[發明專利]組合過濾集成凈水裝置及凈水方法

有效

• 申請號: 201410008847.4
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN103787522A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 任崴;孟沛;武福平;李會玲;杜剛
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C02F9/02
• 分類號: C02F9/02
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

技術領域

本發明涉及飲用水凈化處理領域，尤其涉及一種對自然水的凈化處理裝置。

背景技術

在我國的山區，由于當地經濟、生活方式及思想觀念的影響，該地區飲用水主要依賴于山頂原水匯流至集水塘中，并且大部分集水塘處于裸露狀態，導致飲用水質存在懸浮物、微生物、礦化度較高、細菌超標等問題，由于山區人們居住很分散，地勢復雜，修建集中的水處理廠，技術難度很大，成本也很高，目前較為常用的處理方法是自然沉淀后取上清液進行飲用。該方法盡管能處理掉水中大的懸浮物，泥沙等大顆粒物，從感官上達到了飲用水的標準，但是水中的有機污染物，重金屬離子等有害物質難以得到有效的去除。而市場上現有的家用凈水器只是二次凈化，并不適用于山區自然原水的凈化處理，并且價格較高，不利于推廣。因此，需要提供一種能夠處理山區自然原水的凈水裝置及凈水方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種組合過濾集成凈水裝置及凈水方法，免去沉淀過程，經過多層過濾完成對自然原水的凈化處理，達到飲用水的標準。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：組合過濾集成凈水裝置，主要包括原水箱，清水箱和多層濾柱，原水箱的一側有原水進水管和原水排空管，多層濾柱上端設有連接管和溢水管，其中連接管與原水箱內的潛污泵相連，多層濾柱的下端設置水位儀、取樣口、出水管，所述出水管通過三通件分別連接濾出水管和潛水泵，其中濾出水管上設有閥門Ⅱ與清水箱相連，潛水泵在清水箱內，在三通件和潛水泵之間設置有閥門Ⅲ和流量計，通過所述的水位儀可以判斷濾柱內水位的變化，所述的取樣口可以取過濾后的水樣進行水質檢驗。

進一步的，所述的多層濾柱為石英砂層、陶粒層和活性炭顆粒層構成的石英砂-陶粒-活性炭濾柱，濾柱直徑為400mm，其中石英砂裝填高度為800mm；陶粒粒徑為1.5mm~3.0mm，密度為1.1~1.3g·cm^-3，孔隙率60%~75%，高度為500mm；活性炭為顆粒狀活性炭，粒徑為1.2?mm~1.6mm，總孔容積0.78cm³/g，比表面積880m²/g，活性炭裝填高度為500mm，三者用法蘭進行連接，便于維護和維修。

進一步的，在所述的多層濾柱下端還設有氣流反沖裝置，包括閥門Ⅰ、氣流控制器和空氣泵，所述的氣流控制器可以根據需要調節空氣泵的氣壓及氣流大小，并通過打開的閥門Ⅰ對石英砂-陶粒-活性炭濾柱進行反沖洗。

進一步的，所述的水位儀為壓力式水位儀，通過濾柱內水壓的變化顯示水位的高低，當水位儀上的讀數遠低于正常使用時的讀數時，可由此判斷需要對濾柱進行反沖洗。

一種利用所述的組合過濾集成凈水裝置進行凈水的方法，包括過濾過程和反沖洗過程，其中所述的過濾過程為：打開閥門Ⅱ，關閉閥門Ⅰ、閥門Ⅲ，打開潛污泵，將原水箱中的原水抽送到石英砂-陶粒-活性炭濾柱，石英砂的裝填高度最大，可以充分截留大顆粒污染物降低濁度，然后依次經過陶粒和活性炭濾柱的吸附作用截留水中的有機物和重金屬離子，過濾后的清水經出水管、濾出水管進入清水箱中待用，在此過程中可以從取樣口取樣進行水質化驗；所述的反沖洗過程有兩種方法，當石英砂-陶粒-活性炭組合濾柱污染較輕時，可只采用水反沖洗，當石英砂-陶粒-活性炭組合濾柱污染較重，則需要采用氣-水反沖洗，所述的氣-水反沖洗為氣流反沖洗和水反沖洗聯合進行。

當進行水反沖洗時，開啟潛水泵、閥門Ⅲ及原水排空管，關閉閥門Ⅱ，清水箱中的水經過潛水泵、流量計、閥門Ⅲ、進入石英砂-陶粒-活性炭組合濾柱，將濾柱內附著的污染物沖起，污染物隨水流自下而上經過溢流管、原水箱、原水排空管排出，反復沖洗多次，直到原水排空管內流出清水為止。

當進行氣-水反沖洗時，開啟空氣泵、閥門Ⅰ、氣體流量計、潛水泵、閥門Ⅲ及原水排空管，關閉閥門Ⅱ，通過氣流的震蕩和水流的清洗，更加徹底的對附著的污染物進行清洗，污染物隨著水流自下而上通過溢流管進入原水箱并從原水排空管中排出。

本發明的有益效果是：

第一，本發明通過組合過濾技術，省去沉淀過程而將過濾過程在濾柱內同步完成，是一種新型過濾組合工藝技術；

第二，本發明所使用的濾料方便、經濟、易得，天然原水經潛污泵抽送到石英砂-陶粒-活性炭濾柱后，石英砂的裝填高度最大，可以充分截留大顆粒污染物降低濁度，然后依次經過陶粒和活性炭濾柱的吸附作用截留水中的有機物和重金屬離子，從而有效解決原水中的濁度、有機物、重金屬等污染物超標的問題，使得濁度、有機物、重金屬以及細菌指標符合生活飲用水衛生標準GB-5749-2006；