一种过滤层级自适应可调节的多用途水处理系统和方法技术方案

本发明专利技术提出了一种过滤层级自适应可调节的多用途水处理系统和方法，所述的水处理系统包括具有N级过滤结构的过滤装置,每级过滤结构均设有用于检测经该级过滤结构过滤后水质的水质监测系统，水质监测系统的信号输出端与控制器连接；每级过滤结构均连接有独立的M个出水通道，每个出水通道上均设有通断阀；控制器根据所有水质监测系统的检测结果，根据用水水质需求，控制第一个达到该水质需求的过滤结构的对应出水通道的通断阀开启。本发明专利技术可实现一套水处理设备输出多种用途的水，比如水源热泵或其他工业用水，养殖业用水，农村饮用水，城镇饮用水等；而且本发明专利技术可根据待过滤水源水质的不同自动调节过滤层级，满足用水水质要求的同时满足高效性。同时满足高效性。同时满足高效性。

【技术实现步骤摘要】
一种过滤层级自适应可调节的多用途水处理系统和方法


[0001]本专利技术属于水处理
，具体涉及一种过滤层级自适应可调节的多用途水处理系统和方法。

技术介绍

[0002]2022年5月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《乡村建设行动实施方案》，要求把公共基础设施建设重点放在农村，持续改善农村生产生活条件，乡村面貌发生巨大变化。其中，强化农村供水保障是重点任务之一。
[0003]偏远山区人口居住分散，管网输水成本高，主要是工程造价高(一般净水占造价的30％左右，而管网占造价的70％)，因此很多山区人民自挖水井以解决自家的饮水问题，但部分井水的水质并不能达到国家标准。
[0004]随着农村的发展，城市返乡的人越来越多(返乡工作、度假、休闲娱乐等)，传统水井已不能满足供水需求，农村供水难题亟需解决。市面上出现了一些可用于农村的水处理系统，其将溪流、水库、井水、鱼塘或水窖等水源的水经过过滤后供村民使用。
[0005]然而现有水处理系统处理后的水为单一用水，比如只满足农村饮用水要求，用农村饮用水作为工业用水或畜牧养殖用水的经济性差。另外，一年四季中，前述水源的水的水质是波动的，枯水期水质好，水的浊度低，洪水期水质差，水的浊度高。如若按枯水期水质好的要求来设置水处理系统的净水能力，则该水处理系统处于洪水期的水源的水时，会存在处理后的水不达标的情况；如若按洪水期水质差的要求来设置水处理系统的净水能力，则该水处理系统处于枯水期的水源的水时，会存在处理效率低的情况。
[0006]而且随着处理水的增多，水处理系统的滤芯上会堆积淤物，为提高水处理系统的使用寿命，通常采用反冲洗的方式来清洗滤芯和/或定期更换滤芯。常规反冲洗方式为垂直反冲，反冲洗时需要停机，不能24小时不间断工作，反冲效率低下。
[0007]另外，现有水处理系统的过滤结构一般在过滤腔室中填充一层或多层颗粒滤料，所有颗粒滤料在过滤腔室中并未固定均可活动，全部为松散过结构，一方面过滤时松散结构的拦砂效果差，导致过滤效果差；另一方面反冲洗时，由于松散结构拦砂效果差，反冲洗时的淤物可能下渗而对该过滤结构后的水造成二次污染。

