn)行能耗及操作難度；(2)采用微濾膜實(shí)現(xiàn)固、液分離，解決吸附反應(yīng)器中小粒徑吸附劑的水力流失問(wèn)題，允許使用小粒徑吸附劑，有助于充分發(fā)揮其吸附潛能，同時(shí)可截留部分病毒和細(xì)菌，保障出水水質(zhì)；(3)反應(yīng)罐與膜分離單元采用一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方面；(4)反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)有內(nèi)筒，在反應(yīng)罐與內(nèi)筒之間構(gòu)成內(nèi)循環(huán)方式運(yùn)行，提高了吸附劑與水的混合效果，同時(shí)內(nèi)循環(huán)形成的膜面錯(cuò)流，可控制膜污染的形成。


:圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
: 參見(jiàn)圖1:儲(chǔ)壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，包括反應(yīng)罐1，反應(yīng)罐I內(nèi)設(shè)有內(nèi)筒2，反應(yīng)罐I與內(nèi)筒2之間形成環(huán)形空腔3，反應(yīng)罐I左側(cè)外壁上端設(shè)有相連通的恒位水箱4，恒位水箱4左下方從上到下依次設(shè)有PLC5、氣壓罐6，PLC5與位于恒位水箱4內(nèi)的水位控制器7電連接，恒位水箱4外壁設(shè)有與氣壓罐6底部的進(jìn)水管8相連通的連接管9，連接管9端部與氣壓罐6左側(cè)的進(jìn)水泵10出水口相連通，進(jìn)水管8左側(cè)的連接管9上設(shè)有第一止回閥11，進(jìn)水管8右側(cè)的連接管上從左到右依次設(shè)有第二止回閥12、電磁閥13，電磁閥13、進(jìn)水泵10的控制電路及氣壓罐6內(nèi)的水壓傳感器14分別與PLC5電連接；反應(yīng)罐6右側(cè)設(shè)有氣泵15、出水泵16，氣泵15內(nèi)筒2底部的布?xì)忸^17通過(guò)氣管聯(lián)通，出水泵16與伸入到內(nèi)筒2上端的微濾膜18通過(guò)水管相連接，采用微濾膜18實(shí)現(xiàn)細(xì)小吸附劑與水的分離，出水泵16采用自吸式水泵造成膜內(nèi)外壓力差，負(fù)壓出水。恒位水箱6內(nèi)設(shè)有浮球閥19，便于控制和觀察恒位水箱6內(nèi)的水位。進(jìn)水泵10左端進(jìn)水口連接有抽水管20。氣壓罐6內(nèi)設(shè)有從內(nèi)壁頂部通到底部的、傾斜的隔膜21。出水泵16為自吸泵，出水泵16的進(jìn)水管上設(shè)有流量計(jì)22。本實(shí)用新型啟動(dòng)后，原水由進(jìn)水泵10加壓后同時(shí)送入氣壓罐6和恒位水箱4，水壓傳感器14探測(cè)氣壓罐6內(nèi)的水壓，當(dāng)其達(dá)到設(shè)定的最大值時(shí)，PLC5發(fā)出指令，進(jìn)水泵10關(guān)閉，氣壓罐6接替進(jìn)水泵10繼續(xù)向恒位水箱4進(jìn)水，恒位水箱14同時(shí)采用浮球閥19和水位控制器14防止恒位水箱4溢流，水位控制器7探測(cè)恒位水箱4內(nèi)的水位，若浮球閥19失效，當(dāng)恒位水箱4內(nèi)水位上升到設(shè)定值，PLC5發(fā)出指令，關(guān)閉電磁閥13，氣壓罐6同時(shí)儲(chǔ)存壓力和水量，實(shí)現(xiàn)進(jìn)水泵10的間歇操作；恒位水箱4內(nèi)的原水連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)罐1，進(jìn)水方向與反應(yīng)罐I內(nèi)水流方向一致，氣泵15經(jīng)空氣管路和布?xì)忸^17向內(nèi)筒2中鼓入空氣，使得內(nèi)筒2內(nèi)靜壓減小，在內(nèi)外筒壓差的推動(dòng)下形成內(nèi)循環(huán)，達(dá)到攪拌效果；出水泵16的抽吸作用造成微濾膜18內(nèi)外壓差，處理后的在壓力差的作用下經(jīng)過(guò)微濾膜18被吸入自吸式的出水泵16最終經(jīng)過(guò)水管送出，吸附劑則被截留在反應(yīng)罐I內(nèi)，全程流量由安裝于出水泵16的出水管上的流量計(jì)22進(jìn)行調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型采用內(nèi)循環(huán)方式，由反應(yīng)罐I和同心的內(nèi)筒2構(gòu)成，采用氣泵15通過(guò)布?xì)忸^17向內(nèi)筒2通入空氣，造成反應(yīng)罐I和內(nèi)筒2的壓力差，進(jìn)而形成料液內(nèi)循環(huán)，內(nèi)筒2由于空氣摻入，密度減小，水流處于上升狀 