專利名稱：一體化全自動反沖凈水設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種一體化全自動反沖凈水設備。
背景技術：
隨著工業企業的增多，環境破壞，地表水污染口趨嚴重，工業區域未經處理的地表水已經不能作為飲用水和工業用水；而日前使用的凈水器都是普遍是上個世紀研發的或稍加改良的一體式凈水器，主要有簡單的水處理技術組合而成。現在國家提高了生活飲用水標準，同時，現有技術中的凈水器存在自動化程度低、自用消耗水量大、反沖不徹底、水處理效果有限、系統管路復雜、體積龐大、不方便運輸、安裝周期長和維護不方便等缺點。因此， 有必要作進一步改進和完善。
實用新型內容本實用新型的目的旨在提供一種結構簡單合理、安裝方便及施工周期短、操作簡便、占地面積少、耐沖擊能力強的一體化全自動反沖凈水設備，以克服現有技術中的不足之處。按此目的設計的一種一體化全自動反沖凈水設備，包括設置于設備主體中部的絮凝反應區，設置于設備上部左右兩側的沉淀器，和設置于下部左右兩側的過濾器和清水箱， 其結構特征是所述絮凝反應區設置有一級以上的反應區，各反應區之間設置隔板，隔板上設置過流孔，每級反應區還設置3-4層網格。所述沉淀器設置有可沉淀或澄清污水的斜管沉淀組件，沉淀器的底部設置泥斗和排泥組件；沉淀器的入水端設置有布水區，上部設置集水堰，沉淀器上的出水口通過配水槽、U形管道與過濾器進水區管相連。所述過濾器為重力式無閥過濾器，重力式無閥過濾器上依次設置有配水槽、U形管、氣水分離、虹吸反沖管、濾板組件及石英砂；配水槽和U形管位于沉淀器的外部，且與斜管沉淀組件相連通；虹吸反沖管位于設備主體的側壁上，虹吸反沖管上設置有反沖洗排水溝、水封槽和排泥溝共同構成一水路循環，排泥溝與絮凝反應排泥管及沉淀池排泥管相連， 氣水分離組件設置于過濾器頂部進水端上。所述氣水分離組件包括水分離器內筒和水分離器外筒，其中自U形管的進水在距離外筒頂部1/2處切向旋流進入水分離器外筒與水分離器內筒構成的空腔內，水分離器內筒直徑與反沖洗排水管直徑相同，水分離器外筒頂部為封閉結構，且設置排氣管，排氣管出口接至配水槽內并水封50-100mm，水分離器外筒底部設置有反射板布水組件，其直徑比水分離器外筒大200-300mm。所述U形管的進水口與沉淀池配水槽相連，U形管的出水口與氣水分離組件相連， 該U形管包括內管和外管,水流從內管進入，向下流至距主體底板100-150mm處(或低于底板)，水流向上進入內管和外管組成的空腔內，然后流入氣水分離組件。所述虹吸反沖管的進水口與氣水分離組件上水分離器內筒相連，虹吸反沖管的出水口與水封槽及反沖洗排水溝相連，虹吸反沖管由虹吸反沖內管和虹吸反沖外管組成，水流從內管和外管組成的空腔內進入，向上流至距主體頂沿1200-1500mm處，水流向下進入內管，然后流入水封槽。所述虹吸反沖管的頂部設置自動虹吸反沖及破壞反沖的組件，自動虹吸反沖及破壞反沖的組件包括常閉電磁閥和常開電磁閥，常閉電磁閥與配套抽真空組件連通；常開電磁閥與大氣連通，與配套的PLC控制組成完整的控制單元。 所述虹吸反沖管設置自動液位控制組件，自動液位控制組件包括電磁液位計和旁通管件，電磁液位計設置于旁通管道內，旁通管道分別與上端連通管及下端連通管相連，下端連通管安裝位置在距虹吸反沖內管頂沿下方100mm。旁通管道除上下端各接DN15連通管外，其余為密封。電磁液位計為不銹鋼制件。所述斜管沉淀組件包括一個以上的斜管；斜管的直徑為30mm-50mm,長度為 1000-1200mm，斜管的材質為PP蜂窩制件。所述設備主體為封閉式或半封閉式可受壓的箱體結構，主體設備呈T形，平面為長方形，寬度2500-3200mm ;設備主體上設置有一個以上的人孔；設備主體上還設置有爬梯及平臺，設備主體、爬梯和平臺的材質為碳鋼制件或不銹鋼制件。