一种节能环保型天然矿泉水过滤净化设备制造技术

本发明专利技术公开了一种节能环保型天然矿泉水过滤净化设备，包括溶氧曝气单元、粗滤单元、精滤单元、消毒杀菌单元、储存仓，所述曝气溶氧室用于将待处理的原水进行曝气溶氧；所述粗滤单元包括多介质过滤塔，其利用气、液同时对过滤介质进行反洗防止滤料板结，同时通过叶片切割增加清洗程度，明显降低反洗水的用量；所述精滤单元包括保安过滤器和纳滤装置，用于进一步清洁水质，除去有害物质，所述消毒杀菌单元主要通过臭氧和紫外进行灭菌，本发明专利技术流程合理，结构优化，以最少的设备和成本实现曝气、过滤、杀菌的功能，在尽可能保留天然矿泉水特点的同时实现了有害物质的处理，高效的完成天然矿泉水的净化处理过程。

A kind of energy saving and environmental protection natural mineral water filtration and purification equipment

【技术实现步骤摘要】
一种节能环保型天然矿泉水过滤净化设备
本专利技术涉及环境工程
，具体涉及一种节能环保型天然矿泉水过滤净化设备。
技术介绍
天然矿泉水是从地下深处自然涌出或经人工揭露的、未受污染的地下矿水，我国发现的天然矿泉水根据水质的不同可以分为碳酸水、硅酸水和锶水，按规定，天然矿泉水必须在水源地进行净化灌装生产，不可以长途运输再行净化。当前，矿泉水净化常用的工艺步骤如下：(1)曝气：曝气步骤将空气中的氧气溶于水中，将其中的低价金属盐Fe2+和Mn2+氧化成为Fe3+和MnO2，经过后续的吸附、过滤步骤将其除去；(2)粗滤：粗滤一般是利用活性炭、石英砂等过滤介质，拦截吸附水中的胶体、大颗粒杂质、水中悬浮物，对原水进行初步的过滤。(3)精滤：精滤可分为微滤、超滤、纳滤，主要是利用具有不同尺寸孔隙的滤膜进行过滤，进一步筛分原水中的不良物质。(4)消毒杀菌：虽然天然矿泉水未受污染，一般所含有的致病菌较少，但是在处理工艺中仍有可能导致二次污染，所以在灌装前需进一步消毒杀菌。中国技术CN201420752900.7公开了一种高锶天然矿泉水的净化方法，主要包括石英砂过滤器、活性炭过滤器、臭氧混合装置和纳滤装置，达到脱除源水中的有机物并进行部分软化的功效，主要用于亚硝酸盐超标的高锶天然矿泉水的处理。然而，该技术所设计的工艺仅能针对特定水源，通用性不高，且分别采用了两种粗滤装置，效率低下，且其具体部件均采用市售成品，整体过滤效率不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种节能环保型天然矿泉水过滤净化设备，可针对多种原水水质，进行低价金属盐去除、过滤、杀菌等步骤，除去原水中的有害物质。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种节能环保型天然矿泉水过滤净化设备，包括溶氧曝气单元、粗滤单元、精滤单元、消毒杀菌单元、储存仓；我国大部分天然矿泉水中，原水中带有铁、锰等元素，导致原水发黄且饮用时具有金属味，久置容易产生沉淀，所以利用曝气时其中的铁、锰离子得到氧化沉淀，然后进行去除。所以，原水经水泵提升后，首先经过溶氧曝气单元，所述溶氧曝气单元包括依次连接的制氧装置、微纳气泡产生装置、曝气溶氧室，所述制氧装置用于产生高纯氧气，所述微纳气泡产生装置用于将高纯氧气转化为微纳气泡，微纳尺寸的气泡可以明显的增加水与氧气的接触面积，高效率的进行溶氧，所述曝气溶氧室用于将待处理的矿泉水进行曝气溶氧；在经过预处理的曝气阶段之后，进行过滤，分为粗滤单元和精滤单元；所述粗滤单元包括多介质过滤塔，所述多介质过滤塔上部设置布水管，所述布水管的入口通过管道与曝气溶氧室的出口相连；所述布水管下端设有多个布水件，所述多介质过滤塔中下部依次设置无烟煤层、细沙层、粗砂层；所述多介质过滤塔的底部中间设置一旋转柱，所述旋转贯穿无烟煤层、细沙层、粗砂层，所述旋转柱上设置三组叶片且分别对应无烟煤层、细沙层、粗砂层的中间，在