申請日2015.07.31

　　公開(公告)日2017.09.08

　　IPC分類號C02F9/08

　　摘要

　　一種便攜式多用途應(yīng)急飲用水處理設(shè)備及處理工藝，屬于應(yīng)急水處理技術(shù)領(lǐng)域包括依次相連的原水袋、超濾處理系統(tǒng)、反滲透膜處理系統(tǒng)、紫外消毒處理系統(tǒng)和產(chǎn)水袋;所述超濾處理系統(tǒng)的輸出端和反滲透膜處理系統(tǒng)的輸出端通過第五自動三通閥連接于紫外消毒處理系統(tǒng)的輸入端。本處理設(shè)備及處理工藝滿足多種水源條件：系統(tǒng)配置超濾、反滲透組件，可在河水、湖水、苦咸水等不同水源條件下，通過工藝參數(shù)調(diào)整，達(dá)到生活飲用水水質(zhì)要求。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種便攜式多用途應(yīng)急飲用水處理設(shè)備，其特征在于，包括依次相連的原水袋(100)、超濾處理系統(tǒng)(200)、反滲透膜處理系統(tǒng)(300)、紫外消毒處理系統(tǒng)(400)和產(chǎn)水袋(500);所述超濾處理系統(tǒng)(200)的輸出端和反滲透膜處理系統(tǒng)(300)的輸出端通過第五自動三通閥(253)連接于紫外消毒處理系統(tǒng)(400)的輸入端;所述超濾處理系統(tǒng)(200)包括總進(jìn)水管(210)、超濾進(jìn)水管(220)、超濾件(230)、超濾濃水管(240)、超濾產(chǎn)水管(250)和超濾沖洗管(260);所述總進(jìn)水管(210)一端連接第一自動三通閥(132)，另一端連接第二自動三通閥(214)，且總進(jìn)水管(210)上設(shè)置有Y型過濾器(211)、第一增壓泵(212)和第一止回閥(213);所述超濾進(jìn)水管(220)一端連接第二自動三通閥(214)，另一端連接于超濾件(230)的進(jìn)水口;所述超濾件(230)包括外殼(231)、膜封蓋(232)、膜絲(233)和中心管(234);所述膜封蓋(232)置于外殼(231)內(nèi)部，且將外殼(231)內(nèi)腔分隔出上產(chǎn)水腔和下過濾腔;所述膜絲(233)置于下過濾腔，膜絲(233)兩端固定于膜封蓋(232)并與上產(chǎn)水腔相連通;所述中心管(234)穿設(shè)于膜封蓋(232)，上端連接外殼(231)的濃水口，下端延伸至下過濾腔，且下端開設(shè)有濃水進(jìn)口;所述外殼(231)頂部開設(shè)有與中心管(234)連通的濃水口，上部開設(shè)有與上產(chǎn)水腔連通的產(chǎn)水口，底部開設(shè)有與下過濾腔連通的進(jìn)水口;所述超濾濃水管(240)一端連接于超濾件(230)的濃水口，另一端連接于排水管(241);所述排水管(241)設(shè)置有相互并聯(lián)的第四手動閥(242)和電動閥(243);所述超濾產(chǎn)水管(250)一端連接于超濾件(230)的產(chǎn)水口，另一端連接有第一超濾產(chǎn)水分管(252)和第二超濾產(chǎn)水分管(254)，且超濾產(chǎn)水管(250)配設(shè)有第一流量計(251);所述第一超濾產(chǎn)水分管(252)連接第五自動三通閥(253);所述第二超濾產(chǎn)水分管(254)連接第三自動三通閥(256)且第二超濾產(chǎn)水分管(254)配設(shè)有緩沖箱(255);所述超濾沖洗管(260)一端連接第二自動三通閥(214)，另一端與超濾產(chǎn)水管(250)連通;

