一种净水设备及其净水方法与流程

本发明涉及净水设备技术领域，尤其是涉及针对农村人口分散、交通不便特点，结合农村经济水平、农村周围水库、溪流、河水水源特性及实际地形情况而设计的一种净水设备及其净水方法。

背景技术：

我国农村人口分散、交通不便，而且有些偏远地区，引用水资源短缺，无法在这些人口分散、偏远地区建设自来水厂，近年来也有许多针对农村饮用水问题研发的净水设置，但是目前大多数净水设备，普遍的做法是对水源水采用混凝反应、沉淀过滤，而在进行水源水净化过程中，很多时候经过净化后的水在饮用口感上缺少了天然的味道，而且现有的净水设备不能够实现净水设备通用化，只能针对特定地区的水源进行配套设置，使得农村净水设备的针对性强，使用范围受限，因此，急需要设计一款能够通用于不同地区的农村使用、且能够根据农村周围水库、溪流、河水水源特性及实际地形情况自行实现净化的净水设备，该净水设备净化后的饮用水即符合净化标准，同时，也能够满足天然口感的要求。天然水之所以饮用口感好，最主要的是因为其是活水，有水源而常流不断，新鲜而没有被污染，且自动清洁，最是益于健康的，与我们身体细胞内或者周围的水分子团相配。

中国专利文献（公告日：2019年2月5日，公告号：cn208471725u）公开了一种乡村净水设备，包括过滤筒，在过滤筒的内部设有过滤架、过滤孔、过滤网、进水孔、出水孔和第一过滤腔；在过滤筒的上部设有盖体和第二过滤腔；在盖体的两侧分别设有进水管和排水管；在进水管上设有水源水水泵和水源水水管；在过滤筒的下部设有排污管和电动阀；在排水管上设有高压水泵和过滤管；在过滤管上连接有反渗透膜过滤器和碳纤维过滤器。本实用新型所述的乡村净水设备，所使用的泥沙过滤装置无需频繁进行更换，并能够自动进行清洗，降低了净水设备的使用成本，且使用较为便捷。

中国专利文献（公告日：2011年11月23日，公告号：cn202046917u）公开了多适应压力式一体化净水器,涉及水处理技术领域,具体涉及到常规中小型自来水厂结构复杂管理难和其它一体化净水设备适应差的问题,所述净水器包括有反馈可调节的混凝剂投加装置、折板反应室、待沉淀水均匀分配器、斜管沉淀室、污泥收集室、砂滤室、连接管或虹吸反冲洗管道系统,其特点将常规自来水的混凝、沉淀、过滤、排泥集于一个压力式罐体内,通过连接管或虹吸反冲洗系统实现自动制水和反冲洗,利用水源水原有重力势能,完成整个净水流程,出水还可利用原有压力输送至高位清水池,根据制水量不同制成相应大小的压力式罐体,它便于运输、建设、管理和运行成本低,是解决农村、学校、部队和应急供水不同水源水自来水厂建设的一体化净水器。

技术实现要素：

本发明的目的提供一款广泛适用于广大农村，且针对不同地区的农村周围水库、溪流、河水水源特性及实际地形情况的通用型净水设备及其净水方法。该净水设备，旨在解决目前农村净水设备不具备通用性，且净化后的饮用水失去天然味道的问题，该设备可采用全重力自流、也可充分利用水源水压力完成供水，且能够针对不同水质的水源水均可实现净化。该净水设备仿照天然水有水源而常流不断，新鲜而没有被污染，且自动清洁的原理，即采用活水原理，从而保留饮用水中天然活水所富含的氧气或有益物质。

