專利名稱：：一種凈水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及污水處理設(shè)備，尤其涉及將一種生活污水處理成可再生利用的干凈水的凈水裝置。
背景技術(shù)：
：我國是一個極度缺水的國家。雖然淡水總量占全球水資源的6%,但人均擁有淡水量僅為世界平均水平的1/4，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。"水"這個曾被認(rèn)為取之不盡，用之不竭的資源，竟然已經(jīng)缺少到了嚴(yán)重制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，嚴(yán)重影響人民生活的程度。據(jù)調(diào)查顯示，我國浪費(fèi)水的現(xiàn)象很普遍，大家還未對水危機(jī)產(chǎn)生足夠的重視，因而水的二次利用率較低。如若能加強(qiáng)水的循環(huán)利用，將生活污水進(jìn)行再生與回用，那么這將是解決缺水問題的最好措施，是實(shí)現(xiàn)國家的可持續(xù)發(fā)展的有效途徑，是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇。目前，傳統(tǒng)污水處理工藝是最常見也是最普遍的污水處理方式，它包括混凝、沉淀、過濾等步驟。雖然可去除濁度(水的透明程度)73%~88%,SS(顆粒懸浮物)60%~70%,色度(含在水中的溶解性的物質(zhì)或膠狀物質(zhì)所呈現(xiàn)的類黃色乃至黃褐色的程度)40%~60%，C0D(化學(xué)需氧量C0D，是指在一定的條件下，采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時，所消耗的氧化劑量)25%~40/。，總磷(水體中磷元素的總含量)29%~90%，B0D(生化需氧量，指有機(jī)污染物經(jīng)微生物分解所消耗溶解氧的量)53%~77%，但其對氨氮的去除效果極差，對pH值也有較高的要求，要取得最佳效果，需要pH值66.5。這種污水處理方法工藝繁瑣、操作復(fù)雜，而且受給水條件影響較大，當(dāng)條件改變之后設(shè)備中容易出現(xiàn)污垢，容易影響出水質(zhì)量。另外，為了提高污水處理的質(zhì)量，也普遍采用精過濾方式進(jìn)行污水處理，精過濾處理污水主要采用活性炭吸附、無紡布、中空纖維絲膜分離來處理污水?；钚蕴康谋砻娣e很大，可以有效的除去水中大部分的有機(jī)物、膠體粒子、微生物，是應(yīng)用最廣的水的深度處理方式。但是它有個很大的缺陷，就是對THMS(三氯代曱烷)的去除率很低，而自來水都需用氯氣消毒，這將不可避免的產(chǎn)生THMS。并且活性炭不能再生利用，對環(huán)境也有一定的不利影響。無紡布是介于布和紙之間的一種材料，因?yàn)樾嗡破胀ú计?，又非紡織而成，故名?無紡布，，，一般用于制作地逸，尿布，毛巾等生活用品。近年來，這種纖維制品也開始被制作成填料在污水處理領(lǐng)域得到了應(yīng)用。作為一種生物膜，雖然它的處理效果較好，但是只有表面薄薄的一層能進(jìn)行反應(yīng)，而且由于其質(zhì)地柔軟，不太易于清洗。中空纖維絲膜有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，機(jī)械強(qiáng)度較大，耐沖擊強(qiáng)，能自行支撐，因而適用于運(yùn)行壓力大的條件下。可是它非常容易被酸堿腐蝕，和無紡布相同的是，難以進(jìn)行清洗也是中空纖維絲膜的一大缺陷。通過上述現(xiàn)有技術(shù)可知，傳統(tǒng)污水處理不但對PH的要求很高，而且所用的裝置費(fèi)用很高，能耗高，占地面積很大；活性炭雖然表面積大、造價低，但對THMS的去除能力較低，更重要的是，它的使用時間很短、易污染環(huán)境；無紡布的吸附能力較高，它的強(qiáng)度和耐久性較差，也不能像其他裝置一樣清洗；中空纖維絲膜的韌性好，耐沖擊強(qiáng)度大，因而適用于運(yùn)行壓力大的條件下，但它不耐酸堿，極易凈皮腐蝕。上述現(xiàn)有污水處理方法和物質(zhì)所存在的缺陷從不同的方面或多或少地限制了人們對生活用水的循環(huán)利用，造成水資源浪費(fèi)的問題始終無法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種凈水裝置，用該凈水裝置處理生活用水具有工藝流程簡單、操作簡便，受給水條件影響小、能耗低并且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、價格低、使用壽命長，不易造成二次污染和再生利用的優(yōu)點(diǎn)，能夠方便、低廉地實(shí)現(xiàn)人們對生活用水的循環(huán)利用，有利于節(jié)約水資源。