本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，尤其是涉及一種飲用水凈水系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的自來水通常是原水經(jīng)取水泵房提升后，經(jīng)過混凝工藝處理、沉淀處理、過濾處理及濾后消毒處理后，再通過配水管網(wǎng)輸送給千家萬戶。傳統(tǒng)的自來水凈化工藝設(shè)備體積大、布置分散，占地面積較大，投資成本高，管道連接復(fù)雜，操作繁瑣，需要單獨(dú)建設(shè)供水泵站，取水泵取水需要耗費(fèi)較多的電力能源，且設(shè)備設(shè)置在陸地上，占地面積很大，造成了極大的土地資源浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種土地資源利用率高、節(jié)能環(huán)保的一種飲用水凈水系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種飲用水凈水系統(tǒng)，包括箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)有處理區(qū)和清水區(qū)；所述箱體至少部分設(shè)置在水源的水體中，所述水源包括水庫、江湖、河流、河道、湖泊及溪流；所述處理區(qū)包括沉淀池和過濾池，所述箱體上設(shè)有供所述水源進(jìn)入處理區(qū)的進(jìn)水口。

本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于水庫、湖泊、溪流、江河等水體，將箱體整體置于自然資源的水體中，水體自流進(jìn)入水處理設(shè)備內(nèi)，從而無需設(shè)置抽水泵等動力源，省去了獲取源水長期運(yùn)行的電力能源成本，更為節(jié)能環(huán)保；且整個凈水裝置均置于水源中，從而無需對土地產(chǎn)生任何的占用，極大程度的節(jié)約了土地資源；箱體可采用不銹鋼制成，相對傳統(tǒng)水泥池而言，更為節(jié)能環(huán)保，存儲清水時不會產(chǎn)生有害物質(zhì)，更為健康；由于箱體采用金屬材質(zhì)，凈水裝置的各個工件可在工廠制作好后，再運(yùn)輸至目的地進(jìn)行組裝以形成箱體，之后在箱體周圍安裝上浮沉體可調(diào)裝置后，移入源水水體中，根據(jù)水質(zhì)和水深定位，在箱體四周進(jìn)行錨固后，即可完成整個凈水裝置的生產(chǎn)和裝配，裝置立即可以投入使用，不僅運(yùn)輸方便，而且相對傳統(tǒng)陸地凈水裝置而言，制造周期極短，僅需短短數(shù)天或小半月便可完成整個箱體的生產(chǎn)和裝配，省去了建設(shè)樁基基礎(chǔ)的投資和時間，大大減少了制造成本和縮短了建設(shè)周期，提升了數(shù)倍的工作效率；其次，解決了在地廣人稀、地形復(fù)雜、居住分散的農(nóng)村等地區(qū)，沒有條件興建集中的供水工程的問題，使得這些地方的水資源得到充分利用；同時，裝置內(nèi)直接具有清水區(qū)，凈化后的水直接存儲在清水區(qū)中，再輸送至市政管網(wǎng)中，直接省去水處理凈水裝置中的清水池，進(jìn)一步減少制造成本和縮短建設(shè)周期；對于水庫、江湖、河流、河道、湖泊、溪流等的水資源均可充分利用，提高資源利用率。

優(yōu)選的，所述處理區(qū)還包括絮凝反應(yīng)池；水在絮凝反應(yīng)池內(nèi)充分與絮凝劑相接觸，混合均勻，絮凝效果更好，保證處理區(qū)凈化后的水體干凈衛(wèi)生。

進(jìn)一步的，所述箱體上設(shè)有用于將其懸浮于水體的懸浮結(jié)構(gòu)。箱體懸浮于水源中，移動方便省力；且其可隨水位退漲而升降和拖移，始終保持裝置沉浸于水源中，保證裝置的自流式取水；懸浮裝置可拆卸連接在箱體外側(cè)一周，便于調(diào)整其與箱體的相對位置，進(jìn)而根據(jù)凈水技術(shù)要求、水源的季節(jié)性水位變化或容量變化調(diào)節(jié)箱體置入水源中的體積，最終可以調(diào)節(jié)源頭的供水量及供水能力。

具體的，所述懸浮結(jié)構(gòu)包括分體連接的內(nèi)浮層和外浮層。當(dāng)維修人員踩踏在外浮層對處理裝置進(jìn)行觀察或檢修時，不會對內(nèi)浮層產(chǎn)生影響，即整個處理裝置的箱體不會產(chǎn)生較大幅度的晃動，不會影響處理裝置的整體進(jìn)水和水處理過程。

