本发明是一种采用絮凝气浮、活性炭吸附、臭氧灭菌组合工艺的一体化应急饮用水处理装置。包括原水提升工序、气浮工序、吸附工序、消毒工序。原水提升后,采用汽水混合泵,使絮凝气浮过程一体化,同时采用臭氧参与汽水混合氧化絮凝,再经过活性炭吸附,去除水中重金属物质和放射性物质,再臭氧消毒灭菌得到合格的饮用水。整套装置工艺紧凑,集装式一体化程度高,体积小,操作简便,出水迅速,是适合在突发情况下,做出快速反应的应急饮用水处理设备。
1.一体化应急饮用水处理装置,由原水提升工序、气浮工序、吸附工序、消毒工序组成,其特征在于,所述原水提升工序包括预滤器(1)、原水泵(2)、水压调节器(3),由管道依次相连;所述气浮工序包括絮凝剂槽(4)、汽水混合泵(5)、气浮罐(6),汽水混合泵(5)从原水提升管道吸水,利用进水负压从空气吸入口(11)吸入空气,同时从絮凝剂槽(4)吸入混凝剂溶液,混合的汽水进入气浮罐(6),气浮分离后清水流入中间槽(7);所述吸附工序包括中间槽(7)、提升泵(8)、吸附罐(9),中间槽(7)接纳气浮罐(6)出水,提升泵(8)将中间槽(7)的水加压进入吸附罐(9),经过其中的颗粒活性炭吸附净化后出水进入臭氧消毒罐(10);所述消毒工序包括臭氧消毒罐(10)、臭氧发生器(15),臭氧发生器(15)内置的气泵将发生的臭氧输送进入臭氧消毒罐(10),汽水混合消毒杀菌,臭氧消毒罐(10)的出水是清洁饮用水;所述气浮罐(6)是一个具有双重圆锥形顶部结构的容器,在气浮罐(6)中部圆锥顶(13)的上端连接一个向上的圆管,圆锥顶(13)将气浮罐(6)分为上下两个室,下室是气浮室,上室是分离室,分离室中部的出水管有除渣控制阀(14),在气浮罐(6)顶部圆锥的上端连接一个倒置U形弯管(12)。
2.根据权利要求1所述的一体化应急饮用水处理装置,其特征还在于,所述的气浮罐(6)顶部的倒置U形弯管(12)与除渣控制阀(14)联动除渣的方式是:除渣控制阀(14)由时间程序控制,时开时关,当除渣控制阀(14)打开时,气浮罐(6)分离室中的清水溢流排放到中间槽(7),气浮罐(6)分离室内的水位可以保持在一个恒定水平;当除渣控制阀(14)关闭时,气浮罐(6)分离室中的水位上升,浮渣受到清水顶托从倒置U形弯管(12)排出。技术领域
本发明涉及一体化应急饮用水处理装置,属于水处理技术领域。
背景技术
当发生突发性自然灾害、突发性水污染事故时,迫切需要一种快速方便的饮用水处理装置,以当地自然水体为水源,为事故发生地人民群众提供安全卫生的饮用水。在发生突发性事故或者自然灾害时,事故地的水源会受到各种污染,一般比较浑浊,或者含有一定量的有机污染物、有害重金属。常规净水工艺难以应对。需要多种工艺组合的水处理装置。在已有的应急饮用水处理设备专利中,大多数都采用膜技术,如实用新型专利CN200951963,王久儒发明的饮用水应急保障车,其结构是固定在装载车内的水泵、絮凝器、沉淀器、过滤器、吸附器、反渗透净化器和水箱靠管路连接为一个净水装置。发明专利CN101412551A,王荣昌等人的一种应用于饮用水应急处理的强化絮凝-超滤联合工艺与装置,被污染的原水靠水泵进入絮凝反应池,再经格网过滤后,进入超滤膜装置净化,并紫外消毒后得到符合标准的饮用水。但膜技术成本比较高,膜材料容易污染堵塞。本发明的目的是提供一种采用絮凝、活性炭吸附、臭氧灭菌组合工艺的一体化应急饮用水处理装置,其运行稳定,出水达到饮用水标准,具有较大的成本优势。
发明内容
