(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利

(10)【授权公告号】CN109743897B
(45)【授权公告日】20160713

(21)【申请号】201318009551.0
(22)【申请日】20131231
(73)【专利权人】 北京九海水科技有限公司 ; 【地址】 100036 北京市海淀区万寿路22号74楼3层3001房 ;
(72)【发明人】 陈江海 ;
(74)【专利代理机构】 【代理人】
(51)【Int.CI.】 C02F 9/02 (2006.01) ; C02F 9/04 (2006.01) ; C02F 1/52 (2006.01) ;
(56)【对比文件】 【审查员】

(54)【发明名称】一种水处理装置
(57)【摘要】一种水处理装置,包括水罐,过滤器,水罐为一容器,分为上下两部分,上部为任意形状,下部为锥体,水罐上部设有进水管,下部设有净水管,锥体底端设有污水排水管;净水管的另一端通过第1三项阀门与过滤器顶端连通,净水管上接有压力感应器、变频水泵,第1三项阀门分别与净水管、反冲洗污水出水管、过滤器相通;过滤器为密闭容器,过滤器内装有过滤介质,过滤介质体积小于过滤器容积的2/3,过滤器底部设有出水管,出水管上装有第2三项阀门;第2三项阀门的一端与水泵相连。本发明采用单一水罐对水进行预处理,节省了空间;在净水管中设有压力感应器,过滤介质失效时会自动报警,明确了的更换时间。采用反冲洗操作,过滤介质可以重复利用。

【权利要求书】


1.一种水处理装置,其特征是包括水罐(1),过滤器(2);水罐(1)为一容器,分为上下两部分,上部为任意形状,下部为锥体,水罐(1)上部设有进水管(5),下部设有净水管(6),锥体底端设有污水排水管(7);净水管(6)的另一端通过第1三通阀门(8)与过滤器(2)顶端连通,净水管(6)上接有压力感应器(9)、变频水泵(10),第1三通阀门(8)分别与净水管(6)、反冲洗污水出水管(11)、过滤器(2)相通;过滤器(2)为密闭容器,过滤器(2)内装有过滤介质(12),过滤介质(12)体积小于过滤器(2)容积的2/3,过滤器(2)底部设有出水管(13),出水管(13)上装有第2三通阀门(14);第2三通阀门(14)的一端与水泵(15)相连;还包括试剂箱(3)、制氧机(16)、电控箱(4);试剂箱(3)中分别装有絮凝剂、软化剂、碱性助剂、酸性助剂、消毒剂,电控箱(4)控制水的进出、上述各种试剂及氧气的加入时间和数量;所述的絮凝剂选自硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁或明矾,所述的碱性助剂选自氢氧化钠或氢氧化钙;所述的酸性助剂为盐酸,所述的软化剂选自聚合硫酸铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸或聚丙烯酸盐;所述的消毒剂选自次氯酸钠、次氯酸钙、二氧化氯、双氧水或臭氧;压力感应器(9)与电控箱(4)相连,当压力感应器(9)测得的压力达到预定的阈值时,则会自动向电控箱(4)发送报警信号;当电控箱(4)收到过滤介质(12)失效报警信号后,停止水处理程序,开始反冲洗程序,反冲洗时,第1三通阀门(8)与净水管(6)关闭,与反冲洗污水出水管(11)管口连通;第2三通阀门(14)与出水管(13)关闭,与水泵(15)连通,水泵(15)将清水泵入过滤器(2)内,水压应调整在足够将过滤介质(12)冲散,但又不足以将过滤介质(12)冲到过滤器(2)顶反冲洗污水出水管(11)管口。

2.如权利要求1所述的一种水处理装置,其特征是所述的水罐(1)上部为圆柱体或棱柱体,下部为圆锥或棱锥。

【说明书】


一种水处理装置

【0001】所属技术领域

【0002】本发明涉及一种水处理装置。

【0003】背景技术

【0004】在当今社会里没有任何一样产品可以替代水在人类生活中的作用,一旦赖以生存的水资源被破坏,无法给国民提供安全的饮用水,将会对一个国家造成灭顶之灾。历史上无数的实例证明,水在战争中发挥的重要作用,直接影响到敌对双方战事的胜败。美国咨询机构分析上个世纪全球重大军事事件得出一个结论,最易消灭敌方军队的方法是在饮用水中投毒,要远比战场上的杀伤力大,且给部队战员心理上造成极度恐慌,使战斗力迅速下降,不战自败。如果在民用饮用水设施中投毒,将会在短时间内造成极度混乱,使一个城市瘫痪,且造成的心理阴影将是长期的。目前我军没有自己的饮用水保障供应体系,一部分使用地方民用设施,边防和偏远地区只能因陋就简,就地取材,无法保证饮水质量,对官兵健康影响较大。这种现状一旦有战事,将无法保证部队的饮水安全,势必削弱我军战斗力。如遇敌方投毒污染水源,我军将无计可施、坐以待毙。