　　原水袋(100)中的原水經(jīng)過總進(jìn)水管(210)和超濾進(jìn)水管(220)進(jìn)入超濾件(230)的下過濾腔進(jìn)行膜超濾，獲得產(chǎn)水和濃水;產(chǎn)水經(jīng)膜絲(233)內(nèi)腔流入上產(chǎn)水腔后再從超濾產(chǎn)水管(250)流出;濃水經(jīng)中心管(234)內(nèi)腔流入超濾濃水管(240)再從排水管(241)排出;

　　設(shè)備制水每運行60-120min后對超濾件(230)進(jìn)行一次反洗，反洗時間60s;反洗采用系統(tǒng)產(chǎn)水，反洗時第一自動三通閥(132)連通產(chǎn)水袋(500)和Y型過濾器(211)，第二自動三通閥(214)連通第一止回閥(213)和超濾產(chǎn)水管(250)，第一增壓泵(212)自動開啟;反洗進(jìn)水在第一增壓泵(212)的作用下，流經(jīng)總進(jìn)水管(210)、超濾沖洗管(260)和超濾產(chǎn)水管(250)并從超濾件(230)產(chǎn)水口泵入膜絲(233)內(nèi)部，從膜絲(233)內(nèi)側(cè)反向流入膜絲(233)外部，使得膜絲(233)表面的污染濾餅層及吸附層脫落，清洗水從超濾件(230)濃水口排出;

　　所述反滲透膜處理系統(tǒng)(300)包括反滲透進(jìn)水管(310)、反滲透件(320)、反滲透產(chǎn)水管(330)、反滲透濃水管(340)、反滲透濃水回流管(350)和反滲透排產(chǎn)水管(360);所述反滲透進(jìn)水管(310)一端連接第三自動三通閥(256)，另一端連接反滲透件(320)的進(jìn)水口，且反滲透進(jìn)水管(310)配設(shè)有第二增壓泵(311)和安全閥(312);所述反滲透產(chǎn)水管(330)一端連接于反滲透件(320)的產(chǎn)水口，另一端連接第四自動三通閥(333)，且反滲透產(chǎn)水管(330)配設(shè)有TDS在線檢測儀(331)和第二流量計(332);所述反滲透濃水管(340)一端連接于反滲透件(320)的濃水口，另一端與排水管(241)相連通，且反滲透濃水管(340)配設(shè)有第五手動閥(341)和第二止回閥(342);所述反滲透濃水回流管(350)兩端分別連通反滲透進(jìn)水管(310)和反滲透濃水管(340)，且反滲透濃水管(340)配設(shè)有反滲透濃水回流閥(351);所述反滲透排產(chǎn)水管(360)一端連接于第四自動三通閥(333)，另一端連通反滲透濃水管(340);

　　原水袋(100)中的原水為污染較輕的地表水時，TDS小于500mg/L，濁度小于50NTU，則采用工藝流程A，否則采用工藝流程B;

　　工藝流程A：通過第五自動三通閥(253)進(jìn)水口的切換，超濾處理系統(tǒng)(200)的輸出端與紫外消毒處理系統(tǒng)(400)的輸入端相連通;原水經(jīng)超濾處理系統(tǒng)(200)的超濾去除懸浮物、微生物和其他雜質(zhì)后，通過紫外消毒處理系統(tǒng)(400)對產(chǎn)水消毒，再經(jīng)便攜式快速檢測設(shè)備對產(chǎn)水水質(zhì)進(jìn)行檢測后供飲用;

　　工藝流程B：通過第五自動三通閥(253)進(jìn)水口的切換，反滲透膜處理系統(tǒng)(300)的輸出端與紫外消毒處理系統(tǒng)(400)的輸入端相連通;原水經(jīng)超濾處理系統(tǒng)(200)的超濾預(yù)處理后，進(jìn)入反滲透膜處理系統(tǒng)(300)，脫除水中大部分溶解性固體后經(jīng)紫外消毒處理系統(tǒng)(400)進(jìn)入產(chǎn)水袋(500)待用。