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種凈水裝置，包括機(jī)架和水泵，其特征在于所述4^架上安裝有陶粒過濾塔和陶資膜過濾塔，所述水泵、陶粒過濾塔、陶瓷膜過濾塔依次通過水管連接，所述陶瓷膜過濾塔再通過水管連連通到再生水箱。所述水泵和陶瓷過濾塔之間的水管上引出一根卸壓管，所述該卸壓管連通到污水收集箱并且其上安裝有卸壓閥，所述污水收集箱又連通水泵。所述陶瓷膜過濾塔上也安裝一根卸壓管，該卸壓管也連通污水收集箱并其上安裝有卸壓閥。所述陶粒過濾塔由外殼和安裝在外殼內(nèi)由隔板分隔的多級陶粒過濾單元構(gòu)成。所述外殼內(nèi)安裝四級過濾單元。所述過濾單元由六層陶粒堆積而成，陶粒的粒徑均為為1~2咖，第一、二層的陶粒堆積密度l.20g/cm3，第三、四層的陶粒堆積密度O.78/cm3,第五、六層的陶粒堆積密度0.88g/cm3。所述陶瓷膜過濾塔由外殼和安裝在外殼內(nèi)的多根管式陶瓷膜構(gòu)成，所述管式陶瓷膜一端安裝在外殼下端的出水口上，另一端由外殼的上端面封口。所述陶瓷膜過濾搭上安裝有一個壓力表。為了取得更好的凈水效果，所述管式陶瓷膜上還涂覆有高嶺土。所述高嶺土的粒徑為1~2ym。采用上述技術(shù)方案，由于陶資膜具有化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐酸、耐堿、耐有機(jī)溶劑，機(jī)械強(qiáng)度大，可反向沖洗，抗微生物能力強(qiáng)，耐高溫，孔徑分布窄，分離效率高，可反復(fù)清洗再生，使用壽命長等特點(diǎn)，另外，生活污水在先經(jīng)陶粒處理后，不僅可以大大增加了陶瓷膜的通量，而且也可以保護(hù)陶瓷膜，延長陶瓷膜的使用時間。因此，用該凈水裝置處理生活用水具有工藝流程簡單、操作簡便，受給水條件影響小、能耗低并且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、價格低、使用壽命長，不易造成二次污染和再生利用的優(yōu)點(diǎn)，能夠方便、低廉地實(shí)現(xiàn)人們對生活用水的循環(huán)利用。處理后的再生水可用于沖洗廁所、澆花、洗車，更可廣泛應(yīng)用于澆灑公園綠化等市政用水，農(nóng)田灌溉、建筑施工等諸多方面，有利于水資源的再生利用。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明:圖l本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所述陶粒過濾塔的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明所述陶瓷膜過濾塔的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為不同壓力條件對滲透通量的影響實(shí)^r結(jié)果圖。圖5為不同壓力條件對水質(zhì)的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明的一種凈水裝置，包括機(jī)架(圖中未示出)，機(jī)架上安裝有水泵l，陶粒過濾塔2，陶瓷膜過濾塔3，再生水箱4，污水收集箱6。其中，水泵1進(jìn)水端連接污水管道10，水泵1的出水端通過水管連接陶粒過濾塔2的進(jìn)水口，陶粒過濾塔2的出水口通過水管連接陶瓷膜過濾塔3的進(jìn)水口，陶資膜過濾塔的出水口通過水管連通再生水箱4。為了能夠控制進(jìn)入陶粒過濾塔2的水壓，在水泵1和陶粒過濾塔2之間的水管上引出一#>卸壓管5，該卸壓管5上安裝一個卸壓閥51,并且連通到污水收集箱6,污水收集箱6的出水口通過水管與水泵1的進(jìn)水端相連通。同理，為了能夠控制陶瓷膜過濾搭3內(nèi)的水壓，所述陶瓷膜過濾塔3上也引出一根卸壓管7，所述卸壓管7上也安裝一個卸壓閥71，該卸壓管7也連通到污水收集箱6。另外，能夠?qū)崟r監(jiān)測陶瓷膜過濾塔3的水壓，所述陶瓷膜過濾塔3上也安裝一個壓力表8。如圖2所示，其中陶粒過濾塔2由外殼21，隔板22，陶粒23構(gòu)成，其中外殼21上端為出水口，下端為進(jìn)水口。外殼21內(nèi)通過隔板22將陶粒23分隔成四個陶粒過濾單元。每個陶粒過濾單元中的陶粒23的粒徑均為1~2mm,每個陶粒過濾單元由六層陶粒構(gòu)成，其中第一、二層陶粒的堆積密度1.20g/cm3，第三、四層陶粒的堆積密度0.78/cm3,第五、六層陶粒的堆積密度0.88g/cm3。