技术实现思路

[0008]本专利技术旨在解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的第一个目的是提供一种过滤层级自适应可调节的多用途水处理系统。本专利技术的第二个目的是提供一种具有前述过滤层级自适应可调节的多用途水处理系统的水处理方法。
[0009]为达到上述第一个目的，本专利技术采用如下技术方案：一种过滤层级自适应可调节的多用途水处理系统，包括过滤装置，过滤装置包括N级过滤结构,N为大于等于2的整数；每级过滤结构均设有用于检测经该级过滤结构过滤后水水质的水质监测系统，水质监测系统的信号输出端与控制器连接；待过滤水源的水经第一级过滤结构的进水口进入过滤装置
中，上一级过滤结构的出水口与下一级过滤结构的进水口连通，每级过滤结构均连接有独立的M个出水通道，M为总用水水质需求类型数，M为大于等于1的整数，每个出水通道上均设有通断阀，每级过滤结构过滤后的水能够通过不同出水通道排出；控制器根据所有水质监测系统的检测结果，根据用水水质需求，控制第一个达到该水质需求的过滤结构的对应水质出水通道的通断阀开启，满足该水质的水输送至用水设施。
[0010]上述技术方案中，过滤装置包括N级过滤结构，进入过滤装置中的水逐级过滤，先粗滤再精滤，过滤效率高。每级过滤结构均连接有独立的M个出水通道，每根出水通道上均设有截止阀，每级过滤结构的M个出水通道用于输送不同水质的水，控制器接收所有水质监测系统的检测结果，根据用水水质需求控制通断阀开启，使得经该水处理系统处理后的水可以分为M种用水水质需求，实现一套水处理设备输出多种用途的水，比如水源热泵或其他工业用水，养殖业用水，农村饮用水，城镇饮用水等。
[0011]本专利技术的在枯水期，经由上一级过滤结构过滤后满足水质要求的水，由上一级过滤结构对应水质要求的出水通道排出，无需进入下一级过滤结构再过滤，提高过滤效果；在洪水期，上一级过滤结构过滤后仍不满足水质要求的水，需要进入下一级过滤结构再过滤，直至满足水质要求为止，以此提高过滤精度。本专利技术的水处理系统可根据不同的水源、或同一水源不同时期水水质的不同自动调节过滤层级，满足用水水质要求的同时满足高效性。
[0012]在本专利技术的一种优选实施方式中，该水处理系统还包括M个储水设备，不同储水设备用于存储不同水质的水，所有过滤结构的不同水质的出水通道分别与存储对应水质的储水设备连接，每级过滤结构过滤后满足同一水质要求的水通过对应的出水通道进入与之匹配的同一储水设备中。
[0013]上述技术方案中，通过设置M个储水设备来储存由过滤装置过滤后的不同水质的水。
[0014]在本专利技术的一种优选实施方式中，过滤装置还包括回流管，回流管的两端分别与第N级过滤结构的进水口和出水口分别相连，回流管上设有能够将第N级过滤结构过滤后的水输送至第N级过滤结构进行再过滤的回流泵，控制器的回流再滤输出控制端与回流泵的使能端相连。
[0015]上述技术方案中，在特别时期，比如在特大暴雨期，水源的水质特别差，在经最后一级过滤结构过滤后的水仍不能满足所有种类或部分种类用水水质要求时，控制器控制回流泵启动，回流泵将最后一级过滤结构过滤后的水抽至其进水口，由最后一级过滤结构再过滤，直至过滤后的水满足用水水质要求。
[0016]在本专利技术的一种优选实施方式中，不同层级的过滤结构的过滤效果不同；下一级过滤结构的滤料的粒径小于上一级过滤结构的滤料的粒径，和/或下一级过滤结构的过滤层的厚度不小于上一级过滤结构的厚度。
[0017]上述技术方案中，滤料的粒径逐渐减小，过滤层的厚度相同或越来越厚，先粗滤再精滤，过滤效率高。
[0018]在本专利技术的一种优选实施方式中，该水处理系统还包括反冲结构，反冲结构包括与反冲水源连接的并联设置的N组反冲管，N组反冲管分别与N级过滤结构相连以对过滤结构进行反冲，每组反冲管上均设有控制通断的反冲控制阀或者N组反冲管由一个反冲控制阀控制通断。
[0019]上述技术方案中，通过设置反冲结构对过滤装置的每层过滤结构进行层间反冲，防止过滤结构淤塞，延长过滤装置的使用寿命。
[0020]在本专利技术的一种优选实施方式中，反冲水源为通过出水支通道与过滤装置连接的中部汇水设备，出水支通道上设有分水阀，过滤装置中的水能够通过出水支通道排至中部汇水设备中，N组反冲管的进水口与中部汇水设备的出水口连接。
[0021]上述技术方案中，通过设置出水支通道将过滤装置中的水部分引至中部汇水设备中储存，用于对过滤装置的过滤结构进行反冲，由此无需另设反冲水源。
[0022]在本专利技术的另一种优选实施方式中，一组所述反冲管包括位于过滤结构的过滤层上的第一反冲管和/或插入过滤层中的第二反冲管；每根所述第一反冲管和第二反冲管上均设有控制通断的反冲控制阀，或者所有第一反冲管的通断由一个反冲控制阀控制、所有第二反冲管的通断由一个反冲控制阀控制；过滤层整体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过滤层级自适应可调节的多用途水处理系统，其特征在于，包括过滤装置，所述过滤装置包括N级过滤结构,N为大于等于2的整数；每级过滤结构均设有用于检测经该级过滤结构过滤后水的水质的水质监测系统，所述水质监测系统的信号输出端与控制器连接；待过滤水源的水经第一级过滤结构的进水口进入所述过滤装置中，上一级过滤结构的出水口与下一级过滤结构的进水口连通，每级过滤结构均连接有独立的M个出水通道，M为总用水水质需求类型数，M为大于等于1的整数，每个出水通道上均设有通断阀，每级过滤结构过滤后的水能够通过不同出水通道排出；所述控制器接收所有水质监测系统的检测结果，根据用水水质需求，控制第一个达到该水质需求的过滤结构的对应水质出水通道的通断阀开启，满足该水质的水输送至用水设施。2.根据权利要求1所述的一种过滤层级自适应可调节的多用途水处理系统，其特征在于，还包括M个储水设备，不同储水设备用于存储不同水质的水，所有过滤结构的不同水质的出水通道分别与存储对应水质的储水设备连接，每级过滤结构过滤后满足同一水质要求的水通过对应的出水通道进入与之匹配的同一储水设备中。3.根据权利要求1所述的一种过滤层级自适应可调节的多用途水处理系统，其特征在于，所述过滤装置还包括回流管，所述回流管的两端分别与第N级过滤结构的进水口和出水口分别相连，所述回流管上设有能够将第N级过滤结构过滤后的水输送至第N级过滤结构进行再过滤的回流泵，所述控制器的回流再滤输出控制端与回流泵的使能端相连。4.根据权利要求1所述的一种过滤层级自适应可调节的多用途水处理系统，其特征在于，不同层级的过滤结构的过滤效果不同；下一级过滤结构的滤料的粒径小于上一级过滤结构的滤料的粒径，和/或下一级过滤结构的过滤层的厚度不小于上一级过滤结构的厚度。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的一种过滤层级自适应可调节的多用途水处理系统，其特征在于，还包括反冲结构，所述反冲结构包括与反冲水源连接的并联设置的N组反冲管，N组反冲管分别与N级过滤结构相连以对过滤结构进行反冲，每组反冲管上均...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏民，吕鸣，陈桦，何平，李晓，
申请(专利权)人：重庆泓源渗滤取水科技有限公司，
类型：发明
国别省市：