申請日2015.07.31
公開(公告)日2017.06.06
IPC分類號C02F9/08
摘要
一種便攜式應(yīng)急水處理設(shè)備及處理工藝，屬于水處理設(shè)備與工藝技術(shù)領(lǐng)域，包括依次相連的原水袋、超濾模塊、吸附模塊、消毒模塊和產(chǎn)水袋;所述原水袋連通進(jìn)原水管;所述進(jìn)原水管通過第一三通閥連接總進(jìn)水管;所述超濾模塊包括總進(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)水管一端連接第一三通閥，另一端連接第二三通閥;所述超濾進(jìn)水管一端連接第二三通閥，另一端連接于超濾件的進(jìn)水口;所述超濾濃水管連接于超濾件的濃水口;所述超濾沖洗管一端連接第二三通閥，另一端與超濾產(chǎn)水管連通。系統(tǒng)配置自主研發(fā)的超濾模塊和碳吸附模塊，可在不同微污染水源條件下，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
1.一種便攜式應(yīng)急水處理設(shè)備，其特征在于，包括依次相連的原水袋(100)、超濾模塊(200)、吸附模塊(300)、消毒模塊(400)和產(chǎn)水袋(500);
所述原水袋(100)連通進(jìn)原水管(130);所述進(jìn)原水管(130)通過第一三通閥(132)連接總進(jìn)水管(210);
所述超濾模塊(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)一端連接第一三通閥(132)，另一端連接第二三通閥(214);所述超濾進(jìn)水管(220)一端連接第二三通閥(214)，另一端連接于超濾件(230)的進(jìn)水口;所述超濾濃水管(240)連接于超濾件(230)的濃水口;所述超濾沖洗管(260)一端連接第二三通閥(214)，另一端與超濾產(chǎn)水管(250)連通;
所述總進(jìn)水管(210)配設(shè)有Y型過濾器(211)、增壓泵(212)和止回閥(213);
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;
設(shè)備制水每運(yùn)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，反洗時第一三通閥(132)連通產(chǎn)水袋(500)和Y型過濾器(211)，第二三通閥(214)連通止回閥(213)和超濾產(chǎn)水管(250)，增壓泵(212)自動開啟;反洗進(jìn)水在增壓泵(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;壓力的反向轉(zhuǎn)換及水流的反向沖刷使得膜絲(233)表面的污染濾餅層及吸附層脫落，減輕膜絲(233)表面污染;清洗水從超濾件(230)濃水口排出;
所述吸附模塊(300)包括膜蓋(301)、膜殼(302)、抱箍(303)、彈簧(304)、第一密封圈(305)、連接頭(306)、金屬墊圈(307)、第二密封圈(308)、吸附柱(309)和布水器(310);所述膜蓋(301)和膜殼(302)蓋合，內(nèi)部形成吸附腔;所述抱箍(303)環(huán)扣于膜蓋(301)和膜殼(302)蓋合處;所述膜蓋(301)頂部開設(shè)有吸附出水口，側(cè)面開設(shè)有吸附進(jìn)水口;所述吸附出水口內(nèi)側(cè)設(shè)置有中空的圓柱，圓柱外壁套設(shè)有彈簧(304);連接頭(306)抵觸于圓柱內(nèi)壁，連接頭(306)和圓柱之間配設(shè)有第一密封圈(305);連接頭(306)下部設(shè)置有徑向凸出的圓環(huán);所述彈簧(304)上端抵觸于膜蓋(301)內(nèi)壁，下端抵觸于連接頭(306)的圓環(huán);所述吸附柱(309)上端抵觸于連接頭(306)，下端抵觸于布水器(310);所述吸附柱(309)將吸附腔分成吸附外腔和吸附內(nèi)腔，吸附外腔與吸附進(jìn)水口相連通，吸附內(nèi)腔與吸附出水口相連通;所述布水器(310)架設(shè)于膜殼(302)內(nèi)壁，且膜殼(302)周向均布有布水孔;所述膜殼(302)底部側(cè)面開設(shè)有沖洗孔;所述沖洗孔位于布水器(310)下方;在彈簧(304)的作用下，吸附柱(309)被夾設(shè)于連接頭(306)和布水器(310)之間;吸附柱(309)將吸附腔分成吸附外腔和吸附內(nèi)腔，吸附外腔與吸附進(jìn)水口相連通，吸附內(nèi)腔與吸附出水口相連通;原水從吸附進(jìn)水口進(jìn)入外腔，經(jīng)過吸附柱(309)的過濾后進(jìn)入內(nèi)腔，然后經(jīng)過連接頭(306)從吸附出水口流出;所述吸附柱(309)為碳纖維柱或活性炭柱;
