一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置及应用其处理水源水的方法制造方法及图纸

一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置及应用其处理水源水的方法，本发明专利技术涉及一种处理村镇水源水的装置及方法。本发明专利技术的目的是要解决现有村镇饮用水水源存在的微生物、浊度、铁、锰、色度和有机物超标等多元污染问题。本装置包括小间距折板速沉调节水箱、小径管式反应器、GAC缓速滤池、重力流超滤膜池和同侧回转廊道式清水池。本发明专利技术适用于不同类型的水源水(如地下水、湖库水、泉水、融雪水、窖水和雨水等)，能同步高效去除水中多种污染物，有效保证饮用水的生物安全性和化学安全性，具有近零维护、成本低(运行成本几乎为0)、能耗低、操作简单、净水效能高等特点。净水效能高等特点。净水效能高等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置及应用其处理水源水的方法


[0001]本专利技术涉及一种处理村镇水源水的装置及方法。

技术介绍

[0002]90％以上的村镇饮用水水源主要面临微生物、浊度、铁锰、色度、有机物超标等多元污染问题，还面临着农业或畜牧业引起的微污染问题如农药、杀虫剂、除草剂和氨氮等；并且农村的水污染问题严峻且复杂，具有显著的地域性和差异性。同时，村镇人口分布较为分散且人数较少，用水量波动大，用水规模较小，受水量变化冲击以及规模化的影响，现有技术处理效果不稳定。此外，目前尚无专门用于村镇供水的技术或设备，大多是将城市现有供水技术或工艺，缩小规模照搬到农村，存在处理效果低下且不稳定、占地面积大、能耗高、制水成本高、运行维护工作量大且需要专门的技术人员运管等瓶颈问题。
[0003]浊度和色度作为感官性状指标，影响了人们饮用水时的观感，饮用时带来较强的不适感；铁锰过量摄入对人体有慢性毒害作用，如铁浓度超过血红蛋白结合能力时就会形成沉淀，导致代谢性酸中毒，对肝脏产生危害甚至诱发糖尿病，同时铁、锰异味较大且污染生活用具；微污染物含量极少，但危害极大，可在人体中不断富集，难以代谢，对人体健康产生很大威胁.常规处理以除浊为主，对水中溶解性有机物、铁锰、微量有机污染物、氨氮等去除效果差，难以保障村镇供水安全。
[0004]微生物安全性是影响饮用水供水水质安全的首要因素。目前在村镇，大部分供水系统仅配备蓄水池和供水管网等基本设施，缺乏有效的水处理装置或消毒工艺，大多数村镇仍存在饮用水微生物污染问题，严重威胁着当地居民的身心健康。
[0005]因此，亟需一种除污染效能好、操作简单、运行维护工作量少、低能耗、低成本、结构简单的净水设备以解决村镇饮用水水质问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是要解决现有村镇饮用水水源存在的微生物、浊度、铁锰、色度和有机物超标等多元污染问题，提供一种操作简单、低能耗、近零维护、无需专人操作的一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置及应用其处理水源水的方法。
[0007]一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置包括小间距折板速沉调节水箱、小径管式反应器、GAC缓速滤池、重力流超滤膜池和同侧回转廊道式清水池；
[0008]所述的小间距折板速沉调节水箱的一端通过进水管与原水连通，小间距折板速沉调节水箱的另一端通过调节水箱出水管与小径管式反应器的进水口连通，在小间距折板速沉调节水箱中设置多条折板形成垂直折流；
[0009]所述的小径管式反应器中包括小径斜管、第一穿孔匀水墙、第二穿孔匀水墙和小径管式反应器穿孔集水管，在小径管式反应器的进水口处依次设置第一穿孔匀水墙和第二穿孔匀水墙，第一穿孔匀水墙、第二穿孔匀水墙设置在小径斜管无效区域下部，第一穿孔匀
水墙和第二穿孔匀水墙上的小孔交错布置；小径斜管的上部为清水区，小径斜管的下部为布水区，清水区中设有多根集水管；
