专利名称：一种小型乡镇安全饮用水一体化处理设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及环保领域，涉及一种饮用水处理设备，特别是一种保障乡镇饮用水安全的饮用水一体化处理设备。
背景技术：
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，现有的供水行业面临着前所未有的技术挑战，一方面，我国饮用水源大多受到严重污染，并且在今后一段时期内仍将是进一步恶化的趋势；另一方面，生活饮用水的水质标准大幅提高。2007年7月1日正式实施的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)将水质指标项目提高到106项，并且对饮水中的污染物限值作了更为严格的规定。与此同时，我国99%的自来水厂仍然采用混凝-沉淀-过滤-消毒的传统工艺，在新形势下已经无法解决诸多水质问题，无法为城镇居民提供安全的饮用水，迫切需要采用高效、经济、安全的新型饮水处理技术。自来水厂传统的混凝-沉淀-过滤-消毒工艺主要能去除水体中的悬浮固体、胶体物质和病菌，对水中的有机污染物去除效率仅为15%左右。随着水源水质的日益恶化，在小城镇采用常规工艺出水水质有如下不足1)饮用水的微生物安全性无法保障。近年来饮用水中出现了一些高抗氯性的致病原生动物如贾第虫、隐孢子虫、红虫等，新近颁布的水质标准已经对隐孢子虫作了严格限定，要求出水低于10个/L。我国许多地区水体中已检测出了隐孢子虫、贾第虫等致病原生动物，小城镇普遍采用的常规工艺无法去除上述病原微生物，小城镇居民的饮用水健康风险较大。2)小城镇的常规消毒工艺会生成大量的消毒副产物。大多数水厂在预氯化和氯消毒工艺过程中，会与水体中的天然有机物发生反应，生成大量的消毒副产物，如三卤甲烷、 卤乙酸等，小城镇饮用水的化学物安全性无法得到有效保障；3)对藻类和藻毒素的控制效果较差。藻类会严重缩短滤池的运行周期，也是典型的氯化消毒副产物前体物，在代谢过程中产生多种嗅味，使水难以饮用。小城镇常规水处理工艺对藻类的去除效果较差；4)小城镇常规工艺出厂水的致突变活性通常较原水升高。预氯化和氯消毒产生的大量卤代物使出水的致突变活性有所增加；5)小城镇常规工艺应对水质突变的能力差。如在蓝藻爆发、有机毒性有机物污染、 重金属污染等突发事件下无法有效保障饮水安全。因此在水源受污染情况下，由于小城镇常规工艺的局限性，其出水水质的饮用水水质安全性难以有效保障，无法满足现有的饮用水水质标准，必须选择新的水处理技术和设备。
发明内容本实用新型要解决的技术问题，采用过滤器、超滤膜与二氧化氯发生器联用制成的一体化设备，充分发挥了膜过滤和二氧化氯消毒技术的有效结合，该设备能够完全去除水体中的细菌、病原生动物、消毒副产物前体物和藻类，出水水质的致突变活性比原水降低，可满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)，达到保障乡镇饮用水安全的目的。该实用新型的主要组成部分为过滤器、超滤膜和二氧化氯发生器。过滤器主要由活性炭和石英砂主要功能是去除原水中的有机物和颗粒物质，为超滤膜正常工作提供保障。超滤膜的平均孔径为0. 01 μ m，截留分子量为5万道尔顿。出水浊度通常在0. INTU 以下，颗粒总数在10个/L以下。运行周期内大部分时间稳定在低于0. 05Mpa的操作压力下运行，远远低于国外产品的0. IMpa 0. 2Mpa操作压力，因此超滤膜的阻力较小，操作压力低，通量大。同时超滤膜的亲水性好，抗污染能力强。直接过滤原水，跨膜压差稳定在较低的水平，膜通量为90L/m2 · h时，运行100天左右可进行一次化学清洗。二氧化氯发生器发生技术采用NaC102/HCl法。该反应化学方程如下5NaC102+4HCl = 2C102+5NaCl+2H20该方法具有生成的CW2纯度高，反应速率适中，生产运行稳定，易于自动控制等特点。同时二氧化氯作为饮用水消毒剂，具有比氯更好杀菌、控藻和灭活病原卫生物的能力， 不形成氯仿等有机卤代物，无氯酚消毒臭味；二氧化氯在水中的剩余量，可保证小城镇管网中的水质持续消毒能力，保证了饮用水的安全性。采用的技术方案是一种小型乡镇安全饮用水一体化处理设备，包括进水管、过滤器、进水泵、反冲洗水泵，超滤膜，反冲洗进水管，二氧化氯发生器，化学清洗装置，石英砂层，超滤膜池体，反冲洗排水管，二氧化氯加入管、超滤进水管、总出水管、超滤出水管。所述的进水泵在过滤器之后，超滤膜之前，为超滤膜提供过膜压力。所述的进水管、反冲洗进水管、反冲洗排水管、二氧化氯加入管、超滤进水管、总出水管、超滤出水管上配套设置有阀门。所述的过滤器中装填活性炭层和石英砂层，其中活性炭层的高度为1. 5-an，粒径为3-5mm ；石英砂层高度为lm，粒径为l_2mm。二氧化氯发生器发生技术采用NaC102/HCl法，生成的二氧化氯加入到超滤膜出水中，完成水质的消毒过程。本实用新型采用过滤器、超滤膜与二氧化氯发生器联用技术，充分发挥了膜过滤和二氧化氯消毒技术的优点，该设备能够完全去除水体中的细菌、病原生动物、消毒副产物前体物和藻类，具有出水水质好、占地面积小，运行成本低等特点。