優(yōu)選的，所述處理區(qū)內(nèi)投放有用于凈化水體的微生物。微生物至少包含兩種，兩種微生物之間為互生關(guān)系，進(jìn)而整個處理區(qū)內(nèi)能夠形成一個穩(wěn)定的微生物生態(tài)鏈，部分微生物氧化分解水體內(nèi)的有機(jī)物，另一部分微生物分解濾料上的吸附物和微生物自身的代謝產(chǎn)物，從而產(chǎn)生一個自循環(huán)的效果；微生物之間相互共生，水體中的有機(jī)物、濾料上的吸附物均能得到有效清理，無需通過反沖洗等清理方式就能保證填料和濾料的有效性，不僅對水體進(jìn)行了凈化處理，而且保持凈水裝置長期的凈水效果，無需更換凈水裝置的任何部件，實(shí)現(xiàn)了真正的免維護(hù)；相較于傳統(tǒng)采用超濾、反沖洗的模式，免去了維護(hù)的成本，大大降低了運(yùn)行成本，提高了水處理效率。

進(jìn)一步的，所述箱體上設(shè)有防止其移位的固定裝置；固定裝置可有效對箱體進(jìn)行定位，防止箱體隨著水流流動而發(fā)生移動，或者在有風(fēng)浪的情況下，避免箱體移位；當(dāng)然，對于箱體在小范圍內(nèi)的移動和晃動均是允許的，固定裝置的主要作用在于防止箱體隨著水流漂流和風(fēng)浪打擊的情況下發(fā)生大幅度的漂移，防止箱體遠(yuǎn)離凈水指定位置。

進(jìn)一步的，所述處理區(qū)還包括用于去除水體中有機(jī)物的預(yù)處理池; 該種方案適用于水體中有機(jī)物含量較多的情況，通過預(yù)處理池對自然資源的水體進(jìn)行處理，去除水體中的有機(jī)物,使得凈化后的水體更為干凈衛(wèi)生。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)水口上設(shè)有端口浸入水源中的吸水管。由于吸水管的端口浸沒在水體中，在裝置工作過程中吸水管可產(chǎn)生虹吸效應(yīng)，無需動力源的幫助即可將水體吸入至裝置內(nèi)，實(shí)現(xiàn)裝置的自動進(jìn)水，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

優(yōu)選的，所述清水區(qū)內(nèi)設(shè)有一抽水裝置，所述抽水裝置通過一輸送管路將清水區(qū)內(nèi)的清水向外輸送；抽水裝置可將清水區(qū)內(nèi)的水抽送至市政管網(wǎng)或飲用水輸送管道中，通過抽水裝置的設(shè)置，使得清水區(qū)內(nèi)的水位僅在抽水時下降，從而水處理區(qū)將開始工作，將新處理好的水送入至清水區(qū)內(nèi)；而在未抽水時，清水區(qū)內(nèi)的水位不會發(fā)生變化，此時裝置即可停止工作，從而延長裝置內(nèi)各部件的使用壽命，同時也更為節(jié)能環(huán)保。

本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于水庫、湖泊、溪流、江河等水體，其將整個凈水裝置直接懸浮并建設(shè)在水體中，凈水裝置可以根據(jù)凈水技術(shù)要求或水體的深度調(diào)節(jié)高低，池底的淤泥不會被攪動影響出水水質(zhì)，移動方便省力，水源的水體自流式取水，即將凈水裝置整個浸入水體中時水體會主動自發(fā)地進(jìn)入裝置內(nèi)，是一座可以在水面懸浮和移動的凈水廠，省略了取源水的提升水泵，省去了取源水長期運(yùn)行的電力能源成本。

凈水裝置避免了傳統(tǒng)陸地凈水廠或裝置必須建設(shè)樁基基礎(chǔ)的投資和麻煩，省去了占地面積，節(jié)約了大量的土地資源，大大減少了地基基礎(chǔ)設(shè)施投資，縮短了建設(shè)周期。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果是：整個裝置可實(shí)現(xiàn)自流式取水，無需設(shè)置取水動力源，更為節(jié)能環(huán)保；其次，裝置無需占用土地資源，節(jié)約了大量的土地資源；凈水裝置的各個工件可在工廠制作好后，再運(yùn)輸至目的地進(jìn)行組裝以形成箱體，極大程度的縮短建設(shè)、裝配周期，降低了運(yùn)行成本；水源要求降低，提高水資源利用率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中懸浮結(jié)構(gòu)與箱體的配合結(jié)構(gòu)俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的錨固圖。

圖4為本發(fā)明的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為支撐架與濾板的配合示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

