本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，特別涉及一種災(zāi)害應(yīng)急凈水裝置及凈水方法。

背景技術(shù)：

中國(guó)受季風(fēng)氣候影響十分強(qiáng)烈，氣象災(zāi)害頻繁，東南部沿海地區(qū)平均每年約有7個(gè)熱帶氣旋登陸，造成東南部沿海地區(qū)及部分內(nèi)陸省份每年均有洪澇災(zāi)害發(fā)生。同時(shí)中國(guó)位于歐亞、太平洋及印度洋三大板塊交匯地帶，地震活動(dòng)十分頻繁，各省(自治區(qū)、直轄市)均發(fā)生過(guò)5級(jí)以上的破壞性地震。約占國(guó)土面積69％的山地、高原區(qū)域因地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，滑坡、泥石流、山體崩塌等地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生。自然災(zāi)害發(fā)生過(guò)后，重災(zāi)區(qū)的城市供水系統(tǒng)基本處于完全癱瘓狀態(tài)，周邊城市的供水系統(tǒng)也會(huì)受到不同程度的損壞，而鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村人口直接取用的地下水或地表自然水水源同樣在災(zāi)后受到不同程度的污染。因此，如何為災(zāi)民臨時(shí)提供供水設(shè)施或飲用水顯得尤其重要。

目前已公開(kāi)的各種可用于災(zāi)害應(yīng)急凈水裝置，均采用死端過(guò)濾的模式：如戶外凈水器：這種凈水器一般采用前置過(guò)濾頭和過(guò)濾濾芯等配置，配有拉桿活塞，通過(guò)活塞上下移動(dòng)汲取水源。再如公開(kāi)號(hào)為cn101844840a的中國(guó)發(fā)明專利《一種適用于地震災(zāi)害后便攜式凈水器》公布了一種適用于地震災(zāi)害后便攜式凈水器，其采用五道濾芯組成，過(guò)濾時(shí)采用自來(lái)水出水余壓為動(dòng)力進(jìn)行過(guò)濾。

以上災(zāi)害應(yīng)急凈水裝置均采用死端過(guò)濾的方式，這種過(guò)濾方式雖然初期水通量較大，但由于過(guò)濾壓力直接作用于過(guò)濾介質(zhì)，容易在過(guò)濾介質(zhì)表面形成濾餅，造成膜污染，通量衰減較快，在災(zāi)后水質(zhì)較差的場(chǎng)合尤為明顯，需要經(jīng)常清洗濾芯或更換濾芯，運(yùn)行維護(hù)成本較高。同時(shí)，由于采用死端過(guò)濾的方式，裝置對(duì)原水要求高，或需要多道前置預(yù)過(guò)濾處理，增加過(guò)濾復(fù)雜性。除了死端過(guò)濾外，以上凈水裝置產(chǎn)水量偏小或需要外接壓力，對(duì)于災(zāi)后尤其是震后斷水?dāng)嚯姷奶厥馇闆r，顯然不具備廣泛的適用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種抗污染性強(qiáng)，過(guò)濾程序少，維護(hù)成本低的災(zāi)害應(yīng)急凈水裝置及凈水方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所提出的技術(shù)方案為：一種災(zāi)害應(yīng)急凈水裝置，包括預(yù)過(guò)濾裝置和輸水裝置，其特征在于：還包括一平板膜錯(cuò)流過(guò)濾裝置，所述的平板膜錯(cuò)流過(guò)濾裝置包括一外殼，所述的外殼上設(shè)有一進(jìn)水口、一產(chǎn)水出口和一濃水出口；所述的預(yù)過(guò)濾裝置通過(guò)進(jìn)水管道依次連接輸水裝置、進(jìn)水口；所述的外殼內(nèi)設(shè)有平板膜過(guò)濾組件；所述的平板膜過(guò)濾組件上設(shè)有一集水管道，集水管道上設(shè)有至少一片圓形平板膜；所述的集水管道連接產(chǎn)水出口；所述的濃水出口連接回流管道和排放管道，所述的回流管道連接進(jìn)水管道；所述的外殼內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，所述的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)由沿進(jìn)水口往濃水出口方向均勻設(shè)置于外殼內(nèi)部上的導(dǎo)流環(huán)組成；所述的導(dǎo)流環(huán)的橫截面成等腰三角形，三角形頂部作圓倒角，倒角半徑a與角邊長(zhǎng)度b之比為1:8-1:15，導(dǎo)流環(huán)錯(cuò)流角度α為15-60°。