本发明实现其发明目的所采用的技术方案是：一种净水设备，包括：

微阻涡旋管道混合器，连通水源水用于实现水源水与混凝剂、助凝剂、消毒剂的瞬时混合的设备；以及，

粗滤器，与微阻涡旋管道混合器连接，实现对水源中的大颗粒杂质的拦截粗滤；以及，

反应沉淀器，连通粗滤器用于实现混凝反应、絮凝沉淀的设备，所述的反应沉淀器采用一体多腔体结构；以及，

自动反洗过滤器，连通反应沉淀器，用于实现对反冲洗并滤出的清水的装置；

其中，在所述的微阻涡旋管道混合器内部设置有水流喷药微阻撞击区；

在所述的粗滤器内部设置有滤孔可调节滤体；

在所述的反应沉淀器内部设置多级混凝反应区；在所述的多级混凝反应区设有改变水的流速和流向的混凝反应系统；

在所述的自动反洗过滤器中设置有用于实现净化水天然过滤功能的过滤装置。

该净水设备，针对现有净水装置存在的缺陷，根据天然矿泉水、山泉水等自然饮用水形成净化条件及净化原理，通过对净水设备结构改进，使得水源水在经过净水设备混合、粗滤、反应沉淀及过滤等一系列过程中，还原并经过仿自然环境的处理，使得经该净水装置净化后的饮用水既去除了杂质及有害物质，同时保留了天然水的口感，活水能够提供丰富的氧气，它们很容易被细胞吸收，它也会增加吸入人体的氧气量，当水穿过天然泥土、沙土，它会积聚大量的对身体有益的矿物质和微量元素，既有益于身体健康，同时在饮用时口感会更佳。该净水设备对水源水经过的每一设备都进行了全新设计，即仿照山泉水曲折弯长的流动路线，又仿照天然矿泉水生产条件，在微阻涡旋管道混合器内部设置有水流喷药微阻撞击区，通过水流喷药微阻撞击区，使得进入到微阻涡旋管道混合器中的水源水既能够实现与混凝剂、助凝剂、消毒剂等的瞬时混合，又能够实现对水源水的物理撞击，从而实现水源水的自然撞击，而后混合后的水源水进入到粗滤器，在粗滤器内部设置有滤孔可调节滤体，水源水在经过滤体时，根据水压的大小可以实现对滤体滤孔的大小调节，从而使得水源水通过波动式经过粗滤器，既实现了对水源中的大颗粒杂质的拦截粗滤，同时还实现了水源水孔洞式流动路径设计，经过粗滤后的水源水进入到反应沉淀器后，经多级混凝反应区的各种反应，水源水的流速和流向不断被改变，使水源水既提高了絮凝效果，能够对水中悬浮物、有机物、胶体进行有效去除，保留了水源水原有的矿物质，同时，还充分利用于山泉水九曲十八湾的流动路径原理，使得水源水在反应器中能够有较长的反应路径；经过反应后的水源水进入到自动反洗过滤器中，在自动反洗过滤器中通过实现净化水天然过滤功能的过滤装置，进行天然式过滤，经过滤后的饮用水既去除了杂质和有害物质，又能够保留原有的矿物质，且保留有天然水的口感。该净水装置，能够适用于不同地区的水质净化要求，实现了通用化及天然化的设计目的。

作为优选，所述的微阻涡旋管道混合器包括混合器壳体以及设置在混合器壳体内部的微阻涡旋组件；

所述的微阻涡旋组件包括中心陶瓷药管和设置在中心陶瓷药管与壳体内壁之间的若干螺旋导流混合体；

其中，所述的中心陶瓷药管的管壁上设置有若干倾斜喷药压力孔，每个螺旋导流混合体由至少两种不同材质的螺旋导流混合单体构成，所述的螺旋导流混合体上设置有若干倾斜流道；

所述的倾斜流道的倾斜方向与倾斜喷药压力孔的倾斜方向呈锐角夹角设置形成水流喷药微阻撞击区；

不同材质的螺旋导流混合单体交叉设置。

微阻涡旋组件设置有中心陶瓷药管，通过中心陶瓷药管可以实现对药物的有效投放，而采用陶瓷式药管，充分利用了陶瓷药管的耐用性和环保性，保证对水源水不会产生其他金属材料所产生具有的影响，目前使用的投药管一般都采用不锈钢等金属材质，而金属材质在使用过程中有可能会因投放的药物而产生不良反应，从而对水源水质造成影响，而陶瓷材质的药管则接近天然环保，不存在水源水受影响的问题，螺旋导流混合体由至少两种不同材质的螺旋导流混合单体构成，现有技术中的混合器中采用的大都是金属材料，而本申请中为了实现对水源水仿照天然泉水撞击石块及周边天然物的要求，将螺旋导流混合单体设置为不同材质，例如可以是陶瓷、石材等材质，这样的设计结构既能够保证水源水与药物的充分混合，又能够实现水源水的天然式撞击，通过不断改变水流的方向，延长水源水的混合时间及流通路线，提高混合效果和撞击效果。

作为优选，所述的粗滤器为可调节粗滤器，包括外壳体和设置在外壳体内部的滤孔可调节滤体；其中，

所述的滤孔可调节滤体包括穿孔钢板和穿孔陶瓷板，所述的穿孔钢板设置在水流进水侧，所述的穿孔陶瓷板通过一转轴转动连接在穿孔钢板上，并使得穿孔陶瓷板上的陶瓷滤孔与穿孔钢板上的钢板滤孔上下错位设置。粗滤器设置为可调节粗滤器，将滤体设置为滤孔可调节结构，使得穿孔陶瓷板相对于穿孔钢板能够相对偏转，当然，其偏转的最大角度设计以遮挡住一半的滤孔为限，当穿孔陶瓷板上的陶瓷滤孔与穿孔钢板上的滤孔被封堵住一半大小时，穿孔陶瓷板会自动回复，逐渐使滤孔的扩大，从而不会影响水源水的流动穿过，既实现了混合后的水源水的粗滤，将大颗粒的杂质过滤掉，同时水源水会根据水压大小调节其通过粗滤器的速度。

作为优选，所述的穿孔陶瓷板为偏心式自转体，当水流冲击穿孔陶瓷板时，穿孔陶瓷板会沿转轴摆动，扩大或小穿孔钢板的孔径。

作为优选，所述的反应沉淀器包括外腔、内腔和底部的沉淀腔；其中，所述的外腔底部和内腔底部通过穿孔布水管连通；

所述的多级混凝反应区包括混凝反应第一区、混凝反应第二区和混凝反应第三区；

其中，所述的混凝反应第一区设置在外腔内部，所述的混凝反应第二区设置在内腔的下部，所述的混凝反应第三区设置在混凝反应第二区的上方；所述的混凝反应系统分别设置在混凝反应第一区、混凝反应第二区和混凝反应第三区；

还包括沉淀区，所述的沉淀区设置在内腔的上部且与沉淀腔连通。

反应沉淀器内部设置有外腔、内腔和沉淀腔既为了增加水源水的流通路径的长度，同时方便多级混凝反应区的设置，使得水源水经过不同的反应区，实现不同的反应，经过多级混凝反应区，能够有效提高絮凝剂的反应效果，可提高对水中悬浮小颗粒的吸附，通过对水流的流速和流向的为断改变，增加絮凝体和水中的固定悬浮物的接触，促使混凝体的形成，提高混凝体间相互作用的时间，进一步稳定絮凝反应效果，同时还使得水源水有较长的流通路径并且会因流速和流向的改变而不断产生撞击，从而实现对水源水如泉水在山间流淌时的为断的物理撞击。