进行反洗的时候，旋转柱进行旋转，带动三组叶片对无烟煤层、细沙层、粗砂层进行切割，可以高效率的进行冲洗达到节水的功效；所述多介质过滤塔的底部为反洗腔，所述反洗腔中具有多个反洗管，所述多个反洗管的进水管道汇聚为一个管道并外接反洗水，所述反洗管靠近粗砂层的一侧反洗头，反洗头的出水口垂直向上；所述多介质过滤塔的内侧壁还设置多个反洗气口，所述无烟煤层、细沙层、粗砂层分别对应至少两个反洗气口，所有的反洗气口的入气口通过管道相连并外接反洗气，在反洗水冲洗和叶片切割的过程中，都是中间部门的滤层介质得到的清洗程度比较高，所以在侧壁各自安装空气清洗口，在反洗过程中，反洗气通过反洗气口造成滤层介质边缘层的扰动，使过滤介质的清洗比较彻底；所述精滤单元包括保安过滤器，所述保安过滤器的进水口与多介质过滤塔的出水口相连接，所述保安过滤器采用PP滤芯，用于去除浊度度以上的细小微粒；虽然天然矿泉水源的污染较少，但是整个生产过程中仍有潜在危险，所以在灌装前需要进一步的进行消毒杀菌，本设备的消毒杀菌包括两部分，一部分是利用高氧化的臭氧杀菌，另一部分是利用紫外线高压汞灯进行消毒；所述消毒杀菌单元包括臭氧发生装置、气水混合室、紫外消毒装置，所述气水混合室的进水口、进气口分别通过管道连接保安过滤器和臭氧发生装置，在此，控制混合后臭氧的残留量在0.4mg/L左右，过高容易引起水中矿化沉淀，过低无法达到杀菌效果，所述气水混合室的出水口通过管道连接到储存仓且紫外消毒装置设置在该管道上，所述紫外消毒装置通过内设的紫外线高压汞灯进行消毒，放射波长为254nm。优选地，为了达到更好的曝气溶氧效果，所述曝气溶氧室中部可拆卸的设置多道布气环，所述多道布气环设置的高度、角度各不相同，用于对原水进行扰流和多角度布气，以增加水、气的接触面积，增大水流紊乱程度，使原水均匀曝气；所述每个布气环具有一个进气口和多个布气孔，所述布气孔均通过管道连接到微纳气泡产生装置的进气口，即微纳气泡产生装置将制氧装置输送的高纯氧气进行微纳气泡化，并通过布气孔释放到原水中。优选地，所述布气环由起支撑作用的环带和至少一道布气梁构成，所述环带通过螺栓、扣合的方式安装在侧壁上，所述布气梁两端安装在环带上并贯穿布气环的圆心，所述布气梁为圆柱形且分布一定数量的布气孔，这种结构下的布气环成本低，可以通过安装数量实现曝气程度的控制，而且拆卸方便。优选地，所述保安过滤器的滤芯精度为0.5μm，在该精度下，原水中的铁锰沉淀物、悬浮物、藻类、霉菌等基本得到去除。优选地，还包括纳滤装置，对于偏硅酸较高、硬度较高的水源基地，根据出水状况可以额外纳滤步骤，所述纳滤装置设置在保安过滤器和气水混合室之间；更优选地，所述保安过滤器的滤芯精度为5μm，对于包括纳滤步骤的设备而言，可以适当降低保安过滤器的滤芯精度，降低成本。优选地，所述臭氧混合室设有臭氧射流器，臭氧射流器一般采用耐氧化、耐腐蚀材料PVDF构成，是一种气液混合装置，用于将待处理的水和臭氧混合，实现消毒杀菌。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)流程合理，结构优化，以最少的设备和成本实现曝气、过滤、杀菌的功能，在尽可能保留天然矿泉水特点的同时实现了有害物质的处理，高效的完成天然矿泉水的净化处理；(2)利用曝气件实现气/水最大程度的结合和溶解，提高原水的曝气程度和氧化程度，使用灵活，成本低；(3)通过在多介质过滤塔设置叶片和旋转柱，通过叶片的切割作用使得滤料在冲洗的过程中得到彻底的清理，防止滤料板结，起到节能的作用；(4)通过在滤层侧壁设置反洗气口，进一步增加边缘处过滤介质的扰动，同时可以减少反洗水的用量，节能环保；(5)充分考虑原水质的情况，可以根据原水质报告进行多介质过滤塔中过滤层的选取以及纳滤装置的选用，适合多种水源情况。