陳興助，陳 財(cái)，侯友邦，馬 馳，孫金剛，美合日阿依·巴圖爾

(北方民族大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

水是人類賴以生存、不可缺少的自然資源，在當(dāng)前水資源日益缺乏的情況下，水資源污染的現(xiàn)實(shí)給人們正常的生活質(zhì)量帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。在中國(guó)很多地區(qū)，由于各種復(fù)雜因素致使不少水體已經(jīng)嚴(yán)重受到污染，這更加劇了飲用水資源緊缺的矛盾。因此，合理用水和積極研究開(kāi)發(fā)水處理技術(shù)對(duì)節(jié)約資源和能源是非常重要的。為了有效利用水資源，改善飲用水水質(zhì)，水處理凈化技術(shù)是當(dāng)前正在不斷地發(fā)展過(guò)程中。

1 實(shí)用新型內(nèi)容

1.本實(shí)用新型的目的是提供一種自來(lái)水凈化處理裝置，能夠徹底去除自來(lái)水中游離氯(自來(lái)水廠為了消毒和殺菌而添加余氯)，并去除自來(lái)水中泥沙、鐵銹、重金屬、異味、細(xì)菌及各種有害物質(zhì)，根據(jù)用戶需要改善自來(lái)水口感，達(dá)到綠色純凈水的效果。該套自來(lái)水凈化處理裝置其工藝創(chuàng)新性在于分五級(jí)凈化系統(tǒng)。首先是自來(lái)水進(jìn)入設(shè)備6自來(lái)水碳粒、活性炭?jī)艋骱蠼?jīng)過(guò)錐形結(jié)構(gòu)產(chǎn)生旋分分離效果，將一些比重稍大的砂粒、鐵銹等固體顆粒進(jìn)行初步分離，然后再經(jīng)過(guò)過(guò)前置碳粒進(jìn)行阻擋和吸附作用，去除雜質(zhì)和異物，再經(jīng)過(guò)活性碳濾芯將進(jìn)一步除去水中的各種有機(jī)物，按照工藝路線再經(jīng)過(guò)膜濾器進(jìn)行四級(jí)過(guò)濾，最后通過(guò)反滲透過(guò)濾器去除重金屬等雜質(zhì)，使處理后的水清澈潔凈、無(wú)菌、無(wú)異味、無(wú)細(xì)菌及各種有害物質(zhì)。水處理凈化裝置附帶自動(dòng)控制器特有的自動(dòng)維護(hù)功能，可定時(shí)恢復(fù)整個(gè)系統(tǒng)凈水效能。控制器對(duì)水流采取自吸式控制，處理前后的水壓保持不變，保證用水高峰期用戶用水量的穩(wěn)定。

2.本實(shí)用新型裝置適用于居民小區(qū)住戶集體供水，也適用于高校辦公室、宿舍樓或者企、事業(yè)單位辦公系統(tǒng)集體供水。經(jīng)過(guò)試用證明，本實(shí)用新型自來(lái)水凈化裝置可以根據(jù)客戶用水量的不同需要，分別配置相應(yīng)規(guī)格的自來(lái)水凈化系列品種，不僅滿足了用戶的用水量要求，而且也降低了能耗，具有一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。該套裝置除了配置上述設(shè)備以外，還根據(jù)工藝路線配置了相應(yīng)的管路，所有設(shè)備、管路、管件及與水直接接觸的附件其材料均為食品級(jí)304L不銹鋼，保證水質(zhì)不受二次污染。為了確保自來(lái)水凈化系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定、連續(xù)、長(zhǎng)周期運(yùn)行，該裝置還配置相應(yīng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)管路中水質(zhì)的狀況，管路中設(shè)置壓力開(kāi)關(guān)、流量計(jì)、電導(dǎo)率檢測(cè)儀、單向閥、電動(dòng)閥、磁控閥、電磁閥等，確保系統(tǒng)的自動(dòng)控制的可行性。該裝置所有污水全部匯總后由污水管排出并集中回收，凈化后的飲用水可以儲(chǔ)存在裝置外的儲(chǔ)罐內(nèi)，根據(jù)用戶用水量的需要配置相應(yīng)容量大小的飲用水暫存儲(chǔ)罐。

2 具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型是一種自來(lái)水凈化處理裝置，包括來(lái)自居民區(qū)自來(lái)水供水系統(tǒng)的自來(lái)水經(jīng)管路進(jìn)入5-1和5-2自來(lái)水緩沖分配器內(nèi)，該兩個(gè)設(shè)備功能完全相同，對(duì)稱分布在設(shè)備6-自來(lái)水碳粒、活性炭?jī)艋魃喜績(jī)蓚?cè)。經(jīng)緩沖后的自來(lái)水分兩路均勻進(jìn)入設(shè)備6-自來(lái)水碳粒、活性炭?jī)艋鲀?nèi)，設(shè)備6-自來(lái)水碳粒、活性炭?jī)艋鲀?nèi)填充碳粒和活性炭，自來(lái)水從設(shè)備中部進(jìn)入后從底部液位開(kāi)始慢慢上升，自來(lái)水在設(shè)備6內(nèi)是由下向上移動(dòng)的，經(jīng)過(guò)設(shè)備6內(nèi)的碳粒和活性炭過(guò)濾、吸附后從設(shè)備6頂部流出。從設(shè)備6頂部流出的經(jīng)初級(jí)凈化的自來(lái)水經(jīng)管道均分兩支路自流從設(shè)備3-1和3-2膜過(guò)濾器頂部接管進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行膜分離，經(jīng)過(guò)兩臺(tái)膜分離器作用凈化水從設(shè)備3-1、3-2下部側(cè)邊流出并通過(guò)管道匯總后進(jìn)入設(shè)備2-清水泵，污水通過(guò)設(shè)備3-1、3-2膜分離器的底部管道流出并匯合通入裝置總排污管內(nèi)。凈化后的水經(jīng)過(guò)設(shè)備2清水泵加壓后經(jīng)過(guò)管道從設(shè)備4-反滲透凈化器頂部進(jìn)入該設(shè)備，水從上向下流動(dòng)，經(jīng)過(guò)設(shè)備4的分離，進(jìn)入后水分兩路從設(shè)備4底部流出，其中純凈水從設(shè)備底部中心出料管流出，該純凈水就是經(jīng)過(guò)三級(jí)凈化處理后獲得的直接飲用純凈水。經(jīng)過(guò)反滲透后的污水經(jīng)過(guò)設(shè)備4的底部側(cè)邊流出，并最終與裝置總排污管匯合。