作为优选，所述的粗滤器通过一进水管与反应沉淀器的外腔连通，所述的进水管上设置有切向进水弯头，所述的弯头安装在反应隔板上，所述的反应隔板为切向导流板，所述的反应隔板上开设有若干按照进水弯头切向水流动方向开设的开孔。经过粗滤后的水源水通过切向弯头，切向导流板，开孔被有效地引导进入混凝反应器中。

作为优选，所述的混凝反应第一区包括设置在外腔上部的折板切割搅拌区和外腔下部的组合填料反应区；所述的折板切割搅拌区包括设置在外腔内壁上和内腔外壁上的若干单面固定的异向擅动折板；所述的组合填料反应区包括组合式设置的空心球填料及悬浮球组合填料；所述的异向擅动折板、空心球填料及悬浮球组合填料共同构成混凝反应第一区的混凝反应系统。在混凝反应第一区内部设置折板切割搅拌区和组合填料反应区，经粗滤后的水源水通过切向导流板进入到折板切割搅拌区经异向擅动折板的切割搅拌及水流速度及方向的不断改变，使水源水与絮凝剂充分混合，能够有效提高絮凝剂的反应效果，可提高对水中悬浮小颗粒的吸附作用，水源水经折板切割搅拌区进入组合填料反应区，填料对水源水及混凝剂的混合液进一步的充分搅拌，并通过填料对絮凝体黏附，使之形成絮凝污泥层，可有效提高絮凝剂的反应效果，并截留部分絮凝体，使矾花进一步凝聚，增大矾花的体积及密实度。同时水源水在混凝反应第一区经过较长的流通通道流动能够延长其流动时间，增强其物理冲击，更能够仿照泉水流淌路径及效果。

作为优选，所述的混凝反应第二区包括用于改变水的流速和流向的多层网格反应系统；所述的多层网格反应系统包括偏心式摆动网格反应系统和自旋转式网格反应系统；所述的偏心式摆动网格反应系统和自旋转式网格反应系统构成混凝反应第二区的混凝反应系统；所述的混凝反应第三区为异向折板反应区，其中的异向折板为混凝反应第三区中混凝反应系统。在混凝反应第二区内设置多层网格反应系统，源水和混凝剂充分混合后经穿孔布水管均匀流入混凝反应第二反应区，多层网格反应系统中的偏心式摆动网格反应系统和自旋转式网格反应系统不停改变待处理水的流速和流向，从而增强絮凝体和水中的固体悬浮物的接触，促进絮凝体形成及絮凝体间相互作用，同时，使得水源水能够仿照山涧环境不断的回旋撞击；待处处理水经过多层网格反应系统流入混凝反应第三反应区，随着反应水流的逐渐上升，异向折板反应区截面积减小，絮凝体间的相互作用几率增加，进一步稳定絮凝反应效果，待处理水经过异向折板反应区进入沉淀区。

作为优选，所述的沉淀区为倾斜式双层斜管沉淀区；包括第一沉淀区和第二沉淀区，所述的第一沉淀区倾斜设置在内腔的上部，所述的第一沉淀区内部设置有大间距斜管；所述的第二沉淀区内部设置有与第一沉淀区倾斜方向相反的小间距斜管模块。沉淀区设置有第一沉淀区和第二沉淀区，采用双层斜管斜管沉淀工艺，絮凝体逐渐下降至沉淀腔，清水经上部出水管溢流至自动反冲过滤器，双层斜管的底层斜管间距大，纳污力强，有助于形成污泥悬浮层区，并提高絮凝体对水中的固体悬浮物及絮凝体间的相互黏附作用，大大的提高了沉淀系统的负荷能力。上层斜管采用小直径，模块式安装，可以进一步沉淀细小的矾花等杂质，提高沉淀出水水质。

作为优选，所述的自动反冲过滤器包括过滤器壳体、第一过滤区、第二过滤区和自动反冲洗装置；所述的过滤器壳体底部设置有与进水口连通的配水挡板；所述的第一过滤区、第二过滤区自过滤器壳体的底部依次向上设置；所述的第一过滤区为纤维过滤区，所述的第二过滤区为透气过滤砂区，所述的透气过滤砂区所采用的透气过滤砂原料采用沙漠的滤水沙；所述的过滤装置包括有第一过滤区中的过滤纤维和第二过滤区中透气过滤砂。自动反冲过滤器包括过滤器壳体、第一过滤区、第二过滤区和反冲洗装置，经过混凝反应后的水源水进入到自动反冲过滤器中首先经过第一过滤区的纤维过滤区，纤维过滤区中纤维采用符合国家卫生部卫生要求的纤维束作为滤料，纤维束滤料以一定密度设置，构成松散的、比表面积大的深层滤料，自动反冲过滤器内设置有一套牵拉式密度调节装置和纤维相对位置的限定装置，絮凝工艺出水自下而上通过压实的滤料层，即得到过滤净化。滤料反冲洗时，纤维束在水力作用下自动放松，用气水擦洗，即得到清洗再生。纤维过滤区可有效去除水中的悬浮物，并对水中的有机物、胶体、铁、锰等有一定的去除作用。纤维过滤区的设置就如自然环境中的泉水自然过滤，既去除了杂质，又有效保留了水源水的有效矿物质。水源水经过第一过滤区进入到第二过滤区，第二过滤区采用的是原料是选自沙漠优质水源地的滤水沙，并对原料滤水沙进行符合卫生标准的检测处理，水源水经过第二过滤区的过滤，就如在自然沙土中进行天然过滤一般，使得过滤后的水源水如产自优质水源地的水一样纯正自然。