態(tài)，環(huán)形空腔3水流則處于下降狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種儲(chǔ)壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，包括反應(yīng)罐，其特征在于:所述的反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)有內(nèi)筒，反應(yīng)罐與內(nèi)筒之間形成環(huán)形空腔，反應(yīng)罐左側(cè)外壁上端設(shè)有相連通的恒位水箱，恒位水箱左下方從上到下依次設(shè)有PLC、氣壓罐，PLC與位于恒位水箱內(nèi)的水位控制器電連接，所述的恒位水箱外壁設(shè)有與氣壓罐底部的進(jìn)水管相連通的連接管，連接管端部與氣壓罐左側(cè)的進(jìn)水泵出水口相連通，所述的進(jìn)水管左側(cè)的連接管上設(shè)有第一止回閥，進(jìn)水管右側(cè)的連接管上從左到右依次設(shè)有第二止回閥、電磁閥，電磁閥、進(jìn)水泵的控制電路及氣壓罐內(nèi)的水壓傳感器分別與PLC電連接；所述的反應(yīng)罐右側(cè)設(shè)有氣泵、出水泵，氣泵與內(nèi)筒底部的布?xì)忸^通過(guò)氣管聯(lián)通，出水泵與伸入到內(nèi)筒上端的微濾膜通過(guò)水管相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，其特征在于:所述的恒位水箱內(nèi)設(shè)有浮球閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，其特征在于:所述的進(jìn)水泵左端進(jìn)水口連接有抽水管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，其特征在于:所述的氣壓罐內(nèi)設(shè)有從內(nèi)壁頂部通到底部的、傾斜的隔膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，其特征在于:所述的出水泵的進(jìn)水管上 設(shè)有流量計(jì)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種儲(chǔ)壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，包括反應(yīng)罐，反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)有內(nèi)筒，反應(yīng)罐左側(cè)外壁上端設(shè)有相連通的恒位水箱，恒位水箱左下方設(shè)有PLC、氣壓罐，PLC與位于恒位水箱內(nèi)的水位控制器電連接，恒位水箱外壁設(shè)有與氣壓罐底部的進(jìn)水管相連通的連接管，連接管端部與氣壓罐左側(cè)的進(jìn)水泵出水口相連通，連接管上設(shè)有止回閥、電磁閥，電磁閥、進(jìn)水泵的控制電路及氣壓罐內(nèi)的水壓傳感器分別與PLC電連接；反應(yīng)罐右側(cè)設(shè)有氣泵、出水泵，氣泵與內(nèi)筒底部的布?xì)忸^通過(guò)氣管聯(lián)通，出水泵與伸入到內(nèi)筒上端的微濾膜通過(guò)水管相連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，減少設(shè)備運(yùn)行能耗及操作難度；解決吸附反應(yīng)器中小粒徑吸附劑的水力流失問(wèn)題。
文檔編號(hào)C02F1/44GK203128241SQ201320016108
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者徐微, 李學(xué)德, 花日茂, 唐俊, 周江文 申請(qǐng)人:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)