2-清水泵、3-1膜分離器A、3-2膜分離器B、4-反滲透凈化器、5-1自來(lái)水緩沖分配罐A、5-2自來(lái)水緩沖分配罐B、6-自來(lái)水碳粒、活性炭?jī)艋?/p>

裝置整個(gè)運(yùn)行過(guò)程全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，確保系統(tǒng)穩(wěn)定、連續(xù)、長(zhǎng)周期運(yùn)行。

3 本實(shí)用新型的使用方法和工作原理

1、首先該裝置可以安裝在居民小區(qū)地下車庫(kù)，占地面積小，容易滿足安裝條件，如圖2所示。由該系統(tǒng)支管路從居民區(qū)供水系引來(lái)自來(lái)水，自來(lái)水依靠自壓經(jīng)管路進(jìn)入5-1和5-2自來(lái)水緩沖分配器內(nèi)，將引來(lái)的自來(lái)水分兩路輸送到設(shè)備6-自來(lái)水碳粒、活性炭?jī)艋骺拷胁績(jī)蓚?cè)。該輸水管進(jìn)入設(shè)備后沿水平筒體切線方向布置，這樣設(shè)計(jì)的水流會(huì)自然在設(shè)備6下部的錐形內(nèi)筒外邊緣以螺旋方式緩慢向設(shè)備6底部流動(dòng)，這樣的流態(tài)就可以在椎體外側(cè)產(chǎn)生旋分分離效果，一些固態(tài)顆粒和水自然分離，達(dá)到了初級(jí)分離目的。隨著設(shè)備6內(nèi)水位的慢慢上升，經(jīng)錐體旋分分離后的自來(lái)水順著椎體底部小孔逐步接觸到設(shè)備6上部填裝的碳粒，進(jìn)行初級(jí)凈化，然后再上升接觸到設(shè)備6最上部填裝的活性炭濾芯，經(jīng)過(guò)活性炭濾芯的分離效果，水質(zhì)已經(jīng)得到了改善，然后經(jīng)設(shè)備6凈化后的自來(lái)水從設(shè)備6頂部流出，設(shè)備6底部污水及雜質(zhì)定期排放。

1-自來(lái)水凈化裝置底座，2-清水泵、3-1膜分離器A、3-2膜分離器B、4-反滲透凈化器、5-1自來(lái)水緩沖分配罐A、5-2自來(lái)水緩沖分配罐B、6-自來(lái)水碳粒、活性炭?jī)艋?/p>

2、從設(shè)備6頂部流出的經(jīng)初級(jí)凈化的自來(lái)水經(jīng)管道均分兩支路自上而下自流入設(shè)備3-1和3-2膜過(guò)濾器的頂部，進(jìn)入設(shè)備3-1、3-2內(nèi)部進(jìn)行膜分離，經(jīng)過(guò)兩臺(tái)膜分離器的作用，經(jīng)膜過(guò)濾后的凈化水從設(shè)備3-1、3-2下部側(cè)邊流出并通過(guò)管道匯總，從兩臺(tái)膜濾器匯總后的凈化水通過(guò)管路與設(shè)備2-清水泵進(jìn)水口連接，經(jīng)過(guò)設(shè)備2水泵加壓后輸送到設(shè)備4反滲透膜分離器。污水通過(guò)設(shè)備3-1、3-2膜分離器的底部管道流出并匯合通入裝置總排污管內(nèi)，為防止污水倒流，污水管路上設(shè)置單向閥。

3、設(shè)備3-1、3-2膜分離器凈化后的水經(jīng)過(guò)設(shè)備2清水泵加壓后經(jīng)過(guò)管道從設(shè)備4-反滲透凈化器頂部進(jìn)入該設(shè)備，水從上向下流動(dòng)，經(jīng)過(guò)設(shè)備4的分離，凈化水進(jìn)入后分兩路從設(shè)備4底部流出，其中純凈水從設(shè)備底部中心出料管流出，該純凈水就是經(jīng)過(guò)五級(jí)凈化處理后獲得的直接飲用純凈水。經(jīng)過(guò)反滲透后的污水經(jīng)過(guò)設(shè)備4的底部側(cè)邊流出，并最終與裝置總排污管匯合，為防止污水倒流，污水管路上設(shè)置單向閥。

4 結(jié)論

本文對(duì)新型自來(lái)水凈化裝置進(jìn)行了說(shuō)明標(biāo)注與解釋，指出了實(shí)用新型自來(lái)水凈化裝置的優(yōu)勢(shì)所在。