參照圖1-3所示，一種飲用水凈水系統(tǒng)，包括呈立方體或長方體的箱體1，所述箱體至少部分設(shè)置在水源的水體中，具體的，所述水源包括水庫、江湖、河流、河道、湖泊及溪流的其中一種，當(dāng)然，這些限定并不是所有，水源還可以是其他自然后人工的水源；上述示意圖僅為參照圖，并非對于尺寸的具體限定，準(zhǔn)確的尺寸應(yīng)當(dāng)以實(shí)際生產(chǎn)中的尺寸比例為準(zhǔn)；所述箱體1由鋼或不銹鋼等長時間使用不容易生銹的金屬材質(zhì)制成，延長了箱體的使用壽命。箱體1被隔離成四個區(qū)域，分別為絮凝反應(yīng)池13、沉淀池14、過濾池15及清水區(qū)16，即處理區(qū)包括絮凝反應(yīng)池13、沉淀池14及過濾池15；當(dāng)然，該種結(jié)構(gòu)僅為本發(fā)明的其中一種實(shí)施方式，并非對保護(hù)范圍的限定，處理區(qū)分為幾個區(qū)域可根據(jù)實(shí)際需要自行進(jìn)行調(diào)整。于其他實(shí)施例中，所述處理區(qū)可僅為沉淀池14、過濾池15。所述箱體1的外側(cè)安裝有懸浮結(jié)構(gòu)2，通過調(diào)整懸浮結(jié)構(gòu)2位于箱體1側(cè)壁的高低位置，可以調(diào)整整個箱體1置入水體中的體積。懸浮結(jié)構(gòu)2包括內(nèi)浮層21和外浮層22，內(nèi)浮層21和外浮層22分體連接，從而當(dāng)維修人員踩踏在外浮層22上進(jìn)行檢修時，整個箱體1不會產(chǎn)生晃動而導(dǎo)致影響進(jìn)水和水處理，于本實(shí)施例中，懸浮結(jié)構(gòu)2由多個可漂浮在水平面上的泡沫捆綁在一起，圍繞設(shè)置在箱體1一周形成。為了防止由于臺風(fēng)等導(dǎo)致的水體大幅度晃動，在箱體1的四周設(shè)置固定裝置15，所述固定裝置為錨，可通過鐵鏈分別連接在所述箱體的四個端角位置，固定時，錨可沉入水底或者固定在江湖、河流、河道、湖泊、水庫及溪流等的池壁或岸，從而有效對箱體1進(jìn)行錨固。

絮凝反應(yīng)池13的側(cè)壁開設(shè)有進(jìn)水口111，該進(jìn)水口111上連接有吸水管112，將箱體1置入水體中時，由于水位差和重力作用形成虹吸，水源中的水體自發(fā)通過吸水管112涌入絮凝反應(yīng)池13內(nèi)，絮凝反應(yīng)池13內(nèi)投放有水處理劑，在絮凝反應(yīng)池13內(nèi)網(wǎng)格板131的作用下，水體和水處理劑充分混合反應(yīng)（上述功能為現(xiàn)有技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)，不再贅述），形成大顆粒絮凝體。

經(jīng)過絮凝反應(yīng)池13處理的水體通過沉淀池14的沉淀處理將絮狀體依靠重力沉淀分離，水中的顆粒沉于池底形成堆積的污泥。沉淀池14內(nèi)上層的清水通過集水槽141的收集進(jìn)入過濾池15。

過濾池15內(nèi)安裝有濾板123，濾板123上均勻布設(shè)有多個濾頭122，濾板123將過濾池15分隔成上下兩個空間，位于濾板123上方的空間內(nèi)鋪設(shè)有濾料121，優(yōu)選為活性炭，本專利中給出的僅為濾料的示意圖，并非是對于實(shí)際使用的濾料顆粒大小、密度、尺寸等的限定，具體的濾料顆粒大小、密度、尺寸等均以實(shí)際使用過程中使用的濾料為主；該濾料121用于對經(jīng)過沉淀池14處理的水體進(jìn)行過濾凈化，黏附截留水中的懸浮顆粒，進(jìn)一步除去水中細(xì)小懸浮雜質(zhì)、有機(jī)物、有害物質(zhì)、細(xì)菌、病毒等，之后清水被送入清水區(qū)。