【0005】目前,通常水处理包括混凝沉淀、消毒、软化、过滤等步骤,至少需要在四个区域或装置内完成。这种水处理模式需要占用空间较大,设备工艺环节较多,需要投入的人力管理和运营成本会很高,且水处理设备因关联工艺装置较多。为了便携,设备尺寸就要小,则无法满足部队大量用水的需求,如果为了满足部队用水量的需求,设备尺寸就要大,则无法满足便携装载移动需求。因此,现有多区域水处理装置不能满足军队作战、训练以及抗震救灾、突发事件等需要。

【0006】传统的水处理设备中过滤器内基本为石英砂、活性炭等过滤介质,为保证出水质量达标,通常采用的方法是更换过滤器中的过滤介质或将过滤介质从过滤器中取出并人工清洗。更换过滤介质使得过滤介质变成了一次性使用,造成了资源的严重浪费,增加了水处理的成本;人工清洗费时费力,在过滤介质的取出、清洗和放回过程中也会造成过滤介质的流失,同样造成了资源浪费,增加水处理的成本。并且现有的水处理设备无法准确的提示过滤介质功能是否已经失效,终端用户也基本不具备监测水质的能力,根本无法判断何时应该更换过滤介质,通常是以目测或估算来推断过滤介质的更换时间。过滤介质更换早了会造成成本提高,更换晚了反而成为二次污染源,造成出水质量比原水更差的后果。

【0007】发明内容

【0008】为了解决传统的分区域水处理占空间大、成本高、不能便携、无法判断过滤介质时效性及清洗更换过滤介质费时费力费钱的问题,本发明提出了一种水处理装置。

【0009】一种水处理装置,其特征是包括水罐,过滤器;水罐为一容器,分为上下两部分,上部为任意形状,下部为锥体,水罐上部设有进水管,下部设有净水管,锥体底端设有污水排水管;净水管的另一端通过第1三项阀门与过滤器顶端连通,净水管上接有压力感应器、变频水泵,第1三项阀门分别与净水管、反冲洗污水出水管、过滤器相通;过滤器为密闭容器,过滤器内装有过滤介质,过滤介质体积小于过滤器容积的2/3,过滤器底部设有出水管,出水管上装有第2三项阀门;第2三项阀门的一端与水泵相连。

【0010】本发明采用单一水罐对水进行预处理,首先加入絮凝剂,将水中的悬浮微粒与絮凝剂结合,生成较大的固体颗粒,可以沉到水罐罐底部分;通氧气及加碱性助剂,一方面使水流动,另一方面可以起到催化作用,使悬浮微粒充分絮凝;加入软化剂可以去除水中的镁、钙离子。由于本发明水罐下部为锥体,絮凝后的沉淀物沉积在锥底,沉淀物相对集中,通过锥底的污水排水管排出时不会扩散,很容易将沉淀物完全排出。

【0011】本发明在净水管中设有压力感应器,当水管中压力达到预定的阈值时,会自动提示或报警,明确了过滤介质的更换时间,解决了提前更换导致成本高、错后更换导致水质差的问题。

【0012】本发明采用自动反冲洗操作,过滤介质可以重复利用,节约了资源,节省了成本,减轻了劳动强度。

【0013】附图说明

【0014】图1是本发明结构示意图。

【0015】图中,水罐1,过滤器2、试剂箱3、电控箱4、进水管5、净水管6、污水排水管7、第1三项阀门8、压力感应器9、变频水泵10、反冲洗污水出水管11、过滤介质12、出水管13、第2三项阀门14、水泵15、制氧机16

