一種農(nóng)村飲用水一體化凈水方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種農(nóng)村飲用水一體化凈水方法及其裝置，它包括集合混凝、沉淀和過濾三個(gè)步驟；其中集合混凝包括先采用電凝聚方式凝聚，然后進(jìn)入靜態(tài)管道絮凝裝置進(jìn)行混合絮凝。電凝聚過程中以鋁板為電極，上流式電凝聚裝置和鋁板產(chǎn)生的鋁離子反應(yīng)，然后進(jìn)行混合絮凝?；旌闲跄龝r(shí)水得到沉淀，并進(jìn)行間隙排泥，然后進(jìn)入活性炭過濾。本發(fā)明的這種電凝聚凈水方法可在一臺(tái)設(shè)備中能完成電凝聚、電氣浮、電解氧化和電解還原等過程，具有凝聚、吸附、浮上、氧化還原等作用，并綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本，將其應(yīng)用在小型一體化設(shè)備中有著其他工藝所不能比擬的特點(diǎn)。本發(fā)明的這種方法及裝置對(duì)于濁度的去除效果比較好，對(duì)于色度和COD也有一定的去除效果。
【專利說明】一種農(nóng)村飲用水一體化凈水方法及其裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種農(nóng)村飲用水一體化凈水方法及其裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段，我國71%的河流和湖泊遭到不同程度的污染，農(nóng)村化肥、農(nóng)藥年使用量越來越大，淺層地下水水質(zhì)普遍惡化，有的地方出現(xiàn)了有河皆干，有水皆污的嚴(yán)重局面，飲用水中有害物質(zhì)含量超標(biāo)的人數(shù)有1.9億多億人。對(duì)于這些地理位置偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)，集中建造大型的水廠，然后輻射到這些地區(qū)并不現(xiàn)實(shí)。建立一體化的小型凈水設(shè)備，利用其高效和小型化的特點(diǎn)，通過一定的組合方式進(jìn)行分別供水比較現(xiàn)實(shí)。而農(nóng)村缺乏專業(yè)的技術(shù)管理人員，因此采用體積小、易維護(hù)、經(jīng)濟(jì)性良好的一體化凈水設(shè)備是很有必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決農(nóng)村飲用水水質(zhì)惡化，而大型水廠無法輻射到農(nóng)村地區(qū)的問題，提供一種利用小型化設(shè)備實(shí)現(xiàn)農(nóng)村飲用水凈化的農(nóng)村飲用水一體化凈水方法及其裝置。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種農(nóng)村飲用水一體化凈水方法，它包括集合混凝、沉淀和過濾三個(gè)步驟；其中集合混凝包括先采用電凝聚方式凝聚，然后進(jìn)入靜態(tài)管道絮凝裝置進(jìn)行混合絮凝。進(jìn)一步的，它包括如下步驟:采用電凝聚裝置和靜態(tài)管道絮凝裝置進(jìn)行集合混凝，原水經(jīng)初步過濾后，進(jìn)入電凝聚裝置，處理過程中通過控制電凝聚裝置的電極的電流密度范圍以控制電凝聚程度，并通過流量計(jì)及進(jìn)水閥門的配合調(diào)節(jié)流速；電凝聚完成后進(jìn)入靜態(tài)管道絮凝裝置中，在靜態(tài)管道絮凝裝置中進(jìn)行間歇排泥；然后進(jìn)行沉淀和活性炭過濾。電凝聚過程可以吸附輕質(zhì)懸浮顆?；蛟魉镔|(zhì)，使之從水中分離出來。
[0005]優(yōu)選的，在電凝聚裝置中電極的電流密度范圍在10-35A/m2，水力停留時(shí)間為15分鐘，所施加電壓為36伏。所述間隙排泥是每隔2小時(shí)排泥一次，每次排泥時(shí)間為1.0min。
[0006]要實(shí)現(xiàn)上述方法，本發(fā)明還提出了一種管道式電凝聚與過濾結(jié)合的凈水裝置，它包括依次用管道相連通的電凝聚器、靜態(tài)管道絮凝裝置和活性炭過濾器，其中，電凝聚器底部設(shè)有進(jìn)水管道，電凝聚器內(nèi)壁均布有兩個(gè)以上的電極，電極由繼電器控制，繼電器安裝在電凝聚器的外部，在凈水過程中控制電極的電流密度范圍在10-35A/m2，施加電壓為36伏。電凝聚器采用上流式結(jié)構(gòu)，即進(jìn)水管道設(shè)置在電凝聚器的底部，電極為鋁板材料。
[0007]進(jìn)一步的，為了控制水力停留時(shí)間，需要對(duì)進(jìn)水的流量和流速進(jìn)行調(diào)節(jié)，為此在電凝聚器的進(jìn)水管道上設(shè)有進(jìn)水閥門和流量計(jì)。