作為優(yōu)選的，所述沉淀池14和過濾池15內(nèi)均投放有微生物，通過這些微生物對水體進(jìn)行凈化；所述沉淀池14內(nèi)投放是需氧微生物，過濾池15內(nèi)投放的是厭氧微生物；具體的，水中的顆粒沉于池底形成堆積的污泥后，投放在沉淀池14內(nèi)的需氧微生物可對其進(jìn)行氧化分解使其成為無機(jī)物，處理后的水體進(jìn)入至過濾池15內(nèi)，同時需氧微生物的代謝物以及少部分的需氧微生物一同進(jìn)入至過濾池15內(nèi)；過濾池15內(nèi)的水體通過濾料進(jìn)行過濾后產(chǎn)生的清水進(jìn)入至清水區(qū)，而水體中的雜質(zhì)則被截留下來，附著在濾料、濾板以及濾頭上，雜質(zhì)被過濾池15內(nèi)的厭氧微生物氧化分解，成為無機(jī)物跟隨水體進(jìn)入清水區(qū)，實(shí)現(xiàn)對于濾料的清理；而厭氧微生物產(chǎn)生的代謝物為硫化氫和氨，這些代謝物可被活性炭吸附，之后被帶入至過濾池15內(nèi)的需氧微生物進(jìn)行氧化分解成為無機(jī)物；從而由于兩種微生物的存在產(chǎn)生協(xié)同作用，相互分解對方的代謝產(chǎn)物，使得包括絮凝反應(yīng)池13、沉淀池14及過濾池15的處理區(qū)內(nèi)形成一個穩(wěn)定的生態(tài)鏈，可以進(jìn)行自我動態(tài)循環(huán)，在對水體的凈化處理的同時，微生物還可以對濾料121進(jìn)行清潔，無需借助濾頭122對濾料121進(jìn)行反沖洗，隨著使用時間的增長，無需更換整個凈水裝置，降低了運(yùn)行成本，延長了凈水裝置的使用壽命。

其次，由于沉淀池14為微生物處理的第一站，水體內(nèi)的氧氣較足，可為需氧微生物提供良好的生存環(huán)境，且沉淀池14內(nèi)的水體中含有的有機(jī)物較多，基本可以保障需氧微生物的營養(yǎng)源，需氧微生物可在沉淀池14內(nèi)維持基本的繁殖，實(shí)現(xiàn)自身的新老交替；而需氧微生物的代謝產(chǎn)物為二氧化碳和水，沉淀池14內(nèi)的水體在經(jīng)過需氧微生物處理后水中的氧氣含量已經(jīng)較少，之后這些二氧化碳和水再連同處理后的水體進(jìn)入過濾池15后，可保持過濾池15維持在氧含量較低的狀態(tài)，為過濾池15內(nèi)的厭氧微生物提供良好的生活環(huán)境，而濾料上附著的雜質(zhì)基本可以保障厭氧微生物的營養(yǎng)源，厭氧微生物可在過濾池15內(nèi)維持基本的繁殖，實(shí)現(xiàn)自身的新老交替；從而微生物可在處理區(qū)內(nèi)形成自主循環(huán)更替，無需經(jīng)常補(bǔ)充新的微生物，進(jìn)一步降低運(yùn)行成本。

當(dāng)箱體的整體體積較大時，從而箱體內(nèi)的濾板體積也需設(shè)置的較大，為了更好的支撐濾板，防止濾板在使用過程中局部向下坍塌，需要設(shè)置支撐架7對濾板進(jìn)行支撐；如圖5所示，為支撐架支撐濾板的結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)然，該種結(jié)構(gòu)僅為個例，并非對保護(hù)范圍的限定，其他能夠?qū)V板的方案均可被采納；上述示意圖僅為參照圖，并非對于尺寸的具體限定，準(zhǔn)確的尺寸應(yīng)當(dāng)以實(shí)際生產(chǎn)中的尺寸比例為準(zhǔn)。

清水區(qū)16的頂部敞口設(shè)置形成一清水輸出口161，并連接一清水輸出裝置，該清水輸出裝置為內(nèi)置于清水區(qū)16內(nèi)的抽水裝置3，優(yōu)選為潛水泵，所述抽水裝置3的一端置于清水區(qū)16內(nèi)部進(jìn)行取水，抽水裝置3的另一端與輸送管路4相連，輸送管路4可以通過管網(wǎng)的布設(shè)將經(jīng)過凈化的水體經(jīng)過消毒處理將致病微生物消滅后輸送至多個用戶，管網(wǎng)的布設(shè)可以參考城市規(guī)劃和城市水資源規(guī)劃進(jìn)行。為了避免外界的雨水或雜質(zhì)對清水區(qū)16甚至整個凈水裝置造成污染，可以在清水區(qū)16或整個裝置的頂部安裝防護(hù)棚。