2.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式應(yīng)急水處理設(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)連接有第一三通閥(132)且進(jìn)原水管(130)上設(shè)置有第三手動閥(131)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式應(yīng)急水處理設(shè)備，其特征在于，所述產(chǎn)水袋(500)連接有供水管(510)，所述供水管(510)配設(shè)有第五手動閥(511)、恒壓供水泵(512)和取水頭(513)。
4.一種采用如權(quán)利要求1所述設(shè)備的便攜式應(yīng)急水處理工藝，其特征在于，包括以下步驟：
步驟a.取水源中的原水于原水袋(100)待用;
步驟b.所述總進(jìn)水管(210)配設(shè)Y型過濾器(211);原水袋(100)的原水流經(jīng)進(jìn)原水管(130)和總進(jìn)水管(210)，并經(jīng)過Y型過濾器(211)過濾后再流入超濾件(230)進(jìn)行超濾處理，濃水外排;
步驟c.經(jīng)過超濾件(230)超濾處理的原水流入消毒模塊(400)進(jìn)行消毒處理;
步驟d.經(jīng)消毒模塊(400)消毒處理后的原水流入產(chǎn)水袋(500)儲存。
5.如權(quán)利要求4所述的一種便攜式應(yīng)急水處理工藝，其特征在于，
所述超濾件(230)有一組且相互并接;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;
步驟b中，原水從超濾件(230)進(jìn)水口流入下過濾腔，經(jīng)過膜絲(233)過濾后的產(chǎn)水流經(jīng)上產(chǎn)水腔并從產(chǎn)水口排出;下過濾腔中的濃水通過中心管(234)直通濃水口排出。
6.如權(quán)利要求4所述的一種便攜式應(yīng)急水處理工藝，其特征在于，
所述總進(jìn)水管(210)上還配設(shè)有增壓泵(212)和止回閥(213);所述超濾濃水管(240)配設(shè)有放氣閥(241)和超濾濃水閥(242);
步驟b中，設(shè)備剛運(yùn)行時開啟放氣閥(241)進(jìn)行排氣;調(diào)節(jié)超濾濃水閥(242)使超濾壓力控制在0.5-1.5MPa下運(yùn)行;設(shè)備制水每運(yùn)行60-120min后對超濾件(230)進(jìn)行一次反洗，反洗時間60s;反洗時第一三通閥(132)連通產(chǎn)水袋(500)和Y型過濾器(211)，第二三通閥(214)連通止回閥(213)和超濾產(chǎn)水管(250)，增壓泵(212)自動開啟;反洗進(jìn)水在增壓泵(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;壓力的反向轉(zhuǎn)換及水流的反向沖刷使得膜絲(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。
7.如權(quán)利要求6所述的一種便攜式應(yīng)急水處理工藝，其特征在于，步驟b中，當(dāng)滿足下列條件之一時，進(jìn)行化學(xué)清洗：運(yùn)行壓力上升1bar;產(chǎn)水量下降25%;跨膜壓差超過限值0.12MPa;或者運(yùn)行2個月時;
化學(xué)清洗時，首先進(jìn)行酸洗，0.3%-1%的鹽酸浸泡10-20min，循環(huán)清洗15-30min，酸洗藥液排出后進(jìn)行清水洗10-20min至出水pH為7，再采用0.1-0.7%氫氧化鈉及0.2-0.5‰的次氯酸鈉溶液進(jìn)行堿洗，浸泡10-20min，循環(huán)清洗15-30min，排出堿液后清水洗至出水pH=7為止。
說明書
一種便攜式應(yīng)急水處理設(shè)備及處理工藝
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于水處理設(shè)備與工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式應(yīng)急水處理設(shè)備及處理工藝。