本實用新型與現有技術相比具有以下優點I、將絮凝反應、高效斜管沉淀、重力式無閥過濾及自動反沖等工藝有機組合在一起；具有耐沖擊負荷能力強、沖沖洗頭損耗少、全自動反沖洗、故障率低、運行穩定和操作簡便優點，2、通過結構優化設計，設備上部左右兩側并行設置斜管沉淀組件，配水更加均勻， 沉淀效果好，出水水質穩定。3、通過結構優化設計，采用上下左右4大部分，各部分獨立，實現在制造廠生產， 汽車運輸，現場組裝，大大縮短施工周期，提高生產效率。4、設置氣水分離組件，有效解決重力式無閥過濾器進水夾氣的問題，大幅度降低反沖洗用水量，清洗更加徹底。5、通過優化設計，虹吸下降管配套電磁閥和液位控制器，實現反沖系統PLC自動控制。6、有效解決傳統設備占地面積大，可以減少反沖洗水泵的增設，同時不需要抽取清水池的清水作反沖洗用水，以達到能節能環保、提高沉淀效率，降低整體高度的目的；并且簡化整個系統的管路配置，大大地減輕了操作管理強度與設備投資。7、可用于去除水中懸浮物即降低濁度，還可去除部分鐵錳和膠體等物質，出水濁度達到國家規定的生活飲用水濁度指標，廣泛應用于城鎮和工礦企業的工業用水處理，也可用于工業廢水處理；并且可以根據需要配套加藥及消毒設備和/或PLC控制系統。
圖I為本實用新型的一實施例主視結構示意圖。圖2為圖I中沿A-A方向剖視結構示意圖。圖3為圖I的俯視結構示意圖。圖4為爬梯及平臺與設備主體裝配后的主視結構示意圖。[0026]圖5為圖4的左視結構示意圖。圖6為氣水分離組件的主視結構示意圖。圖7為U形管組件的主視結構示意圖。圖8為虹吸反沖管的主視結構示意圖。圖9為液位控制組件的主視結構示意圖。圖中1為設備主體，I. I為人孔，I. 2為排泥溝，I. 3為水封槽，I. 4為反沖洗排水 溝，2為斜管沉淀組件，3為出水堰，4為沉淀器，5布水區，6為絮凝反應區，7為網格，8為沉 淀池排泥管，9為氣水分離組件，9. I為排氣口及水封件，9. 2為排氣管，9. 3為水分離器外 筒，9. 4為反射板布水部件,9. 5為水分離器內筒,10為出水口，11為清水箱,12為過濾器,13 為石英砂，14為濾板組件，15為配水槽，16為U形管，16. I為內筒，16. 2為外筒，17為虹吸 反沖管，17. I為常閉電磁閥，17. 2為常開電磁閥，17. 3為液位控制組件,17. 31為上連通管, 17. 32為下連通管，17. 33為電磁液位計，17. 34為旁通管，17. 4為虹吸反沖外管，17. 5為虹 吸反沖內管，17. 6為反沖強度調節板,18為隔板,19為進水管,20為反應區排泥管,21為爬 梯，22為過道平臺。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述。參見圖I-圖9，本一體化全自動反沖凈水設備，包括設置于設備主體I中部的絮 凝反應區6，設置于設備上部左右兩側的沉淀器4，和設置于下部左右兩側的過濾器12。絮 凝反應區6設置有一級以上的反應區，各反應區間設置隔板18，隔板18上設置過流孔，每 級反應區還設置3-4層網格7。沉淀器4設置有可沉淀或澄清污水的斜管沉淀組件2，底部 設置泥斗和排泥組件，入水端設置有布水區5，上部設置集水堰，出水通過配水槽15、U形管 16道與無閥過濾器12進水區管相連；過濾器12采用重力式無閥過濾器12，設置有配水槽 15,U形管16、氣水分離、虹吸反沖管17、濾板組件14及石英砂13。配水槽15和U形管16 位于沉淀器4的外部，且與斜管沉淀組件2相連通。虹吸下降管位于過濾器12外部，與過 濾器12組件相連通。氣水分離組件設置在過濾室頂部進水端。虹吸反沖管17上設置有反 沖洗排水溝I. 4、水封槽I. 3和排泥溝I. 2共同構成一水路循環，排泥溝I. 2與絮凝反應排 泥管20及沉淀池排泥管8相連，氣水分離組件9設置于過濾器12頂部進水端上。