該凈水裝置凈化后的清水可以作為飲用水通過抽水裝置3輸送至用戶，具體的，包括步驟1）將飲用凈水裝置的各個組件從加工廠運(yùn)輸至選定的水源附近進(jìn)行組裝，水源可以是江湖、河流、河道、湖泊、水庫及溪流等，作為供水源頭。飲用凈水裝置的各個組件可以是標(biāo)準(zhǔn)件也可以是定制件，即可以都做成相同尺寸，也可以根據(jù)所需安放的水源的深度、寬度、水位等進(jìn)行設(shè)計制作；2）對水源的水位進(jìn)行測量，根據(jù)水位、飲用凈水裝置的整體重量及所需凈化水量的大小調(diào)整懸浮結(jié)構(gòu)的位置直至要求液位后，移入水源的水體中，并利用固定裝置在凈水裝置四周進(jìn)行錨固；3）由于重力和水位差的作用，水源的水體只能自流式地從進(jìn)水口進(jìn)入絮凝反應(yīng)池內(nèi)，經(jīng)過絮凝作用后的水體通過沉淀池的沉淀處理后進(jìn)入過濾池內(nèi)通過濾料進(jìn)行過濾凈化處理，同時各種微生物協(xié)同對有機(jī)物和無機(jī)物接觸氧化分解，處理完成后通過過濾池內(nèi)濾板下方的通道進(jìn)入清水區(qū)，當(dāng)自然資源的水體液位和飲用水的處理裝置內(nèi)的液位處于同一水平面上時，處理裝置處于暫停運(yùn)行狀態(tài)；4）將抽水裝置置入清水區(qū)內(nèi)，抽水裝置的另一端與輸送管路相連，輸送管路與根據(jù)城市規(guī)劃和城市水資源規(guī)劃布設(shè)的管網(wǎng)相連，清水區(qū)內(nèi)的清水通過抽水裝置泵出再通過輸送管路和管網(wǎng)配送至多個用戶，達(dá)到同時為多個用戶供水的目的。

當(dāng)用戶使用凈水，清水區(qū)內(nèi)的液位下降時，在重力的作用下，水源的水體自動源源不斷地進(jìn)入處理區(qū)，經(jīng)過處理的水體進(jìn)入清水區(qū)填補(bǔ)缺口，本處于停止運(yùn)行的處理區(qū)內(nèi)啟動運(yùn)行，直至清水區(qū)的抽水裝置停止向外泵取清水。

實(shí)施例二

本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于：如圖4所示，在絮凝反應(yīng)池的前端設(shè)置預(yù)處理池11；當(dāng)然，上述結(jié)構(gòu)僅為本發(fā)明的個例，并非對保護(hù)范圍的限定，處理區(qū)分為幾個區(qū)域可根據(jù)實(shí)際需要自行進(jìn)行調(diào)整。上述示意圖僅為參照圖，并非對于尺寸的具體限定，準(zhǔn)確的尺寸應(yīng)當(dāng)以實(shí)際生產(chǎn)中的尺寸比例為準(zhǔn)；所述預(yù)處理池11的側(cè)壁底部開設(shè)有進(jìn)水口111，預(yù)處理池11內(nèi)進(jìn)水口111的邊界處安裝有濾板123，該濾板123與濾板123可以不處于同一水平面，濾板123上均勻布設(shè)有多個濾頭122，濾板123將預(yù)處理池11分隔成上下兩個空間，位于濾板123上方的空間內(nèi)填充有大量填料（圖中未示出），優(yōu)選為活性炭。為了避免填料漂浮出預(yù)處理池11，在預(yù)處理池11的頂部安裝有壓網(wǎng)124，壓網(wǎng)124所處的高度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。預(yù)處理池11內(nèi)的水體通過壓網(wǎng)124進(jìn)入絮凝池13內(nèi)時，將預(yù)處理池11內(nèi)的微生物也帶入絮凝池13內(nèi)。當(dāng)然，如果自然資源的水質(zhì)較好，也可以省略預(yù)處理池直接將水體引導(dǎo)入絮凝池13中進(jìn)行處理。

所述微生物也可投放在預(yù)處理池11和過濾池中，而并非沉淀池和過濾池中，使得處理區(qū)內(nèi)形成一個穩(wěn)定的生態(tài)鏈，可以進(jìn)行自我動態(tài)循環(huán)，在對水體的凈化處理的同時，微生物還可以對濾料121進(jìn)行清潔，無需借助濾頭122對濾料121進(jìn)行反沖洗，隨著使用時間的增長，無需更換整個凈水裝置，降低了運(yùn)行成本，延長了凈水裝置的使用壽命

上述具體實(shí)施方式用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。