本发明实现其第二个发明目的所采用的技术方案是：一种净水设备的净水方法，包括以下工艺步骤：

1）水源水的输送：水源水经水库静压自流或者提升泵提升至净水设备；

2）混合物理撞击：水源水进入微阻涡旋管道混合器，水流和药剂的混合液经过螺旋导流混合体，并在水流喷药微阻撞击区进行物理撞击，水流迅速旋转撞击形成涡旋紊流状态，混合药液得到迅速搅拌；

3）粗滤调速，混合后的水源水经过粗滤器对水源水中的大颗粒进行粗滤，并通过滤孔可调节滤体实现水流速度的自动调整；

4）反应沉淀变速异向撞击：首先，经过粗滤的后的水源水，经进水管和切向导流板水流呈倾斜流向进入混凝反应第一反应区；其次，在混凝反应第一区，水源水通过折板切割搅拌区经异向擅动折板的切割搅拌及水流速度及方向的不断改变，使水源水与絮凝剂充分混合，同时，水源水在混凝反应第一区经过较长的流通通道流动，进一步进行物理冲击；第三，水源水和混凝剂充分混合后经穿孔部水管均匀流入混凝反应第二反应区，多层网格反应系统中的偏心式摆动网格反应系统和自旋转式网格反应系统不停改变待处理水的流速和流向，进一步增强混凝反应，同时，使得水源水能够仿照山涧环境不断的回旋撞击；第四，待处处理水经过多层网格反应系统流入混凝反应第三反应区，随着反应水流的逐渐上升，异向折板反应区截面积减小，进一步稳定絮凝反应效果，待处理水经过异向折板反应区进入沉淀区；第五，在沉淀区，采用双层斜管沉淀工艺，絮凝体逐渐下降至沉淀腔，清水经上部出水管溢流至自动反冲过滤器；

5）天然过滤：首先，经过混凝反应后的水源水进入到自动反冲过滤器中首先经过第一过滤区的纤维过滤区，去除水中的悬浮物、有机物、胶体、铁、锰等；其次，水源水经过第一过滤区进入到第二过滤区，第二过滤区采用的是原料是选自沙漠优质水源地的滤水沙，水源水经过第二过滤区的天然滤水沙的过滤，到保留有自然优质水源地的水的味道的过滤水；第三，进行自动反冲洗；

6）过滤后饮用水的输出及沉淀物的排放处理。

本发明的有益效果是：该净水设备，根据天然矿泉水、山泉水等自然饮用水形成净化条件及净化原理，使得水源水在经过净水设备混合、粗滤、反应沉淀及过滤等一系列过程中，还原并经过仿自然环境的处理，使得经该净水装置净化后的饮用水既去除了杂质及有害物质，同时，实现了活水的净化过程，保留了水源水中丰富的氧气、矿物质和微量元素，在饮用时口感会更佳。该净水装置，能够适用于不同地区的水质净化要求，实现了通用化及天然化的设计目的。该净水方法，实现了对饮用水有效净化的同时，保留了饮用水天然矿泉水及山泉水的味道，工艺操作方便合理，而且具有较强的通用性。

附图说明

图1是本发明净水设备的一种结构示意图；

图2是本发明净水设备的一种俯视图；

图3是本发明图2中净水设备的a-a剖视图；

图4是本发明图2中净水设备的b-b剖视图；

图5是本发明图2中净水设备的c-c剖视图；

图6是本发明图3中净水设备的d-d剖视图；

图7是本发明中粗滤器的一种结构示意图；

图8是本发明中微阻涡旋管道混合器的一种结构示意图；

图9是本发明中微阻涡旋组件的一种分解结构示意图；

图10是本发明中偏心式摆动网格反应系统的一种结构示意图；

图11是本发明中自旋转式网格反应系统的一种结构示意图；

图中：1、微阻涡旋管道混合器，11、混合器壳体，12、微阻涡旋组件，121、中心药管，122、螺旋导流混合体，123、倾斜喷药压力孔，124、螺旋导流混合单体，125、倾斜流道，2、粗滤器，21、外壳体，22、转轴，3、反应沉淀器，31、外腔，32、内腔，33、沉淀腔，331、倾斜板，332、沉淀管，34、穿孔布水管，35、沉淀区，351、第一沉淀区，352、第二沉淀区，353、大间距斜管，354、小间距斜管模块，4、自动反洗过滤器，41、过滤器壳体，42、第一过滤区，43、第二过滤区，44、自动反冲洗装置，5、水流喷药微阻撞击区，6、滤孔可调节滤体，61、穿孔钢板，62、穿孔陶瓷板，63、陶瓷滤孔，64、钢板滤孔，7、多级混凝反应区，71、混凝反应第一区，711、折板切割搅拌区，712、组合填料反应区，713、异向擅动折板，714、空心球填料，715、悬浮球组合填料，72、混凝反应第二区，721、多层网格反应系统，722、偏心式摆动网格反应系统，723、自旋转式网格反应系统，73、混凝反应第三区，731、异向折板，8、混凝反应系统，9、过滤装置，10、进水管，101、切向进水弯头，102、反应隔板，103、开孔，13、加药装置。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。本发明中的设备相互之间通过管路相互连通，净水设备进水、出水、加药、消毒、反洗、排污、排空等管路与管路连接处设置有活接头和弯头，实现整个设备管路布设的紧凑与合理。本发明中未特别说明的如投放的药物等均可通过市购符合卫生标准及饮用水安全药物等。