背景技術(shù)
隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水污染問題愈演愈烈，水污染事故進(jìn)入高發(fā)期，飲用水安全頻頻告急。此外，自然災(zāi)害多發(fā)，洪災(zāi)、泥石流、臺風(fēng)、海嘯等突發(fā)情況也會導(dǎo)致供水中斷，直接影響人民用水安全。另外，部隊(duì)作戰(zhàn)或野外訓(xùn)練時，大部分飲水供給需要就近就地自行制備，飲水安全直接關(guān)乎部隊(duì)?wèi)?zhàn)力。突發(fā)性污染水源水質(zhì)情況復(fù)雜，主要包括有機(jī)化合物、無機(jī)化合物、重金屬、生物污染等，因此，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(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行，且水質(zhì)適應(yīng)性差。公開號為CN101514060的中國發(fā)明專利公開了一種依次串聯(lián)的粗石英砂過濾、石英砂過濾、纖維過濾、活性炭過濾、超濾的應(yīng)急飲用水設(shè)備，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(diǎn)，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，且超濾前預(yù)處理使得設(shè)備占地面積大，不便攜帶。
公開號為CN1935675A中國發(fā)明專利公開了一種采用原水-混凝-沉淀-過濾-吸附-反滲透膜組件的處理污染原水凈化工藝和裝置，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(yùn)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)。
發(fā)明專利CN103951129A公開了一種應(yīng)急水處理工藝及移動式應(yīng)急水處理設(shè)備，通過電氣浮-Fenton-Fe0-絮凝-微濾-紫外-臭氧活性炭-吸附-RO工藝處理，能較好的處理有機(jī)、重金屬污染水，但是雙氧水、活性炭/Fe0移動攜帶不便，工藝較為冗長，適合車載式抑或固定式裝載。
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應(yīng)急水處理工藝及設(shè)備。
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，而提供一種便攜式應(yīng)急水處理設(shè)備。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種便攜式應(yīng)急水處理工藝。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其目的采用的技術(shù)方案如下。
一種便攜式應(yīng)急水處理設(shè)備，包括依次相連的原水袋、超濾模塊、吸附模塊、消毒模塊和產(chǎn)水袋;
所述原水袋連通進(jìn)原水管;所述進(jìn)原水管通過第一三通閥連接總進(jìn)水管;
所述超濾模塊包括總進(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)水管一端連接第一三通閥，另一端連接第二三通閥;所述超濾進(jìn)水管一端連接第二三通閥，另一端連接于超濾件的進(jìn)水口;所述超濾濃水管連接于超濾件的濃水口;所述超濾沖洗管一端連接第二三通閥，另一端與超濾產(chǎn)水管連通。
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)原水管連接有第一三通閥且進(jìn)原水管上設(shè)置有第三手動閥。
所述總進(jìn)水管配設(shè)有Y型過濾器、增壓泵和止回閥。
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。