　　2.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式多用途應(yīng)急飲用水處理設(shè)備，其特征在于，所述原水袋(100)連接有取原水管(110)、排原水管(120)和進(jìn)原水管(130);所述取原水管(110)配設(shè)有取水泵(111)和第一手動閥(112);所述排原水管(120)上設(shè)置有第二手動閥(121);所述進(jìn)原水管(130)連接有第一自動三通閥(132)且進(jìn)原水管(130)上設(shè)置有第三手動閥(131)。

　　說明書

　　一種便攜式多用途應(yīng)急飲用水處理設(shè)備及處理工藝

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于應(yīng)急水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及為一種便攜式多用途應(yīng)急飲用水處理設(shè)備及處理工藝。

　　背景技術(shù)

　　近年來，環(huán)境污染日漸嚴(yán)重，時常受到地震和泥石流等突發(fā)性自然災(zāi)害的影響，并且突發(fā)性水體污染事件頻發(fā)，飲用水安全備受關(guān)注。典型的事件有：2005年松花江污染事件、2006年株洲含鎘工業(yè)廢水流入湘江事件、2010年紫金礦業(yè)廢水污染事件、2012年廣西含鎘廢水污染龍江事件、2008年汶川地震中的震源附近區(qū)域供水管網(wǎng)大面積滲漏事件。

　　此外，軍隊在出�；蛞巴庥�(xùn)練時，部隊的飲用水是現(xiàn)代化軍隊后勤保障的一項重要內(nèi)容。這些水除了靠后方補(bǔ)給部隊的供應(yīng)外，大部分需要部隊自行制備。而制備這些飲用水的水源往往是海洋或戰(zhàn)場所在地的江河、湖泊，它們大都含鹽太高或含有某些細(xì)菌、有毒有害化學(xué)物質(zhì)而無法直接飲用。針對此種情況，能夠適應(yīng)各種水源的便攜式水處理設(shè)備是理想之選。

　　傳統(tǒng)水處理設(shè)備一般為固定安裝，拆卸難度大，占地面積大，水資源回收率低，不能實現(xiàn)連續(xù)運行，且水質(zhì)適應(yīng)性差，以苦咸水為水源時，出水水質(zhì)難以達(dá)標(biāo)。

　　公開號為CN101514060B的發(fā)明專利，公開了一種利用預(yù)處理系統(tǒng)(包括依次串聯(lián)的粗石英砂過濾器、石英砂過濾器、纖維過濾器和活性炭過濾器)、超濾系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行飲用水應(yīng)急處理，并在預(yù)處理系統(tǒng)內(nèi)部和超濾出水管上設(shè)有ClO2投加點，該設(shè)備可滿足突發(fā)事故下的飲用水要求，但ClO2儲存過程中存在安全隱患，且設(shè)備占地面積大，不便攜帶。

　　公告號為CN100463870C的發(fā)明專利，公開了一種采用原水—混凝—沉淀—過濾—吸附—反滲透膜組件的工藝處理受污染的原水，適合于野外作業(yè)，但當(dāng)原水濁度較高時，預(yù)處理過濾器易堵塞，影響設(shè)備的連續(xù)運行，且占地面積大，操作不方便，水源鹽度較高時，出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。

　　公告號為CN201762128U的實用新型專利，公開了一種由預(yù)處理器和直飲水處理器組成的野外應(yīng)急水處理設(shè)備，預(yù)處理器內(nèi)設(shè)置有可過濾去除可見顆粒物的過濾網(wǎng)，直飲水處理器包括PP過濾工作室、超過濾工作室以及紫外殺菌工作室。當(dāng)原水污染較輕時，該設(shè)備出水可滿足飲用要求，但當(dāng)原水濁度高、重金屬含量高、鹽度大時，超濾不能很好地去除原水中有毒有害物質(zhì)，出水很難滿足飲用要求。