[0008]在靜態(tài)管道絮凝裝置中，底部的沉淀物需要及時(shí)排除，為此，在靜態(tài)管道絮凝裝置底部設(shè)有排泥口，進(jìn)行間歇排泥，排泥時(shí)先關(guān)閉進(jìn)水，每隔2小時(shí)排泥一次，每次排泥時(shí)間為 1.0min0
[0009]為使凈水裝置在凈化后水恢復(fù)過濾器凈化功能，去除過濾器堵塞，減小過濾器兩端壓差，在活性炭過濾器底部設(shè)有用于對(duì)活性炭過濾層進(jìn)行反沖洗的反沖洗口，下部側(cè)邊設(shè)有出水口。反沖洗時(shí)要有足夠的沖洗強(qiáng)度和水頭。如果有難以洗掉的附著物，需加合適的清洗劑。反沖洗的水要迅速排除。
[0010]本發(fā)明的這種凈水方法包括混合絮凝、沉淀和過濾單元，每小時(shí)處理水量為5m3。主要是采用電凝聚方式凝聚，隨后進(jìn)入靜態(tài)管道混合器進(jìn)行混合絮凝，活性炭濾池過濾后出水排出。其中電凝聚裝置是本發(fā)明的技術(shù)方案的核心部件，經(jīng)初步沉淀的原水直接進(jìn)入上流式電凝聚裝置和鋁板產(chǎn)生的鋁離子反應(yīng)，然后進(jìn)行混合絮凝。電凝聚器的主體結(jié)構(gòu)材料可選有機(jī)玻璃材料、塑料材料或鋼材等，電凝聚器的外殼為不銹鋼。
[0011]本發(fā)明的這種電凝聚凈水方法可在一臺(tái)設(shè)備中能完成電凝聚、電氣浮、電解氧化和電解還原等過程，具有凝聚、吸附、浮上、氧化還原等作用，并綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本，將其應(yīng)用在小型一體化設(shè)備中有著其他工藝所不能比擬的特點(diǎn)。電凝聚法與化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理法中的絮凝沉淀法比較，具有不增加環(huán)境污染，處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，電凝聚反應(yīng)器所形成的電場使水中的懸浮粒子的雙電層改變，出現(xiàn)正、負(fù)電荷各在顆粒一側(cè)的狀態(tài)，使顆粒間由原來的相互排斥而變?yōu)槲⒛Y(jié)。而且電凝聚反應(yīng)中生成02、H2氣泡，既可以起到攪拌作用，也可以作為氣浮的微小氣泡，吸附輕質(zhì)懸浮顆?；蛟魉镔|(zhì)，使之從水中分離出來。本發(fā)明很好地可以解決農(nóng)村飲用水凈化問題，值得廣泛推廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖標(biāo)記說明:1-電極，2-繼電器，3-流量計(jì)，4-進(jìn)水閥門，5-電凝聚器，6_靜態(tài)管道絮凝裝置，7-排泥口，8-反沖洗口，9-活性炭過濾器，10-出水口。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明采用了這樣的一種裝置，該裝置由電凝聚器5、靜態(tài)管道絮凝裝置6和活性炭過濾器9組成，在電凝聚器5內(nèi)設(shè)有電極1，該電極I由鋁板制成，電極I電解產(chǎn)生鋁離子與水流反應(yīng)產(chǎn)生電凝聚效應(yīng)。而入水口設(shè)在電凝聚器5的底部，形成上流式的進(jìn)水方式，產(chǎn)生的電凝聚效應(yīng)更好。為了使反應(yīng)過程可控，電極I用設(shè)置在電凝聚器5外部的繼電器2進(jìn)行控制，而進(jìn)水的流量流速則通過設(shè)置在進(jìn)水管上的流量計(jì)3和進(jìn)水閥門4控制。
[0016]經(jīng)過電凝聚器5處理后，水從電凝聚器5上方通過管道流至靜態(tài)管道絮凝裝置6中。電凝聚器5為封閉結(jié)構(gòu)，這樣通過底部進(jìn)水口的充水就能將上方的水壓入管道進(jìn)入下一處理環(huán)節(jié)。
[0017]從圖1還可以看到，靜態(tài)管道絮凝裝置6的底部設(shè)有排泥口 7，排泥口 7通過閥門控制進(jìn)行間隙排泥。從電凝聚器5中流入的水從靜態(tài)管道絮凝裝置6下方側(cè)面進(jìn)入靜態(tài)管道絮凝裝置6中，進(jìn)行靜態(tài)絮凝，靜態(tài)管道絮凝裝置6是封邊管道結(jié)構(gòu)，其上方側(cè)面設(shè)有管道進(jìn)入下一環(huán)節(jié)的活性炭過濾器9中，管道上設(shè)有閥門。
[0018]活性炭過濾器9采用活性炭對(duì)水中的雜質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的吸附過濾，活性炭過濾器9的下方側(cè)面設(shè)有出水口 10，活性炭過濾器9底部設(shè)有反沖洗口 8。
[0019]實(shí)施例1:
本發(fā)明工作時(shí)，先打開電凝聚器5底部進(jìn)水管的進(jìn)水閥門4，使經(jīng)初步過濾后的原水進(jìn)入電凝聚器5，處理過程中通過控制繼電器2控制電極I的電流密度范圍在10-35A/m2，以達(dá)到控制電流調(diào)節(jié)的電凝聚程度。同時(shí)通過流量計(jì)3及進(jìn)水閥門4的配合調(diào)節(jié)流速。水力停留時(shí)間為15分鐘，所施加電壓為36伏。
[0020]在電凝聚處理完成后，水進(jìn)入靜態(tài)管道絮凝裝置6中，水在靜態(tài)管道絮凝裝置6的有效停留時(shí)間位5min，靜態(tài)管道絮凝裝置6的排泥口 7采用間歇排泥的方式，每隔2小時(shí)排泥一次，排泥時(shí)間為1.0min。
[0021]靜態(tài)絮凝后水中的雜質(zhì)得到沉淀，然后水進(jìn)入活性炭過濾器9中，活性炭濾池的表面負(fù)荷加25m3/m2_ h，過濾周期為24小時(shí)，即24小時(shí)反洗一次，反洗口 8設(shè)置在活性炭過濾器9的底部。最后經(jīng)過過濾后的凈水通過出水口 10排出。
[0022]本實(shí)施例的凈水效果是:原水濁度為75.0-85.0NTU,經(jīng)上述電凝聚和過濾一體化凈水處理后水中濁度< 0.8NTU。
[0023]本發(fā)明的這種方法及裝置對(duì)于濁度的去除效果比較好，對(duì)于色度和COD也有一定的去除效果，在原水為III類水時(shí)，其出水可以達(dá)到國家規(guī)定的飲用水要求。
[0024]當(dāng)然，以上只是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，本發(fā)明還有其他的實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種農(nóng)村飲用水一體化凈水方法，其特征在于:它包括集合混凝、沉淀和過濾三個(gè)步驟；其中集合混凝包括先采用電凝聚方式凝聚，然后進(jìn)入靜態(tài)管道絮凝裝置進(jìn)行混合絮凝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)村飲用水一體化凈水方法，其特征在于它包括如下步驟:采用電凝聚裝置和靜態(tài)管道絮凝裝置進(jìn)行集合混凝，原水經(jīng)初步過濾后，進(jìn)入電凝聚裝置，處理過程中通過控制電凝聚裝置的電極的電流密度范圍以控制電凝聚程度，并通過流量計(jì)及進(jìn)水閥門的配合調(diào)節(jié)流速；電凝聚完成后進(jìn)入靜態(tài)管道絮凝裝置中，在靜態(tài)管道絮凝裝置中進(jìn)行間歇排泥；然后進(jìn)行沉淀和活性炭過濾。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的農(nóng)村飲用水一體化凈水方法，其特征在于:在電凝聚裝置中電極的電流密度范圍在10-35A/m2，水力停留時(shí)間為15分鐘，所施加電壓為36伏。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的農(nóng)村飲用水一體化凈水方法，其特征在于:所述間隙排泥是每隔2小時(shí)排泥一次，每次排泥時(shí)間為1.0min。
5.一種如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法所采用的管道式電凝聚與過濾結(jié)合的凈水裝置，其特征在于:它包括依次用管道相連通的電凝聚器(5)、靜態(tài)管道絮凝裝置(6)和活性炭過濾器(9)，電凝聚器(5)底部設(shè)有進(jìn)水管道，電凝聚器(5)內(nèi)壁均布有兩個(gè)以上的電極(1)，電極(1)由繼電器(2)控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管道式電凝聚與過濾結(jié)合的凈水裝置，其特征在于:所述電凝聚器(5)的進(jìn)水管道上設(shè)有進(jìn)水閥門(4)和流量計(jì)(3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管道式電凝聚與過濾結(jié)合的凈水裝置，其特征在于:所述靜態(tài)管道絮凝裝置(6 )底部設(shè)有排泥口( 7 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管道式電凝聚與過濾結(jié)合的凈水裝置，其特征在于:所述活性炭過濾器(9)底部設(shè)有反沖洗口(8)，下部側(cè)邊設(shè)有出水口(10)。
【文檔編號(hào)】C02F9/06GK104496090SQ201410793608
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月20日
【發(fā)明者】李俊林 申請(qǐng)人:中國電建集團(tuán)貴陽勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司