[發明專利]一種基于太陽能驅動的集成式凈水系統與工藝

在審

• 申請號: 201810886348.3
• 申請日: 2018-08-06
• 公開（公告）號: CN108751547A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 武福平;張子賢;李世勇;張國珍
• 申請（專利權）人: 蘭州交通大學
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 武戰翠

1.一種基于太陽能驅動的集成式凈水系統，其特征在于：包括太陽能發電系統、凈水系統、控制系統；

所述太陽能發電系統，包括依次電連接的太陽能板（1）、蓄電池組件（2）、逆變器（3）、太陽能控制面板（4）；所述太陽能板（1）接收太陽能轉換成電能，并將電能儲存在蓄電池組件（2）中，通過逆變器（3）輸出交流電用于給控制系統供電；

所述凈水系統，包括通過管路依次連接的微渦流多功能網槳反應器（5）、自吸泵（6）、前置PP棉纖維濾柱（7）、高密度碳膜柱（8）、后置PP棉纖維濾柱（9）、超濾膜（10）、納濾膜（11）、紫外滅菌器（12）、壓力儲水罐（13）；微渦流多功能網槳反應器（5）內的液位、其內網槳的旋轉、自吸泵（6）的開停、及紫外滅菌器通過所述控制系統進行控制。

2.根據權利要求1所述的一種基于太陽能驅動的集成式凈水系統，其特征在于：所述控制系統包括電源適配器（21）、分別與電源適配器（21）電連接的液位控制系統（22）、攪拌控制系統（23）、水泵控制系統（24）、及紫外控制系統（25）；所述太陽能控制面板（4）與電源適配器（21）電連接，液位控制系統（22）與微渦流多功能網槳反應器內的液位控制器探頭（15）電連接，攪拌控制系統（23）與驅動微渦流多功能網槳反應器內網槳旋轉的變頻調速電機（18）電連接，液位控制系統（22）與水泵控制系統（24）電連接，水泵控制系統（24）分別與自吸泵（6）、自吸泵輸出端的高壓開關（20）電連接，紫外控制系統（25）與紫外滅菌器（12）電連接。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于太陽能驅動的集成式凈水系統，其特征在于：所述微渦流多功能網槳反應器（5）內網槳上均勻分布有圓孔，根據水質調整網槳的開孔率和開孔孔徑。

4.根據權利要求3所述的一種基于太陽能驅動的集成式凈水系統，其特征在于：所述微渦微渦流多功能網槳反應器（5）的頂部留有加藥孔（14），微渦微渦流多功能網槳反應器（5）的底部設有排泥斗（16），排泥斗（16）上設有排泥閥（17）。

5.一種采用權利要求1、2或4任一項所述系統基于太陽能驅動的集成式凈水工藝，其特征在于：包括預處理單元、膜分離單元和后處理單元；所述預處理單元包括微渦流多功能網槳反應器（5）、前置PP棉纖維濾柱（7）、高密度碳膜柱（8）和后置PP棉纖維濾柱（9）；膜分離單元包括超濾膜（10）和納濾膜（11）；后處理單元包括紫外滅菌器（12）；具體處理步驟如下：

步驟（A）. 預處理：在微渦流多功能網漿反應器（5）中加入藥劑，原水進入反應器，水流反復通過網漿上分布的網孔形成微小渦流，在藥劑的作用下，原水快速初步凈化，然后依次通過前置PP棉纖維濾柱（7）、高密度碳膜柱（8）和后置PP棉纖維濾柱（9）去除水中膠體、有機物和懸浮物；

步驟（B）. 膜分離處理：依次通過超濾膜（10）、納濾膜（11），原液中體積大于超濾膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側，通過納濾膜截留超濾膜不能截留的小分子有機物和二價鹽離子，同時透過部分對人體有益的離子；

步驟（C）.后處理：通過納濾膜（11）凈化后的水進入紫外滅菌器（12），進行滅菌處理，滅菌后進入壓力儲水罐（13）中。

6.根據權利要求5所述的一種基于太陽能驅動的集成式凈水工藝，其特征在于：在微渦流多功能網槳反應器（5）中根據不同的水質調整藥劑的加藥量和加藥種類，對于常規水質所加的藥劑為混凝劑，在混凝劑的作用下，懸浮物和膠體顆粒快速絮凝，對于低濁水投加的藥劑為助凝劑，對含難降解有機物的水質投加的藥劑為氧化劑，用于氧化水中難降解有機物。

7.根據權利要求6所述的一種基于太陽能驅動的集成式凈水工藝，其特征在于：微渦流多功能網槳反應器（5）為變頻間歇運行，按照快速攪拌、慢速攪拌和靜置沉淀的順序進行，根據不同水質調整網漿攪拌速度和攪拌時間。