　　因此，急需一種能滿足多種水源條件，易于攜帶，組裝快速，檢測方便，操作簡單，便于在突發(fā)情況和復(fù)雜地形的野外使用的多用途應(yīng)急飲用水處理設(shè)備及處理工藝。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，而提供一種便攜式多用途應(yīng)急飲用水處理設(shè)備。

　　本發(fā)明的另一個目的在于提供一種便攜式多用途應(yīng)急飲用水處理工藝。

　　本發(fā)明實現(xiàn)其目的采用的技術(shù)方案如下。

　　一種便攜式多用途應(yīng)急飲用水處理設(shè)備，包括依次相連的原水袋、超濾處理系統(tǒng)、反滲透膜處理系統(tǒng)、紫外消毒處理系統(tǒng)和產(chǎn)水袋;所述超濾處理系統(tǒng)的輸出端和反滲透膜處理系統(tǒng)的輸出端通過第五自動三通閥連接于紫外消毒處理系統(tǒng)的輸入端。

　　所述原水袋連接有取原水管、排原水管和進(jìn)原水管;所述取原水管配設(shè)有取水泵和第一手動閥;所述排原水管上設(shè)置有第二手動閥;所述進(jìn)原水管連接有第一自動三通閥且進(jìn)原水管上設(shè)置有第三手動閥。

　　所述超濾處理系統(tǒng)包括總進(jìn)水管、超濾進(jìn)水管、超濾件、超濾濃水管、超濾產(chǎn)水管和超濾沖洗管;所述總進(jìn)水管一端連接第一自動三通閥，另一端連接第二自動三通閥，且總進(jìn)水管上設(shè)置有Y型過濾器、第一增壓泵和第一止回閥;所述超濾進(jìn)水管一端連接第二自動三通閥，另一端連接于超濾件的進(jìn)水口;所述超濾件包括外殼、膜封蓋、膜絲和中心管;所述膜封蓋置于外殼內(nèi)部，且將外殼內(nèi)腔分隔出上產(chǎn)水腔和下過濾腔;所述膜絲置于下過濾腔，膜絲兩端固定于膜封蓋并與上產(chǎn)水腔相連通;所述中心管穿設(shè)于膜封蓋，上端連接外殼的濃水口，下端延伸至下過濾腔，且下端開設(shè)有濃水進(jìn)口;所述外殼頂部開設(shè)有與中心管連通的濃水口，上部開設(shè)有與上產(chǎn)水腔連通的產(chǎn)水口，底部開設(shè)有與下過濾腔連通的進(jìn)水口;所述超濾濃水管一端連接于超濾件的濃水口，另一端連接于排水管;所述排水管設(shè)置有相互并聯(lián)的第四手動閥和電動閥;所述超濾產(chǎn)水管一端連接于超濾件的產(chǎn)水口，另一端連接有第一超濾產(chǎn)水分管和第二超濾產(chǎn)水分管，且超濾產(chǎn)水管配設(shè)有第一流量計;所述第一超濾產(chǎn)水分管連接第五自動三通閥;所述第二超濾產(chǎn)水分管連接第三自動三通閥且第二超濾產(chǎn)水分管配設(shè)有緩沖箱;所述超濾沖洗管一端連接第二自動三通閥，另一端與超濾產(chǎn)水管連通。

　　所述反滲透膜處理系統(tǒng)包括反滲透進(jìn)水管、反滲透件、反滲透產(chǎn)水管、反滲透濃水管、反滲透濃水回流管和反滲透排產(chǎn)水管;所述反滲透進(jìn)水管一端連接第三自動三通閥，另一端連接反滲透件的進(jìn)水口，且反滲透進(jìn)水管配設(shè)有第二增壓泵和安全閥;所述反滲透產(chǎn)水管一端連接于反滲透件的產(chǎn)水口，另一端連接第四自動三通閥，且反滲透產(chǎn)水管配設(shè)有TDS在線檢測儀和第二流量計;所述反滲透濃水管一端連接于反滲透件的濃水口，另一端與排水管相連通，且反滲透濃水管配設(shè)有第五手動閥和第二止回閥;所述反滲透濃水回流管兩端分別連通反滲透進(jìn)水管和反滲透濃水管，且反滲透濃水管配設(shè)有反滲透濃水回流閥;所述反滲透排產(chǎn)水管一端連接于第四自動三通閥，另一端連通反滲透濃水管。