【0016】具体实施方案

【0017】下面结合附图对本发明做进一步描述。

【0018】一种水处理装置,如图1所示,包括水罐1,过滤器2。水罐1为一容器,分为上下两部分,上部为任意形状,如圆柱体或棱柱体,下部为锥体,如棱锥或圆锥,水罐1上部设有进水管5,下部设有净水管6,锥体底端设有污水排水管7;净水管6的另一端通过第1三项阀门8与过滤器2顶端连通,净水管6上接有压力感应器9、变频水泵10,第1三项阀门8分别与净水管6、反冲洗污水出水管11、过滤器2相通;过滤器2为密闭容器,过滤器2内装有过滤介质12,过滤介质12体积小于过滤器2容积的2/3,过滤器2底部设有出水管13,出水管13上装有第2三项阀门14;第2三项阀门14的一端与水泵15相连。

【0019】水处理时,原水通过进水管5流入水罐1中,加入絮凝剂,通氧气,加碱性助剂,将PH值调到9~11,加入软化剂,加入酸性助剂,将PH值调到6~8,加入消毒剂,停止通氧气,等10~20分钟,将底部沉淀物从污水排水管7排出。所述的絮凝剂选自硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁、明矾,所述的碱性助剂选自氢氧化钠、氢氧化钙;所述的酸性助剂为盐酸,所述的软化剂选自聚合硫酸铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐;所述的消毒剂选自次氯酸钠、次氯酸钙、二氧化氯、双氧水、臭氧。

【0020】排污水时排水量应在水罐1总容积10%以下,具体情况应依照原水水质而定。污水排出后,水罐1中的水即预处理完成。

【0021】原水预处理完成后,通过变频水泵10将水罐1中的水泵入过滤器2中,流经过滤介质12完成水过滤,成品水从出水管13输出。

【0022】为了使水处理自动化,本发明还包括试剂箱3、制氧机16、电控箱4,试剂箱3中分别装有絮凝剂、软化剂、碱性助剂、酸性助剂、消毒剂。水处理开始时,电控箱4控制进水开始,水罐1中水满后停止进水,根据水罐1容积及原水水质情况,确定各个试剂添加量,由电控箱4控制试剂箱3、制氧机16,按时按量加入试剂及通氧气,试剂及氧气加入完成后,等待10至20分钟沉淀时间,自动进行污水排出,污水排出结束后,自动将预处理后的水通过变频水泵10将水罐1中的水泵入过滤器2中进行过滤。过滤时,第1三项阀门8与净水管6连通,与反冲洗污水出水管11管口关闭;第2三项阀门14与出水管13连通,与水泵15关闭。预处理后的水通过净水管6进入过滤器2内,经过过滤介质12过滤后,成品水由过滤器2底部的出水管13输出,输出结束后即可开始下一次水处理。

【0023】为了监测过滤介质的时效性,过滤时,变频水泵10使预处理后的水以固定流速,通过净水管6进入过滤器2内,过滤介质12对预处理后的水进行过滤净化,有害物质会被过滤介质12吸附,留在过滤介质12中。随着有害物质的残留量的累积,过滤器2中总固体量会增加,为了保持水流速恒定,变频水泵10会加大出水压力。压力感应器9测量的为净水管6中的水压,随着有害物质残留增加,变频水泵10的出水压力相应增大,压力感应器9的测量值也会随之变大。预先设定有害物质残留达到饱和时的压力值为压力感应器9的阈值,则压力感应器9测得的压力达到阈值时,则说明过滤介质12失效。

【0024】进一步,压力感应器9与电控箱4相连,当压力感应器9测得的压力达到预定的阈值时,则会自动向电控箱4发送报警信号。

【0025】当电控箱4收到过滤介质12失效报警信号后,停止水处理程序,开始反冲洗程序。反冲洗时,第1三项阀门8与净水管6关闭,与反冲洗污水出水管11管口连通;第2三项阀门14与出水管13关闭,与水泵15连通。水泵15将清水泵入过滤器2内,水压应调整在足够将过滤介质12冲散,但又不足以将过滤介质12冲到过滤器2顶反冲洗污水出水管11管口,防止过滤介质12流失。过滤介质12被冲散后,丧失了对杂质的吸附能力,由于杂质颗粒的质量比过滤介质12颗粒的质量轻,在水的冲击下,杂质悬浮在过滤器上部,随着水流从反冲洗污水出水管11流出。

【0026】进一步,将本发明的水处理装置集成在一个房舱内,便于车载、机载。

【说明书附图】


【0001】


图1