附图说明图1为本专利技术实施例1的结构示意图；图2为本专利技术多介质过滤塔的结构示意图；图3为本专利技术布气环的结构示意图；图4为本专利技术多个布气环的排布俯视图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能环保型天然矿泉水过滤净化设备，其特征在于：包括溶氧曝气单元、粗滤单元、精滤单元、消毒杀菌单元、储存仓；/n所述溶氧曝气单元包括依次连接的制氧装置(1)、微纳气泡产生装置(2)、曝气溶氧室(3)，所述制氧装置(1)用于产生高纯氧气，所述微纳气泡产生装置(2)用于将高纯氧气转化为微纳气泡，所述曝气溶氧室(3)用于将待处理的原水进行曝气溶氧；/n所述粗滤单元包括多介质过滤塔(4)，所述多介质过滤塔(4)上部设置布水管(41)，所述布水管(41)的入口通过管道与曝气溶氧室(3)的出口相连；所述布水管(41)下端设有多个布水件(42)，所述多介质过滤塔(4)中下部依次设置无烟煤层(43)、细沙层(44)、粗砂层(45)；所述多介质过滤塔(4)的底部中间设置一旋转柱(46)，所述旋转柱(46)贯穿无烟煤层(43)、细沙层(44)、粗砂层(45)，所述旋转柱(46)上设置三组叶片(47)且分别位于无烟煤层(43)、细沙层(44)、粗砂层(45)的中间；所述多介质过滤塔(4)的底部设置反洗腔(48)，所述反洗腔(48)中设有有多个反洗管(481)，所述多个反洗管(481)的进水管道汇聚为一个管道并外接反洗水，所述反洗管(481)靠近粗砂层(45)的一侧设置反洗头(482)；所述多介质过滤塔(4)的内侧壁还设置多个反洗气口(49)，所述无烟煤层(43)、细沙层(44)、粗砂层(45)分别对应至少两个反洗气口(49)，所有的反洗气口(49)的入气口通过管道相连并外接反洗气；/n所述精滤单元包括保安过滤器(5)，所述保安过滤器(5)的进水口与多介质过滤塔(4)的出水口相连接，所述保安过滤器(5)采用PP滤芯；/n所述消毒杀菌单元包括臭氧发生装置(6)、气水混合室(7)、紫外消毒装置(8)，所述气水混合室(7)的进水口、进气口分别通过管道连接保安过滤器(5)和臭氧发生装置(6)，所述气水混合室(7)的出水口通过管道连接到储存仓且紫外消毒装置(8)设置在该管道上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种节能环保型天然矿泉水过滤净化设备，其特征在于：包括溶氧曝气单元、粗滤单元、精滤单元、消毒杀菌单元、储存仓；
所述溶氧曝气单元包括依次连接的制氧装置(1)、微纳气泡产生装置(2)、曝气溶氧室(3)，所述制氧装置(1)用于产生高纯氧气，所述微纳气泡产生装置(2)用于将高纯氧气转化为微纳气泡，所述曝气溶氧室(3)用于将待处理的原水进行曝气溶氧；
所述粗滤单元包括多介质过滤塔(4)，所述多介质过滤塔(4)上部设置布水管(41)，所述布水管(41)的入口通过管道与曝气溶氧室(3)的出口相连；所述布水管(41)下端设有多个布水件(42)，所述多介质过滤塔(4)中下部依次设置无烟煤层(43)、细沙层(44)、粗砂层(45)；所述多介质过滤塔(4)的底部中间设置一旋转柱(46)，所述旋转柱(46)贯穿无烟煤层(43)、细沙层(44)、粗砂层(45)，所述旋转柱(46)上设置三组叶片(47)且分别位于无烟煤层(43)、细沙层(44)、粗砂层(45)的中间；所述多介质过滤塔(4)的底部设置反洗腔(48)，所述反洗腔(48)中设有有多个反洗管(481)，所述多个反洗管(481)的进水管道汇聚为一个管道并外接反洗水，所述反洗管(481)靠近粗砂层(45)的一侧设置反洗头(482)；所述多介质过滤塔(4)的内侧壁还设置多个反洗气口(49)，所述无烟煤层(43)、细沙层(44)、粗砂层(45)分别对应至少两个反洗气口(49)，所有的反洗气口(49)的入气口通过管道相连并外接反洗气；
所述精滤单元包括保安过滤器(5)，所述保安过滤器(5)的进水口与多介质过滤塔(4)的出水口相连接，所述保安过...

【专利技术属性】
技术研发人员：李修岭，卢科源，申智斌，王庆龙，杨辉辉，王培磊，胡晓君，王瑞，
申请(专利权)人：临沂大学，
类型：发明
国别省市：山东;37