具體如表1所示<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>生活污水在經(jīng)陶粒處理后，不僅可以大大增加了陶瓷膜的通量，而且也可以保護(hù)陶瓷膜，延長管式陶瓷膜的使用時間。如圖3所示，陶瓷膜過濾塔3的由外殼31、多根管式陶瓷膜32構(gòu)成，其中外殼31的底端具有出水口，3底端側(cè)面具有進(jìn)水口，3上端側(cè)面具有一個卸壓口，連接卸壓管7。在外殼31內(nèi)安裝有多根管式陶瓷膜32，多根管式陶瓷膜32的一端連接在出水口上，另一端被外殼31的上端面封口。在這里，管式陶瓷膜管采用的是外壓式、外進(jìn)水、下出水的方式。具體選用的管式陶瓷膜的規(guī)格如表2所示<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2:管式陶瓷膜規(guī)格如表3所示，表3示出了水中可能存在的各種物質(zhì)的粒徑。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表3:水中各物質(zhì)粒徑而管式陶瓷膜孔徑為lOiam左右。為了能夠除去水中大部分藻類、原生動物、真菌、細(xì)菌和膠體，而筋讓純分子通過。本發(fā)明對管式陶瓷膜進(jìn)一步加工，將為粒徑1~2jam的高嶺土粉末涂覆在管式陶瓷膜3上。這樣管式陶瓷膜3的孔徑就縮小到1jLim左右。本發(fā)明的凈水裝置的工作方式為將污水通入后，關(guān)閉污水管道10的排污閥101、打開卸壓閥51，污水由水泵l加壓后，流入卸壓管5，這樣^:的目的是為了確保凈水裝置的暢通。等其開始連續(xù)的出水后，慢慢關(guān)閉卸壓閥51，污水流入就流進(jìn)陶粒過濾塔2。污水經(jīng)過陶粒過濾塔處理后，流進(jìn)陶瓷膜過濾塔此時，在卸壓閥71的控制下，一部分不經(jīng)過管式陶瓷膜32的過濾直接流入污水收集箱6中，另一部分水被管式陶瓷膜處理后從出水口進(jìn)入再生水箱4。由于凈水裝置的滲透通量和經(jīng)過進(jìn)水裝置處理得到的再生水的水質(zhì)和流水的壓力有關(guān)，因此有必要使凈水裝置工作時的水壓控制好，這就需要找出合適的壓力。如圖4所示，這是經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得到不同壓力條件對滲透通量的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。如圖所示，起始通量隨壓力增大而明顯增大，但隨著時間的推移，通量逐漸趨于穩(wěn)定，且0.lMPa下的滲透通量相對較大，其余壓力下滲透通量隨時間變化的曲線基本相同。因此操作壓力對滲透通量的影響存在一個臨^，在臨界值范圍內(nèi)，滲透推動力起主要作用，滲透通量隨壓力增大而升高；超過臨界值，滲透通量不會隨著操作壓力的增大而增大，甚至?xí)档?。因此，流水壓力對通量影響的臨，約為0.10Mpa。如表4和圖5所示，表4是經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得到的不同壓力對水質(zhì)的影響的數(shù)據(jù)表格，圖5是經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得到的不同壓力條件對水質(zhì)的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。如表和圖所示，濁度和色度去除率和PH值基本不隨操作壓力的變化而變化，去除效果穩(wěn)定。但COD去除率和溶解氧相較而言有所變化，在O.10MPa時，C0D去除率最大，溶解氧最多。由圖，表可知，COD的去除率以及溶氧量隨壓力增大存在臨界值，在臨界壓力范圍內(nèi)，COD去除率以及溶氧量隨壓力增大而升高，超過臨界壓力，COD去除率以及溶氧量不僅沒有上升，反而逐漸下降。流水壓力對水質(zhì)影響的臨界值也約為0.10Mpa。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表4:不同壓力對水質(zhì)的影響因此，本發(fā)明的生活污水的精處理中壓力條件控制在0.10Mpa。隨著凈水裝置工作到一定的時間，大約40分鐘左右后，出水速度，通量有明顯下降的趨勢，這時因?yàn)樘沾赡け砻娉霈F(xiàn)了污染，一些膠體粒子或溶質(zhì)大分子由于與膜存在物理化學(xué)相互作用或機(jī)械作用而引起的在膜表面形成附著層或在膜孔內(nèi)吸附，沉積造成膜孔徑變小或堵塞，導(dǎo)致膜性能產(chǎn)生下降的現(xiàn)象。