　　一種便攜式多用途應(yīng)急飲用水處理工藝，當(dāng)原水袋中的原水為污染較輕的地表水時，TDS小于500mg/L，濁度小于50NTU，則采用工藝流程A，否則采用工藝流程B;

　　工藝流程A：通過第五自動三通閥進(jìn)水口的切換，超濾處理系統(tǒng)的輸出端與紫外消毒處理系統(tǒng)的輸入端相連通;原水經(jīng)超濾處理系統(tǒng)的超濾去除懸浮物、微生物和其他雜質(zhì)后，通過紫外消毒處理系統(tǒng)對產(chǎn)水消毒，再經(jīng)便攜式快速檢測設(shè)備對產(chǎn)水水質(zhì)進(jìn)行檢測后供飲用;

　　工藝流程B：通過第五自動三通閥進(jìn)水口的切換，反滲透膜處理系統(tǒng)的輸出端與紫外消毒處理系統(tǒng)的輸入端相連通;原水經(jīng)超濾處理系統(tǒng)的超濾預(yù)處理后，進(jìn)入反滲透膜處理系統(tǒng)，脫除水中大部分溶解性固體后經(jīng)紫外消毒處理系統(tǒng)進(jìn)入產(chǎn)水袋待用。

　　一種便攜式多用途應(yīng)急飲用水處理工藝，原水袋中的原水經(jīng)過總進(jìn)水管和超濾進(jìn)水管進(jìn)入超濾件的下過濾腔進(jìn)行膜超濾，獲得產(chǎn)水和濃水;產(chǎn)水經(jīng)膜絲內(nèi)腔流入上產(chǎn)水腔后再從超濾產(chǎn)水管流出;濃水經(jīng)中心管內(nèi)腔流入超濾濃水管再從排水管排出;

　　設(shè)備制水每運行60-120min后對超濾件進(jìn)行一次反洗，反洗時間60s;反洗采用系統(tǒng)產(chǎn)水，反洗時第一自動三通閥連通產(chǎn)水袋和Y型過濾器，第二自動三通閥連通第一止回閥和超濾產(chǎn)水管，第一增壓泵自動開啟;反洗進(jìn)水在第一增壓泵的作用下，流經(jīng)總進(jìn)水管、超濾沖洗管和超濾產(chǎn)水管并從超濾件產(chǎn)水口泵入膜絲內(nèi)部，從膜絲內(nèi)側(cè)反向流入膜絲外部，使得膜絲表面的污染濾餅層及吸附層脫落，清洗水從超濾件濃水口排出。

　　原水經(jīng)超濾、反滲透去除懸浮物、有機(jī)物、微生物、重金屬等污染物后，經(jīng)紫外消毒、檢測后可飲用，可在有機(jī)微污染水源、高濁度水源、重金屬污染水源、苦咸水等不同污染水源條件下，通過工藝參數(shù)調(diào)整，出水達(dá)到飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)水水質(zhì)可達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)。

　　本設(shè)備具有以下優(yōu)點：

　　1. 模塊化設(shè)計，每個模塊的重量小于等于50kg，可單人輸送，模塊組裝時間小于等于20min;當(dāng)無電源時，配有汽、柴油發(fā)電設(shè)備，確保能在野外條件下運行。各個模塊可拆卸，攜帶方便，安裝快速。

　　2. 滿足多種水源條件：系統(tǒng)配置超濾、反滲透組件，可在河水、湖水、苦咸水等不同水源條件下，通過工藝參數(shù)調(diào)整，達(dá)到生活飲用水水質(zhì)要求;

　　3. 采用紫外消毒裝置對產(chǎn)水進(jìn)行消毒，無二次污染，保障安全性。