一種新型實用的自來水凈化處理裝置

陳興助，陳 財，侯友邦，馬 馳，孫金剛，美合日阿依·巴圖爾

(北方民族大學化學與化學工程學院，寧夏 銀川 750021)

水是人類賴以生存、不可缺少的自然資源，在當前水資源日益缺乏的情況下，水資源污染的現實給人們正常的生活質量帶來巨大挑戰。在中國很多地區，由于各種復雜因素致使不少水體已經嚴重受到污染，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發水處理技術對節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，水處理凈化技術是當前正在不斷地發展過程中。

1 實用新型內容

1.本實用新型的目的是提供一種自來水凈化處理裝置，能夠徹底去除自來水中游離氯(自來水廠為了消毒和殺菌而添加余氯)，并去除自來水中泥沙、鐵銹、重金屬、異味、細菌及各種有害物質，根據用戶需要改善自來水口感，達到綠色純凈水的效果。該套自來水凈化處理裝置其工藝創新性在于分五級凈化系統。首先是自來水進入設備6自來水碳粒、活性炭凈化器后經過錐形結構產生旋分分離效果，將一些比重稍大的砂粒、鐵銹等固體顆粒進行初步分離，然后再經過過前置碳粒進行阻擋和吸附作用，去除雜質和異物，再經過活性碳濾芯將進一步除去水中的各種有機物，按照工藝路線再經過膜濾器進行四級過濾，最后通過反滲透過濾器去除重金屬等雜質，使處理后的水清澈潔凈、無菌、無異味、無細菌及各種有害物質。水處理凈化裝置附帶自動控制器特有的自動維護功能，可定時恢復整個系統凈水效能。控制器對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定。

2.本實用新型裝置適用于居民小區住戶集體供水，也適用于高校辦公室、宿舍樓或者企、事業單位辦公系統集體供水。經過試用證明，本實用新型自來水凈化裝置可以根據客戶用水量的不同需要，分別配置相應規格的自來水凈化系列品種，不僅滿足了用戶的用水量要求，而且也降低了能耗，具有一定的社會效益和經濟效益。該套裝置除了配置上述設備以外，還根據工藝路線配置了相應的管路，所有設備、管路、管件及與水直接接觸的附件其材料均為食品級304L不銹鋼，保證水質不受二次污染。為了確保自來水凈化系統的正常、穩定、連續、長周期運行，該裝置還配置相應的自動控制系統，監測管路中水質的狀況，管路中設置壓力開關、流量計、電導率檢測儀、單向閥、電動閥、磁控閥、電磁閥等，確保系統的自動控制的可行性。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存在裝置外的儲罐內，根據用戶用水量的需要配置相應容量大小的飲用水暫存儲罐。

2 具體實施方式

如圖1所示，本實用新型是一種自來水凈化處理裝置，包括來自居民區自來水供水系統的自來水經管路進入5-1和5-2自來水緩沖分配器內，該兩個設備功能完全相同，對稱分布在設備6-自來水碳粒、活性炭凈化器上部兩側。經緩沖后的自來水分兩路均勻進入設備6-自來水碳粒、活性炭凈化器內，設備6-自來水碳粒、活性炭凈化器內填充碳粒和活性炭，自來水從設備中部進入后從底部液位開始慢慢上升，自來水在設備6內是由下向上移動的，經過設備6內的碳粒和活性炭過濾、吸附后從設備6頂部流出。從設備6頂部流出的經初級凈化的自來水經管道均分兩支路自流從設備3-1和3-2膜過濾器頂部接管進入設備內部進行膜分離，經過兩臺膜分離器作用凈化水從設備3-1、3-2下部側邊流出并通過管道匯總后進入設備2-清水泵，污水通過設備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。凈化后的水經過設備2清水泵加壓后經過管道從設備4-反滲透凈化器頂部進入該設備，水從上向下流動，經過設備4的分離，進入后水分兩路從設備4底部流出，其中純凈水從設備底部中心出料管流出，該純凈水就是經過三級凈化處理后獲得的直接飲用純凈水。經過反滲透后的污水經過設備4的底部側邊流出，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自來水緩沖分配罐A、5-2自來水緩沖分配罐B、6-自來水碳粒、活性炭凈化器

裝置整個運行過程全部實現自動控制，確保系統穩定、連續、長周期運行。

3 本實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地下車庫，占地面積小，容易滿足安裝條件，如圖2所示。由該系統支管路從居民區供水系引來自來水，自來水依靠自壓經管路進入5-1和5-2自來水緩沖分配器內，將引來的自來水分兩路輸送到設備6-自來水碳粒、活性炭凈化器靠近中部兩側。該輸水管進入設備后沿水平筒體切線方向布置，這樣設計的水流會自然在設備6下部的錐形內筒外邊緣以螺旋方式緩慢向設備6底部流動，這樣的流態就可以在椎體外側產生旋分分離效果，一些固態顆粒和水自然分離，達到了初級分離目的。隨著設備6內水位的慢慢上升，經錐體旋分分離后的自來水順著椎體底部小孔逐步接觸到設備6上部填裝的碳粒，進行初級凈化，然后再上升接觸到設備6最上部填裝的活性炭濾芯，經過活性炭濾芯的分離效果，水質已經得到了改善，然后經設備6凈化后的自來水從設備6頂部流出，設備6底部污水及雜質定期排放。

1-自來水凈化裝置底座，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自來水緩沖分配罐A、5-2自來水緩沖分配罐B、6-自來水碳粒、活性炭凈化器

2、從設備6頂部流出的經初級凈化的自來水經管道均分兩支路自上而下自流入設備3-1和3-2膜過濾器的頂部，進入設備3-1、3-2內部進行膜分離，經過兩臺膜分離器的作用，經膜過濾后的凈化水從設備3-1、3-2下部側邊流出并通過管道匯總，從兩臺膜濾器匯總后的凈化水通過管路與設備2-清水泵進水口連接，經過設備2水泵加壓后輸送到設備4反滲透膜分離器。污水通過設備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，為防止污水倒流，污水管路上設置單向閥。

3、設備3-1、3-2膜分離器凈化后的水經過設備2清水泵加壓后經過管道從設備4-反滲透凈化器頂部進入該設備，水從上向下流動，經過設備4的分離，凈化水進入后分兩路從設備4底部流出，其中純凈水從設備底部中心出料管流出，該純凈水就是經過五級凈化處理后獲得的直接飲用純凈水。經過反滲透后的污水經過設備4的底部側邊流出，并最終與裝置總排污管匯合，為防止污水倒流，污水管路上設置單向閥。

4 結論

本文對新型自來水凈化裝置進行了說明標注與解釋，指出了實用新型自來水凈化裝置的優勢所在。