实施例1：

在图1、图2、图3所示的实施例中，水源水经水库静压自流或者提升泵等方式提升至净水设备，一种净水设备，包括：

微阻涡旋管道混合器1，连通水源水用于实现水源水与混凝剂、助凝剂、消毒剂的瞬时混合的设备；以及，

粗滤器2，与微阻涡旋管道混合器1连接，实现对水源中的大颗粒杂质的拦截粗滤；以及，

反应沉淀器3，连通粗滤器2用于实现混凝反应、絮凝沉淀的设备，所述的反应沉淀器1采用一体多腔体结构；以及，

自动反洗过滤器4，连通反应沉淀器3，用于实现对反冲洗并滤出的清水的装置；

其中，在所述的微阻涡旋管道混合器1内部设置有水流喷药微阻撞击区5；

在所述的粗滤器2内部设置有滤孔可调节滤体6；

在所述的反应沉淀器3内部设置多级混凝反应区7；在所述的多级混凝反应区7设有改变水的流速和流向的混凝反应系统8；

在所述的自动反洗过滤器4中设置有用于实现净化水天然过滤功能的过滤装置9。

所述的微阻涡旋管道混合器1包括混合器壳体11以及设置在混合器壳体11内部的微阻涡旋组件12（见图8）；

所述的微阻涡旋组件12包括中心陶瓷药管121和设置在中心陶瓷药管121与混合器壳体11内壁之间的若干螺旋导流混合体122；中心陶瓷药管121连通外部设置的双储药腔加药装置13；

其中，如图9所示，所述的中心陶瓷药管121的管壁上设置有若干倾斜喷药压力孔123，每个螺旋导流混合体122由至少两种不同材质的螺旋导流混合单体124构成，所述的螺旋导流混合体122上设置有若干倾斜流道125；

所述的倾斜流道125的倾斜方向与倾斜喷药压力孔123的倾斜方向呈锐角夹角设置形成水流喷药微阻撞击区5；

所述的不同材质的螺旋导流混合单体125交叉设置。

微阻涡旋组件12设置有中心陶瓷药管121，通过中心陶瓷药管121可以实现对药物的有效投放，而采用陶瓷式药管与双储药腔加药装置14连通，加药装置14投药控制采用水力溶解，并通过一计量泵精确投加。充分利用了陶瓷药管的耐用性和环保性，保证对水源水不会产生其他金属材料所产生具有的影响，目前使用的投药管一般都采用不锈钢等金属材质，而金属材质在使用过程中有可能会因投放的药物而产生不良反应，从而对水源水质造成影响，而陶瓷材质的药管则接近天然环保，不存在水源水受影响的问题，螺旋导流混合体125由至少两种不同材质的螺旋导流混合单体构成，现有技术中的混合器中采用的大都是金属材料，而本申请中为了实现对水源水仿照天然泉水撞击石块及周边天然物的要求，将螺旋导流混合单体设置为不同材质，本实施例中，采用的陶瓷、矿质石材等环保材质，既能够保证水源水与药物的充分混合，又能够实现水源水的天然式撞击，通过不断改变水流的方向，延长水源水的混合时间及流通路线，提高混合效果和撞击效果。

如图7所示，所述的粗滤器2为可调节粗滤器，包括外壳体21和设置在外壳体21内部的滤孔可调节滤体6；其中，

所述的滤孔可调节滤体6包括穿孔钢板61和穿孔陶瓷板62，所述的穿孔钢板61设置在水流进水侧，所述的穿孔陶瓷板62通过一转轴22转动连接在穿孔钢板61上，并使得穿孔陶瓷板62上的陶瓷滤孔63与穿孔钢板61上的钢板滤孔64上下错位设置。所述的穿孔陶瓷板62为偏心式自转体，当水流冲击穿孔陶瓷板时，穿孔陶瓷板62会沿转轴22摆动，扩大或小穿孔钢板的孔径。

将滤孔可调节滤体6设置为滤孔可调节结构，使得穿孔陶瓷板61相对于穿孔钢板62能够相对偏转，当然，其偏转的最大角度设计以遮挡住一半的滤孔为限，当穿孔陶瓷板上的滤孔与穿孔钢板上的滤孔被封堵住一半大小时，穿孔陶瓷板会自动回复，逐渐使滤孔的扩大，从而不会影响水源水的流动穿过，既实现了混合后的水源水的粗滤，将大颗粒的杂质过滤掉，同时不会使得水源水根据水压大小调节其通过粗滤器的速度。

所述的反应沉淀器3包括外腔31、内腔32和底部的沉淀腔33；其中，所述的外腔底部和内腔底部通过穿孔布水管34连通；

所述的多级混凝反应区7包括混凝反应第一区71、混凝反应第二区72和混凝反应第三区73；

其中，所述的混凝反应第一区71设置在外腔31内部，所述的混凝反应第二区设置在内腔32的下部，所述的混凝反应第三区73设置在混凝反应第二区72的上方；所述的混凝反应系统8分别设置在混凝反应第一区71、混凝反应第二区72和混凝反应第三区73；

还包括沉淀区35，所述的沉淀区35设置在内腔32的上部且与沉淀腔33连通。

反应沉淀器3内部设置有外腔31、内腔32和沉淀腔33既为了增加水源水的流通路径的长度，同时方便多级混凝反应区7的设置，使得水源水经过不同的反应区，实现不同的反应，经过多级混凝反应区7中的混凝反应系统8，能够有效提高絮凝剂的反应效果，可提高对水中悬浮小颗粒的吸附，通过对水流的流速和流向的为断改变，增加絮凝体和水中的固定悬浮物的接触，促使混凝体的形成，提高混凝体间相互作用的时间，进一步稳定絮凝反应效果，同时还使得水源水有较长的流通路径并且会因流速和流向的改变而不断产生撞击，从而实现对水源水如泉水在山间流淌时的为断的物理撞击。