图1是本实用新型实例的结构示意图。其中1为进水管，2为过滤器，3为进水泵，4为反冲洗水泵，5为超滤膜，6为反冲洗进水管，7为二氧化氯发生器，8为化学清洗装置，9为石英砂层，10为超滤膜池体，11为反冲洗排水管，12为二氧化氯加入管、13为超滤进水管、14为总出水管、15为超滤出水管。具体的实施方式一种小型乡镇安全饮用水一体化处理设备，在过滤器( 上方设有进水管(1)，下方设有进水泵( ；超滤膜池体(10)中装填超滤膜(5)，在超滤膜池体(10)上方设有进水泵(3)和超滤进水管(1 、反冲洗排水管(11)，下方设有化学清洗装置(8)和反冲洗泵G)、反冲洗进水管(6)；在超滤膜池体(10)后设有二氧化氯发生器(7)。所述的过滤器(2)安装在进水管之后，起到去除有机物和颗粒物的作用。过滤器 (2)出水经过进水泵C3)加压后，通过超滤膜( 制成滤后水。二氧化氯发生器(7)生成的二氧化氯加入到超滤膜(5)出水中，完成水质的消毒过程。超滤膜具有精度高、表面致密、均勻特点，其平均孔径为0. 01 μ m，截留分子量为5 万道尔顿。出水浊度通常在0. INTU以下，颗粒总数低于10个/L以下。运行周期内大部分时间稳定在低于0.05Mpa的操作压力下运行，阻力小，操作压力低，通量大。同时超滤膜的亲水性好，抗污染能力强。二氧化氯反应器具有生成的二氧化氯纯度高，反应速率适中，生产运行稳定，易于自动控制等特点。消毒效果好，可保证小城镇管网中的水质持续消毒能力，保证了饮用水的安全性。一种小型乡镇安全饮用水一体化处理设备，直接投资成本已经低于深度处理工艺处理费用，与“混凝-沉淀-过滤-消毒”的常规饮用水处理工艺直接建设费用持平。超滤膜能耗很低，吨水电费大约为0. 08元。超滤膜使用年限在3 5年，更换超滤膜只需增加 0. 07 元 /m3。与常规传统工艺比较，本实用新型涉及小型乡镇安全饮用水一体化处理设备具有以下突出的优势1)出水水质好，水质稳定，出水浊度低于0. INTU ；2)出水微生物安全性高，可完全截留水中细菌、红虫、贾第虫和隐孢子虫等致病菌；3)消毒副产物生成量极低，出水水质的化学物安全性好；4)只用压力做推动力，分离装置简单，操作容易，易于自控和维修；5)供水设备模块化，可根据乡镇具体情况及时调整，改扩建容易；7)工艺简单，运行维护方便，主体设备可灵活转移；8)占地面积小，施工周期短，对水质突发事件有较好的应变能力。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种小型乡镇安全饮用水一体化处理设备，包括过滤器(2)、超滤膜池体(10)和二氧化氯发生器(7)的一体化设备，其特征在于，过滤器( 中装填活性炭层(8)和石英砂层 (9)，在过滤器( 上方设有进水管(1)，下方设有进水泵(3)；超滤膜池体(10)中装填超滤膜(5)，在超滤膜池体(10)上方设有进水泵C3)和超滤进水管(1 、反冲洗排水管(11)，下方设有化学清洗装置(8)和反冲洗泵G)、反冲洗进水管(6)；在超滤膜池体(10)后设有二氧化氯发生器(7)。
2.如权利要求1所述的一种小型乡镇安全饮用水一体化处理设备，其特征是，所述的过滤器O)中活性炭层的高度为1. 5-2m，粒径为3-5mm ；石英砂层(9)的高度为lm，粒径为 l-2mm。
3.如权利要求1所述的一种小型乡镇安全饮用水一体化处理设备，其特征是，所述的进水管(1)、反冲洗进水管(6)、反冲洗排水管(11)、二氧化氯加入管(12)、超滤进水管 (13)、总出水管(14)、超滤出水管(15)上配套设置有阀门。
4.如权利要求1所述的一种小型乡镇安全饮用水一体化处理设备，其特征是，所述的超滤膜(5)，具有平均孔径为0. 01 μ m，截留分子量为5万道尔顿的特点。
5.如权利要求1所述的一种小型乡镇安全饮用水一体化处理设备，其特征是，所述的二氧化氯发生器(7)，其发生技术采用NaC102/HCl法。
专利摘要本实用新型涉及环保领域，是一种小型乡镇安全饮用水一体化处理设备，包括进水管、过滤器、进水泵、反冲洗水泵、超滤膜、化学清洗装置、二氧化氯发生器及附属管件的进水泵在过滤器之后，超滤膜之前，为超滤膜提供过膜压力。二氧化氯发生器生成的二氧化氯加入到超滤膜出水中，完成水质的消毒过程。本实用新型采用过滤器、超滤膜与二氧化氯发生器联用技术，充分发挥了膜过滤和二氧化氯消毒技术的优点。该设备能够完全去除水体中的细菌、病原生动物、消毒副产物前体物和藻类，具有出水水质好、占地面积小，运行成本低等特点。
文档编号C02F9/04GK202022809SQ20112015773
公开日2011年11月2日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者左金龙 申请人:哈尔滨商业大学, 左金龙