這時只要對陶瓷膜反向沖洗就能回復(fù)陶瓷膜性能，具體做法是將凈水裝置原來正向的過濾路線變?yōu)榉聪?，調(diào)轉(zhuǎn)閥門，同時通入清水，這樣整個凈水裝置尤其是陶瓷膜就得到了清洗。因此，本凈水裝置不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且可以反復(fù)使用，可以極大地減低凈水成本。從以上詳細(xì)描述中，可以看出利用本發(fā)明的凈水裝置處理生活用水具有工藝流程簡單、操作簡便，受給水條件影響小、能耗低并且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、價格低、使用壽命長，不易造成二次污染和再生利用的優(yōu)點(diǎn)，能夠方便、低廉地實(shí)現(xiàn)人們對生活用水的循環(huán)利用。但是，上述的具體實(shí)施方式只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專利，不能理解為是對本專利包括范圍的限制；只要是根據(jù)本專利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利包括的范圍。9權(quán)利要求1、一種凈水裝置，包括機(jī)架和水泵，其特征在于所述機(jī)架上安裝有陶粒過濾塔和陶瓷膜過濾塔，所述水泵、陶粒過濾塔、陶瓷膜過濾塔依次通過水管連接，所述陶瓷膜過濾塔再通過水管連連通到再生水箱。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的凈水裝置，其特征在于所述水泵和陶瓷過濾塔之間的水管上引出一根卸壓管，所述該卸壓管連通到污水收集箱并且其上安裝有卸壓閥，所述污水收集箱又連通水泵。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的凈水裝置，其特征在于所述陶瓷膜過濾塔上也安裝一根卸壓管，該卸壓管也連通污水收集箱并其上安裝有卸壓閥。4、根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的凈水裝置，其特征在于所述陶粒過濾塔由外殼和安裝在外殼內(nèi)由隔板分隔的多級陶粒過濾單元構(gòu)成。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的凈水裝置，其特征在于所述外殼內(nèi)安裝四級過濾單元。6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的凈水裝置，其特征在于所述過濾單元由六層陶粒堆積而成，陶粒的粒徑均為為l~2mm,第一、二層的陶粒堆積密度1.20g/cm3,第三、四層的陶粒堆積密度0.78/cm3,第五、六層的陶粒堆積密度0.88g/cm3。7、根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的凈水裝置，其特征在于所述陶瓷膜過濾塔由外殼和安裝在外殼內(nèi)的多根管式陶瓷膜構(gòu)成，所述管式陶瓷膜一端安裝在外殼下端的出水口上，另一端由外殼的上端面封口。8、根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的凈水裝置，其特征在于所述陶瓷膜過濾搭上安裝有一個壓力表。9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的凈水裝置，其特征在于所述管式陶瓷膜上還涂覆有高嶺土。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的凈水裝置，其特征在于所述高呤土的粒徑為1~2jam。全文摘要本發(fā)明涉及一種凈水裝置，包括機(jī)架和水泵，所述機(jī)架上安裝有陶粒過濾塔和陶瓷膜過濾塔，所述水泵、陶粒過濾塔、陶瓷膜過濾塔依次通過水管連接，所述陶瓷膜過濾塔再通過水管連連通到再生水箱。利用該凈水裝置處理生活用水具有工藝流程簡單、操作簡便，受給水條件影響小、能耗低并且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、價格低、使用壽命長，不易造成二次污染和再生利用的優(yōu)點(diǎn)，能夠方便、低廉地實(shí)現(xiàn)人們對生活用水的循環(huán)利用。文檔編號B01D36/00GK101474513SQ20081003230公開日2009年7月8日申請日期2008年1月4日優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日發(fā)明者葉瑋慧,俊高申請人:上海市七寶中學(xué)