所述的粗滤器2通过一进水管10与反应沉淀器3的外腔31连通，所述的进水管10上设置有切向进水弯头101，所述的切向进水弯头101安装在一反应隔板102上，所述的反应隔板102为切向导流板，所述的反应隔板102上开设有若干按照切向进水弯头101切向水流动方向开设的开孔103。经过粗滤后的水源水通过切向弯头，切向导流板，开孔被有效地引导进入混凝反应器中。

如图4所示，所述的混凝反应第一区71包括设置在外腔上部的折板切割搅拌区711和外腔下部的组合填料反应区712；所述的折板切割搅拌区711包括设置在外腔内壁上和内腔外壁上的若干单面固定的异向擅动折板713；所述的组合填料反应区712包括组合式设置的空心球填料714及悬浮球组合填料715。所述的异向擅动折板713、空心球填料714及悬浮球组合填料715共同构成混凝反应第一区71的混凝反应系统8。在混凝反应第一区71内部设置折板切割搅拌区和组合填料反应区，经粗滤后的水源水通过切向导流板时信到折板切割搅拌区经异向擅动折板的切割搅拌及水流速度及方向的不断改变，使水源水与絮凝剂充分混合，能够有效提高絮凝剂的反应效果，可提高对水中悬浮小颗粒的吸附作用，水源水经折板切割搅拌区进入组合填料反应区，空心球填料714及悬浮球组合填料715采用环保材料制作，可以是塑料材质、纤维材质等环保材质，填料对水源水及混凝剂的混合液进一步的充分搅拌，并通过填料对絮凝体黏附，使之形成絮凝污泥层，可有效提高絮凝剂的反应效果，并截留部分絮凝体，使矾花进一步凝聚，增大矾花的体积及密实度。同时水源水在混凝反应第一区经过较长的流通通道流动能够延长其流动时间，增强其物理冲击，更能够仿照泉水流淌路径及效果。

如图4所示，所述的混凝反应第二区72包括用于改变水的流速和流向的多层网格反应系统721；所述的多层网格反应系统721包括偏心式摆动网格反应系统722（见图10）和自旋转式网格反应系统723（见图11）；所述的偏心式摆动网格反应系统722和自旋转式网格反应系统723构成混凝反应第二区72的混凝反应系统8；所述的混凝反应第三区73为异向折板反应区，其中的异向折板731为混凝反应第三区73中混凝反应系统8。在混凝反应第二区72内设置多层网格反应系统，源水和混凝剂充分混合后经穿孔布水管均匀流入混凝反应第二反应区，多层网格反应系统中的偏心式摆动网格反应系统和自旋转式网格反应系统不停改变待处理水的流速和流向，从而增强絮凝体和水中的固体悬浮物的接触，促进絮凝体形成及絮凝体间相互作用，同时，使得水源水能够仿照山涧环境不断的回旋撞击；待处处理水经过多层网格反应系统流入混凝反应第三反应区，随着反应水流的逐渐上升，异向折板反应区截面积减小，絮凝体间的相互作用几率增加，进一步稳定絮凝反应效果，待处理水经过异向折板反应区进入沉淀区。

如图4所示，所述的沉淀区35为倾斜式双层斜管沉淀区；包括第一沉淀区351和第二沉淀区352，所述的第一沉淀区351倾斜设置在内腔的上部，所述的第一沉淀区内部设置有大间距斜管353；所述的第二沉淀区352内部设置有与第一沉淀区351倾斜方向相反的小间距斜管模块354。沉淀区35设置有第一沉淀区351和第二沉淀区352，采用双层斜管斜管沉淀工艺，絮凝体逐渐下降通过一倾斜板331和沉淀管332沉淀到至沉淀腔33，清水经上部出水管溢流至自动反冲过滤器，双层斜管的底层斜管间距大，纳污力强，有助于形成污泥悬浮层区，并提高絮凝体对水中的固体悬浮物及絮凝体间的相互黏附作用，大大的提高了沉淀系统的负荷能力。上层斜管采用小直径，模块式安装，可以进一步沉淀细小的矾花等杂质，提高沉淀出水水质。

如图5所示，所述的自动反冲过滤器4包括过滤器壳体41、第一过滤区42、第二过滤区43和自动反冲洗装置44；如图6所示，所述的过滤器壳体41底部设置有与进水口连通的配水挡板45；所述的第一过滤区42、第二过滤区43自过滤器壳体41的底部依次向上设置；所述的第一过滤区42为纤维过滤区，所述的第二过滤区43为透气过滤砂区，所述的透气过滤砂区43所采用的透气过滤砂原料采用沙漠的滤水沙，透气过滤砂区43包括大颗粒层、混合颗粒层和小颗粒层，大颗粒层设置在第一过滤区的上方，小颗粒层设置在大颗粒层的上方，混合颗粒层设置在大颗粒层和小颗粒层之间。所述的过滤装置9包括第一过滤区中的过滤纤维和第二过滤区中透气过滤砂。自动反冲过滤器包括过滤器壳体、第一过滤区、第二过滤区和反冲洗装置，经过混凝反应后的水源水进入到自动反冲过滤器中首先经过第一过滤区的纤维过滤区，纤维过滤区中纤维采用符合国家卫生部卫生要求的纤维束作为滤料，纤维束滤料以一定密度设置，构成松散的、比表面积大的深层滤料，自动反冲过滤器内设置有一套牵拉式密度调节装置和纤维相对位置的限定装置，絮凝工艺出水自下而上通过压实的滤料层，即得到过滤净化。滤料反冲洗时，纤维束在水力作用下自动放松，用气水擦洗，即得到清洗再生。纤维过滤区可有效去除水中的悬浮物，并对水中的有机物、胶体、铁、锰等有一定的去除作用。纤维过滤区的设置就如自然环境中的泉水自然过滤，既去除了杂质，又有效保留了水源水的有效矿物质。水源水经过第一过滤区进入到第二过滤区，第二过滤区采用的是原料是选自沙漠优质水源地的滤水沙，并对原料滤水沙进行符合卫生标准的检测处理，水源水经过第二过滤区的过滤，就如在自然沙土中进行天然过滤一般，使得过滤后的水源水如产自优质水源地的水一样纯正自然。