設備主體I上的斜管沉淀器4，設備主體I為封閉式可受壓的箱體結構，設備主體 I上設置有若干個人孔，設備主體I上還設置有爬梯21及過道平臺22，設備主體I、爬梯21 和過道平臺22的材質為碳鋼制件，爬梯21及過道平臺22的增設便于設備的檢測和維護。 沉淀器4上設置有可沉淀或澄清污水的斜管沉淀組件2，其目的在于增加了沉淀面積而使 同等面積的沉淀器4增加了出水量，設備效率得到大大提高，同時在處理相同水量的前提 下，設備體積大大減少而節省了投資。本實用新型的工作原理及技術特性絮凝反應區6與一體化自動凈水器配套設施組合加藥組件及管式混合器配合，根 據原水提升泵(或進水電動閥)的啟動或關閉，自動投加混凝劑進入管式混合器快速混合 反應，隨后進入絮凝反應器，使得水中懸浮物及雜質形成足夠大的礬花。沉淀器4內設置了斜管沉淀組件2，水力條件得到明顯的改善，水流處理層流狀態、顆粒沉降不受水流干擾和沉淀穩定性更好、沉降路程縮短和沉降時間更短。選用約 30-50mm左右的斜管管徑和間距，增加了沉淀面積，使同等面積的沉淀器4增加了出水量， 設備效率得到大大提高，設備體積大大減少而節省了投資。斜管沉淀器4運行一段時間后， 大量的污泥沉積在底部泥斗中，必須定期將沉淀器4底部泥斗污泥排出。排泥周期與原水水質及所用藥劑有關，具體可根據日常運行情況進行調節。一般情況下原水濁度在2000ppm 以下時，沉淀器4出水濁度可小于15ppm。重力式無閥過濾器對沉淀器4出水進行深度過濾處理，采用先進的力全自動運行方式。過濾流程經沉淀或澄清后的清水，經配水槽15和U形管進入虹吸上升管，再由頂蓋內的布水檔板均勻地分配到濾料層中，水自上而下通過濾層進行過濾，濾后水由小阻力配水組件進行收集后進入清水區貯存，當水位上升至出水管時，濾后水通過集水槽流出。反洗流程濾池運行初時比較干凈，隨著運行時間的推移而濾層表面顆粒雜質逐漸增多，沖洗頭損失也隨之增加，水位將沿著虹吸上升管慢慢升高，當水位上升到一定高度時，到達反洗啟動點時，通過配套真空泵或水射抽真空組件抽出虹吸管內的空氣，使其形成虹吸反洗。濾池剛投入運行時，濾料層較清潔，但當運行到一定的時間之后，由于濾料層中固體顆粒雜質的逐漸增多，因此沖洗頭損失也隨之增加，水位就沿著虹吸上升管慢慢升高，當沖洗頭損失增大到一定程度之后，使虹吸上升管中的水位升高到液位開關位置，液位開關浮起，PLC得到信號后啟動反沖洗程序，控制開啟抽氣閥，開啟真空泵抽氣，使虹吸管形成真空，虹吸上升管中的水便大量越過管頂，沿虹吸下降管落下，這時，就開始了反沖洗過程。沖洗經過5min，PLC控制關閉抽氣閥及真空泵，開啟進氣閥，虹吸即被破壞，沖洗過程結束，過濾又重新開始。該結構可以減少傳統凈水設備中反沖洗水泵的增設，減少了能耗，同時不需要抽取清水池的清水作反沖洗用水，減少了自用耗水量，系統一體化結構簡化整個系統的管路配置，大大地減輕了操作管理強度與設備投資。通過增設氣水分離組件9， 解決了重力式無閥過濾器進水夾氣帶來的反沖不徹底，自用耗水量較大的缺點。反沖洗是根據濾層的堵塞程度而自動進行的，實現PLC集中控制，減少了人為操作的失誤，可以實現在無人操作的狀態下運行。并且具有以下特點I、用液位開關檢測沖洗頭損失；2、真空泵的吸力較大，能在較短的時間內形成虹吸；3、PLC直接開關電磁閥及真空泵即可形成反洗或停止。
權利要求1.一種一體化全自動反沖凈水設備，包括設置于設備主體(I)中部的絮凝反應區(6)， 設置于設備上部左右兩側的沉淀器(4)，和設置于下部左右兩側的過濾器(12)和清水箱(11)，其特征是所述絮凝反應區(6)設置有一級以上的反應區，各反應區之間設置隔板(18)，隔板(18)上設置過流孔，每級反應區還設置3-4層網格(7)。