所述吸附模塊包括膜蓋、膜殼、抱箍、彈簧、第一密封圈、連接頭、金屬墊圈、第二密封圈、吸附柱和布水器;所述膜蓋和膜殼蓋合，內(nèi)部形成吸附腔;所述抱箍環(huán)扣于膜蓋和膜殼蓋合處;所述膜蓋頂部開設(shè)有吸附出水口，側(cè)面開設(shè)有吸附進(jìn)水口;所述吸附出水口內(nèi)側(cè)設(shè)置有中空的圓柱，圓柱外壁套設(shè)有彈簧;連接頭抵觸于圓柱內(nèi)壁，連接頭和圓柱之間配設(shè)有第一密封圈;連接頭下部設(shè)置有徑向凸出的圓環(huán);所述彈簧上端抵觸于膜蓋內(nèi)壁，下端抵觸于連接頭的圓環(huán);所述吸附柱上端抵觸于連接頭，下端抵觸于布水器;所述吸附柱將吸附腔分成吸附外腔和吸附內(nèi)腔，吸附外腔與吸附進(jìn)水口相連通，吸附內(nèi)腔與吸附出水口相連通;所述布水器架設(shè)于膜殼內(nèi)壁，且膜殼周向均布有布水孔;所述膜殼底部側(cè)面開設(shè)有沖洗孔;所述沖洗孔位于布水器下方。
所述產(chǎn)水袋連接有供水管，所述供水管配設(shè)有第五手動閥、恒壓供水泵和取水頭。
一種便攜式應(yīng)急水處理工藝，包括以下步驟：
步驟a.取水源中的水于原水袋待用;
步驟b.所述總進(jìn)水管配設(shè)Y型過濾器;原水袋的原水流經(jīng)進(jìn)原水管和總進(jìn)水管，并經(jīng)過Y型過濾器過濾后再流入超濾件進(jìn)行超濾處理，濃水外排;
步驟c.經(jīng)過超濾件超濾處理的原水流入消毒模塊進(jìn)行消毒處理;
步驟d.經(jīng)消毒模塊消毒處理后的原水流入產(chǎn)水袋儲存。
一種便攜式應(yīng)急水處理工藝，所述超濾件有一組且相互并接;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;
步驟b中，原水從超濾件進(jìn)水口流入下過濾腔，經(jīng)過膜絲過濾后的產(chǎn)水流經(jīng)上產(chǎn)水腔并從產(chǎn)水口排出;下過濾腔中的濃水通過中心管直通濃水口排出。
一種便攜式應(yīng)急水處理工藝，所述總進(jìn)水管上還配設(shè)有增壓泵和止回閥;所述超濾濃水管配設(shè)有放氣閥和超濾濃水閥;
步驟b中，設(shè)備剛運(yùn)行時開啟放氣閥進(jìn)行排氣;調(diào)節(jié)超濾濃水閥使超濾壓力控制在0.5-1.5Mpa下運(yùn)行;設(shè)備制水每運(yùn)行60-120min后對超濾件進(jìn)行一次反洗，反洗時間60s;反洗時第一三通閥連通產(chǎn)水袋和Y型過濾器，第二三通閥連通止回閥和超濾產(chǎn)水管，增壓泵自動開啟;反洗進(jìn)水在增壓泵的作用下，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;壓力的反向轉(zhuǎn)換及水流的反向沖刷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。
一種便攜式應(yīng)急水處理工藝，步驟b中，當(dāng)滿足下列條件之一時，進(jìn)行化學(xué)清洗：運(yùn)行壓力上升1bar;產(chǎn)水量下降25%;跨膜壓差超過限值0.12Mpa;或者運(yùn)行2個月時;
化學(xué)清洗時，首先進(jìn)行酸洗，0.3%-1%的鹽酸浸泡10-20min，循環(huán)清洗15-30min，酸洗藥液排出后進(jìn)行清水洗10-20min至出水pH為7，再采用0.1-0.7%氫氧化鈉及0.2-0.5‰的次氯酸鈉溶液進(jìn)行堿洗，浸泡10-20min，循環(huán)清洗15-30min，排出堿液后清水洗至出水pH=7為止。
上述的一種便攜式應(yīng)急水處理設(shè)備及工藝，構(gòu)思新穎、結(jié)構(gòu)合理，實(shí)現(xiàn)了在線清洗，不影響設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行。超濾產(chǎn)水吸附模塊去除痕量有毒有機(jī)污染物及氨氮等，經(jīng)消毒模塊出水達(dá)到生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB5749-2006)，產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水袋以便后期飲用及系統(tǒng)反洗。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)滿足多種水源條件：系統(tǒng)配置自主研發(fā)的超濾模塊和碳吸附模塊，可在不同微污染水源條件下，通過工藝參數(shù)調(diào)整，達(dá)到生活飲用水水質(zhì)要求;
(2)采用抗污染超濾模塊，原水直接超濾，簡化工藝流程，操作簡單;
(3)模塊化設(shè)計，便于攜帶，組裝快速。