[0010]所述的小径管式反应器和GAC缓速滤池之间设置有集水渠，GAC缓速滤池包括曝气干管、曝气支管、配水孔、承托层、活性炭层和GAC缓速滤池穿孔集水管；曝气干管、配水孔、承托层、活性炭层和GAC缓速滤池穿孔集水管自下而上设置在GAC缓速滤池中，在曝气干管上连接有多条曝气支管，集水渠通过配水孔与GAC缓速滤池相连通；
[0011]所述的GAC缓速滤池通过GAC缓速滤池穿孔集水管与重力流超滤膜池相连通，重力流超滤膜池中由下至上依次设置重力流超滤膜池曝气干管、膜组件和重力流超滤膜池集水管，在重力流超滤膜池曝气干管上连接有多条重力流超滤膜池曝气支管；
[0012]重力流超滤膜池通过重力流超滤膜池集水管与同侧回转廊道式清水池相连通，在同侧回转廊道式清水池内设置有多个隔墙形成推流流态，同侧回转廊道式清水池的底部开有集水坑，集水坑与回转廊道连通。
[0013]一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置处理水源水的方法，是按照以下步骤实现的：
[0014]一、原水流进小间距折板速沉调节水箱中，颗粒大的泥砂在上下流动的过程中，流速降低，下沉到小间距折板速沉调节水箱底部，通过第一穿孔排泥管排出；
[0015]二、经小间距折板速沉调节水箱初沉后的水流进小径管式反应器中，依次经过第一穿孔匀水墙、第二穿孔匀水墙进入布水区，水流流经小径斜管的过程中颗粒较大的泥砂、悬浮物下沉至小径管式反应器底部，通过第二穿孔排泥管排出；水流通过清水区中集水管进入集水渠，得到沉淀后的水；
[0016]三、沉淀后的水经配水孔进入GAC缓速滤池中，GAC缓速滤池采用上向流，底部为配水区，待滤水依次经过承托层和活性炭层，打开GAC缓速滤池底部设置的曝气装置、曝气干管和曝气支管，曝气进入到GAC缓速滤池中，过滤后的水经GAC缓速滤池穿孔集水管收集后进入到重力流超滤膜池中，得到滤后水；
[0017]四、在重力流超滤膜池内，水通过膜孔进入膜组件，重力流超滤膜池采用重力流超滤膜池曝气干管和重力流超滤膜池曝气支管曝气；膜组件出水经过重力流超滤膜池集水管进入同侧回转廊道式清水池中；
[0018]五、同侧回转廊道式清水池内设有多个往复式和回转式的隔墙，多个隔墙，使水形成推流流态，消毒设施内装有消毒剂，使用计量泵投加消毒剂，消毒后的水经过加压泵加压后输送至村镇居民处，即完成利用一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置处理水源水的方法。
[0019]本专利技术应用一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置处理水源水的方法具有以下优点：
[0020]1能耗低、成本低、绿色无药剂：
[0021]①
、传统膜滤净水设备过滤水头相对较高通常为0.05～0.1MPa，而本专利技术一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置所采用的过滤水头为0.005～0.007MPa，远远低于传统膜滤净水设备，且不需要抽吸泵，显著降低了重力流超滤膜池工艺运行能耗；
[0022]②
、净水过程中不投加混凝剂，节省了药剂费用；
[0023]③
、本专利技术一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置采用重力流过滤，运行过程
中不产生额外的能耗和电耗，故该设备运行成本几乎为0应考虑消毒部分产生的运行费用。
[0024]2操作简单、近零维护、运行管理方便：
[0025]本专利技术一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置采用连续过滤模式，相比于传统的膜净水设备，不需要水力反冲洗系统如反冲洗泵、反冲洗水箱、反冲洗管路和反冲洗自控系统、错流系统如错流管路和控制系统、化学清洗系统如药剂池、药剂投加泵、药剂投加管路、药剂计量设备、废液收集池及自控系统，操作简单，也省去了上述各系统的维护工作，运行管理比较方便；
[0026]3同步去除多元污染物，净水效能高：