優(yōu)選的，所述的倒角半徑a與角邊長(zhǎng)度b之比為1:10。

優(yōu)選的，所述的導(dǎo)流環(huán)的錯(cuò)流角度α為25-45°。

優(yōu)選的，所述的預(yù)過(guò)濾裝置內(nèi)設(shè)有過(guò)濾絲網(wǎng)，所述的絲網(wǎng)絲網(wǎng)材質(zhì)為尼龍(pa)絲網(wǎng)、不銹鋼絲網(wǎng)或銅絲網(wǎng)，優(yōu)選尼龍絲網(wǎng)；絲網(wǎng)的目數(shù)為40-180目，優(yōu)選目數(shù)80-100目。

優(yōu)選的，所述的輸水裝置為人力水泵，所述的人力水泵上配有齒輪及腳踏板，通過(guò)腳踩踏板驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)并進(jìn)而驅(qū)動(dòng)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的，所述的圓形平板膜材質(zhì)為pes、pvdf或pp，優(yōu)選材質(zhì)為pes；圓形平板膜的過(guò)濾孔徑范圍0.01-0.4μm。

本發(fā)明還包括一種災(zāi)害應(yīng)急凈水裝置方法，其特征在于：采用上述的災(zāi)害應(yīng)急凈水裝置進(jìn)行凈水。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明所述的災(zāi)害應(yīng)急凈水裝置及凈水方法，解決了傳統(tǒng)災(zāi)害應(yīng)急凈水裝置濾芯易污堵、通量衰減過(guò)快、維護(hù)成本高、需外接動(dòng)力源等缺陷，具有產(chǎn)水量大，操作簡(jiǎn)單，抗污染性強(qiáng)，過(guò)濾程序少，維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，且由于不需要外接壓力，不受災(zāi)后斷水?dāng)嚯姷挠绊?，為?zāi)后尤其是震后生活用水提供了可靠的解決方案。特別是由于采用錯(cuò)流過(guò)慮方式及選用平板膜過(guò)濾，與傳統(tǒng)的過(guò)濾方式及過(guò)濾介質(zhì)相比，具有更低的壓力損失，極大地改善膜污堵，增加了裝置的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的災(zāi)害應(yīng)急凈水裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的導(dǎo)流環(huán)放大示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1-2所示，本發(fā)明所述的災(zāi)害應(yīng)急凈水裝置，包括預(yù)過(guò)濾裝置10和輸水裝置11，還包括一平板膜錯(cuò)流過(guò)濾裝置13，平板膜錯(cuò)流過(guò)濾裝置13包括一外殼130，外殼上設(shè)有一進(jìn)水口1301、一產(chǎn)水出口1302和一濃水出口1303；預(yù)過(guò)濾裝置10通過(guò)進(jìn)水管道12依次連接輸水裝置11、進(jìn)水口1301；外殼130內(nèi)設(shè)有平板膜過(guò)濾組件131；所述的平板膜過(guò)濾組件131上設(shè)有一集水管道1310，集水管道1310上設(shè)有至少一片圓形平板膜1311；所述的集水管道1311連接產(chǎn)水出口1302；所述的濃水出口1303連接回流管道132和排放管道133，所述的回流管道132連接進(jìn)水管道12；所述的外殼130內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)134，所述的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)134由沿進(jìn)水口往濃水出口方向均勻設(shè)置于外殼內(nèi)部上的導(dǎo)流環(huán)1340組成；所述的導(dǎo)流環(huán)1340的橫截面成等腰三角形，三角形頂部作圓倒角，倒角半徑a與角邊長(zhǎng)度b之比為1:8-1:15，導(dǎo)流環(huán)1340錯(cuò)流角度α為15-60°。