该净水设备的净水方法，包括以下工艺步骤：

1）水源水的输送：水源水经水库静压自流或者提升泵提升至净水设备；

2）混合物理撞击：水源水进入微阻涡旋管道混合器，水流和药剂的混合液经过螺旋导流混合体，并在水流喷药微阻撞击区进行物理撞击，水流迅速旋转撞击形成涡旋紊流状态，混合药液得到迅速搅拌；

3）粗滤调速，混合后的水源水经过粗滤器对水源水中的大颗粒进行粗滤，并通过滤孔可调节滤体实现水流速度的自动调整；

4）反应沉淀变速异向撞击：首先，经过粗滤的后的水源水，经进水管和切向导流板水流呈倾斜流向进入混凝反应第一反应区；其次，在混凝反应第一区，水源水通过折板切割搅拌区经异向擅动折板的切割搅拌及水流速度及方向的不断改变，使水源水与絮凝剂充分混合，同时，水源水在混凝反应第一区经过较长的流通通道流动，进一步进行物理冲击；第三，水源水和混凝剂充分混合后经穿孔部水管均匀流入混凝反应第二反应区，多层网格反应系统中的偏心式摆动网格反应系统和自旋转式网格反应系统不停改变待处理水的流速和流向，进一步增强混凝反应，同时，使得水源水能够仿照山涧环境不断的回旋撞击；第四，待处处理水经过多层网格反应系统流入混凝反应第三反应区，随着反应水流的逐渐上升，异向折板反应区截面积减小，进一步稳定絮凝反应效果，待处理水经过异向折板反应区进入沉淀区；第五，在沉淀区，采用双层斜管沉淀工艺，絮凝体逐渐下降至沉淀腔，清水经上部出水管溢流至自动反冲过滤器；

5）天然过滤：首先，经过混凝反应后的水源水进入到自动反冲过滤器中首先经过第一过滤区的纤维过滤区，去除水中的悬浮物、有机物、胶体、铁、锰等；其次，水源水经过第一过滤区进入到第二过滤区，第二过滤区采用的是原料是选自沙漠优质水源地的滤水沙，水源水经过第二过滤区的天然滤水沙的过滤，到保留有自然优质水源地的水的味道的过滤水；第三，进行自动反冲洗；

6）过滤后饮用水的输出及沉淀物的排放处理。

该净水装置的净化工艺流程详细如下：

水源水经水库静压自流或者提升泵提升至净水设备的微阻涡旋管道混合器1，微阻涡旋管道混合器与加药装置连通，加药装置根据计量泵对其精准投药，水流和药剂的混合液经过螺旋导流混合体，由于每个螺旋导流混合体由至少两种不同材质的螺旋导流混合单体构成，螺旋导流混合体上设置有若干倾斜流道；倾斜流道的倾斜方向与倾斜喷药压力孔的倾斜方向呈锐角夹角设置形成水流喷药微阻撞击区，水流迅速旋转撞击，形成涡旋紊流状态，可以迅速搅拌混合药液，提高絮凝体投加的均匀程度，同时螺旋导流混合单体可以形成相互配合的搅拌系统，防止短流。

然后经过粗滤器2对水源水中的大颗粒进行粗滤，经过粗滤的后的水，经进水管上设置在反应隔板上的切向进水弯头，反应隔板为切向导流板，反应隔板上开设有若干按照进水弯头切向水流动方向开设的开孔。水流呈倾斜流向进入混凝反应第一反应区，在混凝反应第一区内部的折板切割搅拌区和组合填料反应区，经粗滤后的水源水通过切向导流板时信到折板切割搅拌区经异向擅动折板的切割搅拌及水流速度及方向的不断改变，使水源水与絮凝剂充分混合，能够有效提高絮凝剂的反应效果，可提高对水中悬浮小颗粒的吸附作用，水源水经折板切割搅拌区进入组合填料反应区，填料对水源水及混凝剂的混合液进一步的充分搅拌，并通过填料对絮凝体黏附，使之形成絮凝污泥层，可有效提高絮凝剂的反应效果，并截留部分絮凝体，使矾花进一步凝聚，增大矾花的体积及密实度。同时水源水在混凝反应第一区经过较长的流通通道流动能够延长其流动时间，增强其物理冲击，更能够仿照泉水流淌路径及效果。

水源水和混凝剂充分混合后经穿孔部水管均匀流入混凝反应第二反应区，多层网格反应系统中的偏心式摆动网格反应系统和自旋转式网格反应系统不停改变待处理水的流速和流向，从而增强絮凝体和水中的固体悬浮物的接触，促进絮凝体形成及絮凝体间相互作用，同时，使得水源水能够仿照山涧环境不断的回旋撞击；待处处理水经过多层网格反应系统流入混凝反应第三反应区，随着反应水流的逐渐上升，异向折板反应区截面积减小，絮凝体间的相互作用几率增加，进一步稳定絮凝反应效果，待处理水经过异向折板反应区进入沉淀区。