本发明采用汽水混合泵,使絮凝气浮过程一体化,同时采用臭氧参与汽水混合氧化絮凝,再经过活性炭吸附,臭氧消毒灭菌得到合格的饮用水。本发明一体化应急饮用水处理工艺及装置,由原水提升工序、气浮工序、吸附工序、消毒工序组成。原水提升工序包括预滤器1、原水泵2、水压调节器3,由管道依次相连。气浮工序包括絮凝剂槽4、汽水混合泵5、气浮罐6。汽水混合泵5从原水提升管道吸水,利用进水负压从空气吸入口11吸入空气,同时从絮凝剂槽4吸入混凝剂溶液,进入气浮罐6进行混凝气浮,同时臭氧发生器15内置的气泵将臭氧泵入气浮罐6参与汽水混合氧化絮凝,气浮分离后的清水流入中间槽7。吸附工序包括中间槽7、提升泵8、吸附罐9。中间槽7接纳气浮罐6出水,提升泵8将中间槽7的水加压泵入吸附罐9,经过吸附罐9中的颗粒活性炭吸附净化后的出水进入臭氧消毒罐10。消毒工序包括臭氧消毒罐10、臭氧发生器15。臭氧发生器15内置的气泵将发生的臭氧输送进入臭氧消毒罐10,进行汽水混合消毒杀菌,臭氧消毒罐10的出水是清洁饮用水。气浮罐6是一个具有双重圆锥形顶结构的容器,在内部圆锥形顶13的上端连接一个向上的圆管,圆锥形顶13将气浮罐6分为上下两个室,下室是气浮室,上室是分离室,分离室中部的出水管上有除渣控制阀14,在气浮罐6顶部圆锥的上端连接一个倒置U形弯管12。气浮罐6上室顶部的倒置U形弯管12与除渣控制阀14联动除渣的方式是:除渣控制阀14由时间程序控制,时开时关,当除渣控制阀14打开时,气浮罐6分离室中的清水溢流排放到中间槽7;当除渣控制阀14关闭时,气浮罐6分离室中的水位上升,浮渣受到清水顶托从倒置U形弯管12排出。气浮罐6分离室内可以保持在一个恒定水位。本发明的有益效果在于:1、采用汽水混合泵吸入空气实现气浮,省略了空气压缩和溶气等工序。2、在气浮罐6进水时引入臭氧,混凝气浮的同时有臭氧氧化剂参与可以强化絮凝效果,提高水中的颗粒物质的去除率。3、混凝气浮过程采用聚合氯化铝为混凝剂,在去除水中的胶体物质、颗粒物质的同时,可以去除水中重金属物质和放射性物质的污染。4、整套装置工艺紧凑,集装式一体化程度高,体积小,操作简便,出水迅速,是适合在突发情况下,做出快速反应的应急饮用水处理设备。
附图说明
图1一体化应急饮用水处理工艺及装置结构图图中1预滤器,2原水泵,3水压调节器,4絮凝剂槽,5汽水混合泵,6气浮罐,7中间槽,8提升泵,9吸附罐,10臭氧消毒罐,11空气进入口,12倒置U形弯管,13圆锥顶,14除渣控制阀,15臭氧发生器。
具体实施方式
在发生突发性事故或者自然灾害时,事故地的水源情况复杂。原水可能有树叶水草等杂物,由预滤器1过滤去除。水源与一体化应急饮用水处理装置之间有一定位置高差,取水泵需要有足够的吸程。在汽水混合泵5吸程足够的情况下,由汽水混合泵5直接从水源取水,此时原水泵2不启用。在汽水混合泵5吸程不够的情况下,原水泵2启动运行作为接力泵。原水泵2的出水口有水压调节器3,其中包括压力传感器、压力表、回流阀、出水阀等部件。水压调节器3的作用是将出水水压调节在稍低于大气压,使汽水混合泵5的进水口有一定的负压,具有能够吸入絮凝剂和空气的功能。汽水混合泵5在输送原水的同时吸入絮凝剂和空气,一起泵入气浮罐6。在气浮罐6的下室发生混凝反应和气浮作用,同时泵入一定量的臭氧气体参与强化絮凝作用。汽水混合物从圆锥顶13进入气浮罐6的上室。气浮罐6的上室是分离室。浮渣因浮力作用聚集到气浮罐6上室的顶部圆锥,下层是清水。气浮罐6上室的中部有出水管,出水管上有除渣控制阀14。出水管是一个倒置U形弯管。出水管中的水位高低控制了气浮罐6上室的水位。除渣控制阀14是一个常开阀,清水靠溢流出水。当除渣控制阀14关闭时,气浮罐6分离室中的水位上升,浮渣受到清水顶托从倒置U形弯管12排出。除渣控制阀14可以手动控制,也可以设定时间程序控制。气浮罐6流出的清水进入中间槽7,中间槽7中的清水由提升泵8泵入吸附罐9。经过活性炭吸附去除有机污染物和一部分重金属污染物。净化后的出水进入臭氧消毒罐10。臭氧发生器15发生的臭氧由内置气泵输送进入臭氧消毒罐10,经汽水接触消毒后,成为清洁的饮用水。实施实例:一体化应急饮用水处理装置,处理水量0.5立方米/小时。由原水泵提升,经水压调节器调节后的水压为-0.08MPa~0.1MPa,在汽水混合泵5进水口吸入空气,气水比1∶9,同时吸入的混凝剂的配量为5~10mg/L,进入气浮分离后去除浑浊物得到清水。再经过活性炭吸附,吸附时间2min。进入臭氧消毒罐灭菌,臭氧投加量4mg/L,汽水接触时间15~20min,出水达到合格的饮用水标准。