進(jìn)一步的，倒角半徑a與角邊長(zhǎng)度b之優(yōu)選為1:10；導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的錯(cuò)流角度優(yōu)選為α為25-45°。

進(jìn)一步的，所述的預(yù)過(guò)濾裝置10內(nèi)設(shè)有過(guò)濾絲網(wǎng)，所述的絲網(wǎng)絲網(wǎng)材質(zhì)為尼龍(pa)絲網(wǎng)、不銹鋼絲網(wǎng)或銅絲網(wǎng)，優(yōu)選尼龍絲網(wǎng)；絲網(wǎng)的目數(shù)為40-180目，優(yōu)選目數(shù)80-100目。輸水裝置11為人力水泵，所述的人力水泵上配有齒輪及腳踏板，通過(guò)腳踩踏板驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)并進(jìn)而驅(qū)動(dòng)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)。圓形平板膜1311材質(zhì)為pes、pvdf或pp，優(yōu)選材質(zhì)為pes；圓形平板膜的過(guò)濾孔徑范圍0.01-0.4μm。

本發(fā)明還包括一種災(zāi)害應(yīng)急凈水裝置方法，其特征在于：采用上述的災(zāi)害應(yīng)急凈水裝置進(jìn)行凈水；原水經(jīng)預(yù)過(guò)濾系統(tǒng)去除大顆粒物后經(jīng)進(jìn)水管道有輸水裝置泵入平板膜錯(cuò)流過(guò)濾裝置，經(jīng)外殼內(nèi)部導(dǎo)流環(huán)導(dǎo)流后流向膜表面形成錯(cuò)流，部分水通過(guò)膜進(jìn)入集水管道收集，剩下的水經(jīng)濃水出口排放或回流，回流水經(jīng)回來(lái)管道回流至進(jìn)水管道與泵進(jìn)水匯集，與原水一起進(jìn)入平板膜錯(cuò)流過(guò)濾裝置內(nèi)循環(huán)過(guò)濾，形成能量回收體系，產(chǎn)水經(jīng)匯集管匯集后進(jìn)入產(chǎn)水管。該裝置解決傳統(tǒng)過(guò)濾方法濾芯易污堵、通量衰減過(guò)快，維護(hù)成本高，需外接動(dòng)力源的缺陷，具有產(chǎn)水量大，操作簡(jiǎn)單，抗污染性強(qiáng)，過(guò)濾程序少，維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，且由于不需要外接壓力，不受災(zāi)后斷水?dāng)嚯姷挠绊懀瑸闉?zāi)后尤其是震后生活用水提供了可靠的解決方案。由于采用錯(cuò)流過(guò)慮方式及選用平板膜過(guò)濾，與傳統(tǒng)的過(guò)濾方式及過(guò)濾介質(zhì)相比，具有更低的壓力損失，極大地改善膜污堵，增加使用壽命。

表1：過(guò)濾方式對(duì)比

表2導(dǎo)流環(huán)錯(cuò)流角度ɑ對(duì)比：

表3：半徑a與邊長(zhǎng)b比值對(duì)比

備注：⁽¹⁾恒壓過(guò)濾，產(chǎn)水流量＝進(jìn)水流量；

⁽²⁾錯(cuò)流角度30°，半徑與邊長(zhǎng)比1:10；

⁽³⁾半徑與邊長(zhǎng)比1:10；

⁽⁴⁾錯(cuò)流角度30°；

⁽⁵⁾以上均選用孔徑為0.04μm的pes膜。

由表1可知，采用本發(fā)明所述的災(zāi)害應(yīng)急凈水裝置進(jìn)行凈水，由于采用錯(cuò)流過(guò)濾且具有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，其耐污染性能和流量先做優(yōu)于傳統(tǒng)的死端過(guò)濾凈水裝置；此外，由表2可知，當(dāng)導(dǎo)流環(huán)的倒角半徑a與角邊長(zhǎng)度b之比為1:10時(shí)，其產(chǎn)水流量最優(yōu)；由表3可知，導(dǎo)流環(huán)的錯(cuò)流角度α為25-45°時(shí)，其產(chǎn)水流量最優(yōu)。

盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。