沉淀区，采用双层斜管沉淀工艺，絮凝体逐渐下降至沉淀腔，清水经上部出水管溢流至自动反冲过滤器，双层斜管的底层斜管间距大，纳污力强，有助于形成污泥悬浮层区，并提高絮凝体对水中的固体悬浮物及絮凝体间的相互黏附作用，大大的提高了沉淀系统的负荷能力。上层斜管采用小直径，模块式安装，可以进一步沉淀细小的矾花等杂质，提高沉淀出水水质。

经过混凝反应后的水源水进入到自动反冲过滤器中首先经过第一过滤区的纤维过滤区，纤维过滤区中纤维采用符合国家卫生部卫生要求的纤维束作为滤料，纤维束滤料以一定密度设置，构成松散的、比表面积大的深层滤料，自动反冲过滤器内设置有一套牵拉式密度调节装置和纤维相对位置的限定装置，絮凝工艺出水自下而上通过压实的滤料层，即得到过滤净化。滤料反冲洗时，纤维束在水力作用下自动放松，用气水擦洗，即得到清洗再生。纤维过滤区可有效去除水中的悬浮物，并对水中的有机物、胶体、铁、锰等有一定的去除作用。纤维过滤区的设置就如自然环境中的泉水自然过滤，既去除了杂质，又有效保留了水源水的有效矿物质。水源水经过第一过滤区进入到第二过滤区，第二过滤区采用的是原料是选自沙漠优质水源地的滤水沙，并对原料滤水沙进行符合卫生标准的检测处理，水源水经过第二过滤区的过滤，如在自然沙土中进行天然过滤一般，使得过滤后的水源水如产自优质水源地的水一样纯正自然。

反冲时采用设备自身清水箱的水进行反冲洗，无须附属的反冲洗水泵等耗电设施，反冲时清水箱的清水经反冲洗配水槽自上而下进入滤料内部，对滤料进行冲洗，采用了无阀滤池虹吸反冲控制系统，可以有效地防止滤池虹吸破坏斗的不稳定作用，既减少了水资源浪费，又提高了反冲效果。

净水设备投加的混凝剂一般选用pac（粉末或者液体）、硫酸铝（块状），具体可根据工程实际水质情况选择；消毒剂一般采用次氯酸钠溶液、二氧化氯溶液、漂白精粉或块；需方应注意在选择絮凝剂及消毒剂的过程中，必须选择具有卫生许可批件的产品，确保供水工程的安全性。确定投加混凝剂的用量为5~15g/m3，水库水受降雨影响时应根据实际情况进行调节絮凝剂投加量。絮凝剂配置为5~10%的溶液，搅拌机搅拌均匀后，通过计量泵投加至进水管道，计量泵采用电磁隔膜计量泵精确投加至管道，计量泵投加流量可以通过流量调解阀进行调节，充分保证混凝反应效果并节约混凝剂用量。

该净水装置，水源水依靠河水提升泵流入化净水设备进水口时，进水水压保持在高于净水设备反应器基础进水口高程8m以上即可满足供水条件，可利用原有管道及阀门调节水量，净水设备的流量选择为2.5~25m3/h之间，净水设备充分净化水质后并利用水源水水头进行低水位自动反冲洗。

沉淀污泥收集在污泥斗中，污泥在污泥斗中进一步浓缩排水，提高污泥浓度，减少水耗。排泥采用控制排泥阀进行排泥，可直接排放至污水管网或利用废水回收浇灌农田。

该净水设备，针对现有净水装置存在的缺陷，根据天然矿泉水、山泉水等自然饮用水形成净化条件及净化原理，通过对净水设备结构改进，使得水源水在经过净水设备混合、粗滤、反应沉淀及过滤等一系列过程中，还原并经过仿自然环境的处理，使得经该净水装置净化后的饮用水既去除了杂质及有害物质，同时保留了天然水的口感。混合、粗滤、反应沉淀及过滤等设备中水流路径的设计，仿照山泉水曲折弯长的流动路线，又仿照天然矿泉水产生的条件，在微阻涡旋管道混合器内部设置有水流喷药微阻撞击区，通过水流喷药微阻撞击区，使得进入到微阻涡旋管道混合器中的水源水既能够实现与混凝剂、助凝剂、消毒剂等的瞬时混合，又能够实现对水源水的物理撞击，从而实现水源水的自然撞击，而后混合后的水源水进入到粗滤器，在粗滤器内部设置有滤孔可调节滤体，水源水在经过滤体时，根据水压的大小可以实现对滤体滤孔的大小调节，从而使得水源水通过波动式经过粗滤器，既实现了对水源中的大颗粒杂质的拦截粗滤，同时还实现了水源水孔洞式流动路径设计，经过粗滤后的水源水进入到反应沉淀器后，经多级混凝反应区的各种反应，水源水的流速和流向不断被改变，使水源水既提高了絮凝效果，能够对水中悬浮物、有机物、胶体进行有效去除，保留了水源水原有的矿物质，同时，还充分利用于山泉水九曲十八湾的流动路径原理，使得水源水在反应器中能够有较长的反应路径；经过反应后的水源水进入到自动反洗过滤器中，在自动反洗过滤器中通过实现净化水天然过滤功能的过滤装置，进行天然式过滤，经过滤后的饮用水既去除了杂质和有害物质，又能够保留原有的矿物质，且保留有天然水的口感。该净水装置，能够适用于不同地区的水质净化要求，实现了通用化及天然化的设计目的。

以上所述之具体实施例仅为本发明较佳的实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围。凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化理应均包含在本发明的保护范围内。