[0027]本专利技术一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置有机地结合了“小间距折板速沉调节水箱+小径管式反应器+活性炭层+生物滤饼层+超滤膜”三重过滤屏障，可显著强化对水中多元污染物如颗粒物、悬浮物、胶体、致病微生物、氨氮、有机物、铁、锰等的去除效能，保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置，其特征在于一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置包括小间距折板速沉调节水箱(1)、小径管式反应器(2)、GAC缓速滤池(3)、重力流超滤膜池(4)和同侧回转廊道式清水池(5)；所述的小间距折板速沉调节水箱(1)的一端通过进水管与原水连通，小间距折板速沉调节水箱(1)的另一端通过出水管(9
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1)与小径管式反应器(2)的进水口连通，在小间距折板速沉调节水箱(1)中设置多条折板(8)形成垂直折流；所述的小径管式反应器(2)中包括小径斜管(13)、第一穿孔匀水墙(10)、第二穿孔匀水墙(11)和小径管式反应器穿孔集水管(14)，在小径管式反应器(2)的进水口处依次设置第一穿孔匀水墙(10)和第二穿孔匀水墙(11)，第一穿孔匀水墙(10)、第二穿孔匀水墙(11)设置在小径斜管(13)无效区域下部，第一穿孔匀水墙(10)和第二穿孔匀水墙(11)上的小孔交错布置；小径斜管(13)的上部为清水区(15)，小径斜管(13)的下部为布水区(12)，清水区(15)中设有多根集水管(14)；所述的小径管式反应器(2)和GAC缓速滤池(3)之间设置有集水渠(16)，GAC缓速滤池(3)包括曝气干管(18)、曝气支管(19)、配水孔(20)、承托层(21)、活性炭层(22)和GAC缓速滤池穿孔集水管(23)；曝气干管(18)、配水孔(20)、承托层(21)、活性炭层(22)和GAC缓速滤池穿孔集水管(23)自下而上设置在GAC缓速滤池(3)中，在曝气干管(18)上连接有多条曝气支管(19)，集水渠(16)通过配水孔(20)与GAC缓速滤池(3)相连通；所述的GAC缓速滤池(3)通过GAC缓速滤池穿孔集水管(23)与重力流超滤膜池(4)相连通，重力流超滤膜池(4)中由下至上依次设置重力流超滤膜池曝气干管(31)、膜组件(30)和重力流超滤膜池集水管(29)，在重力流超滤膜池曝气干管(31)上连接有多条重力流超滤膜池曝气支管(32)；重力流超滤膜池(4)通过重力流超滤膜池集水管(29)与同侧回转廊道式清水池(5)相连通，在同侧回转廊道式清水池(5)内设置有多个隔墙(33)使水流成推流流态，同侧回转廊道式清水池(5)的底部开有集水坑，集水坑与回转廊道(5
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1)连通。2.根据权利要求1所述的一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置，其特征在于所述的进水管上设有取水泵(6)和进水阀(7)；相邻两条折板(8)之间的距离为0.2～1.0m；所述的第一穿孔匀水墙(10)和第二穿孔匀水墙(11)之间的距离为0.5～1.5m，相邻两根集水管(14)之间的距离为0.2～0.4m。3.根据权利要求1所述的一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置，其特征在于所述的重力流超滤膜池(4)内设有溶解氧检测仪；所述的膜组件(30)为水草式、柱式或帘式膜组件。4.根据权利要求1所述的一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置，其特征在于所述的集水渠(16)和重力流超滤膜池(4)之间设有循环管(46)，循环管(46)上设有循环阀(24)和循环泵(25)。5.根据权利要求1所述的一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置，其特征在于所述的重力流超滤膜池(4)和集水渠(16)之间设有越管路(47)，越管路(47)由超越阀(17)控制。6.根据权利要求1所述的一种近零维护村...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐小斌，梁恒，郭喜收，王金龙，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：