2.根據權利要求I所述的一體化全自動反沖凈水設備，其特征是所述沉淀器設置有可沉淀或澄清污水的斜管沉淀組件(2)，沉淀器的底部設置泥斗和排泥組件(8);沉淀器的入水端設置有布水區(5)，上部設置集水堰(3)，沉淀器上的出水口(10)通過配水槽(15)、U 形管道(16)與過濾器(12)進水區管相連。
3.根據權利要求2所述的一體化全自動反沖凈水設備，其特征是所述過濾器(12)為重力式無閥過濾器，重力式無閥過濾器上依次設置有配水槽(15)、U形管(16)、氣水分離(9)、 虹吸反沖管(17)、濾板組件(14)及石英砂(13);配水槽(15)和U形管(16)位于沉淀器的外部，且與斜管沉淀組件相連通；虹吸反沖管(17)位于設備主體(I)的側壁上，虹吸反沖管(17)上設置有反沖洗排水溝(I. 4)、水封槽(I. 3)和排泥溝(I. 2)共同構成一水路循環，排泥溝(I. 2)與絮凝反應排泥管(20)及沉淀池排泥管(8)相連，氣水分離組件(9)設置于過濾器(12)頂部進水端上。
4.根據權利要求3所述的一體化全自動反沖凈水設備，其特征是所述氣水分離組件(9)包括水分離器內筒(9. 5)、水分離器外筒(9. 3)、排氣口及水封件(9. I)，水分離器內筒 (9.5)的直徑與反沖洗排水管的直徑相同，水分離器外筒(9.3)頂部為封閉結構，且設置有排氣管(9. 2)，水分離器外筒(9. 3)底部設置有反射板布水部件(9. 4)，反射板布水部件 (9. 4)的直徑比水分離器外筒(9. 3)大200-300臟。
5.根據權利要求3或4所述的一體化全自動反沖凈水設備，其特征是所述U形管(16) 的進水口與沉淀池配水槽(15)相連，U形管(16)的出水口與氣水分離組件(9)相連，該U 形管(16)包括內管(16. I)和外管(16. 2)。
6.根據權利要求5所述的一體化全自動反沖凈水設備，其特征是所述虹吸反沖管(17)的進水口與氣水分離組件(9)上水分離器內筒(9. 5)相連，虹吸反沖管(17)的出水口與水封槽(I. 3)及反沖洗排水溝(I. 4)相連，虹吸反沖管由虹吸反沖內管(17. 5)和虹吸反沖外管(17.4)組成。
7.根據權利要求6所述的一體化全自動反沖凈水設備，其特征是所述虹吸反沖管(17) 的頂部設置自動虹吸反沖及破壞反沖的組件，自動虹吸反沖及破壞反沖的組件包括常閉電磁閥(17. I)和常開電磁閥(17. 2)，常閉電磁閥(17. I)與配套抽真空組件連通；常開電磁閥(17. 2)與大氣連通，與配套的PLC控制組成完整的控制單元。
8.根據權利要求7所述的一體化全自動反沖凈水設備，其特征是所述虹吸反沖管(17) 設置自動液位控制組件，自動液位控制組件包括電磁液位計(17. 33)和旁通管件(17. 34)， 電磁液位計(17.33)設置于旁通管道(17.34)內，旁通管道(17.34)分別與上端連通管 (17. 31)及下端連通管(17. 32)相連。
9.根據權利要求8所述的一體化全自動反沖凈水設備，其特征是所述斜管沉淀組件 ⑵包括一個以上的斜管；斜管的直徑為30mm-50mm，長度為1000_1200臟，斜管的材質為PP 蜂窩制件。
10.根據權利要求9所述的一體化全自動反沖凈水設備，其特征是所述設備主體(I)為封閉式或半封閉式可受壓的箱體結構，主體設備呈T形，平面為長方形，寬度2500-3200mm ； 設備主體上設置有一個以上的人孔(I. I);設備主體上還設置有爬梯(21)及平臺(22)，設備主體、爬梯和平臺的材質為碳鋼制件或不銹鋼制件。
專利摘要一種一體化全自動反沖凈水設備，包括設置于設備主體中部的絮凝反應區，設置于設備上部左右兩側的沉淀器，和設置于下部左右兩側的過濾器和清水箱，絮凝反應區設置有一級以上的反應區，各反應區之間設置隔板，隔板上設置過流孔，每級反應區還設置3-4層網格。本實用新型與現有技術相比具有以下優點1、設備上部左右兩側并行設置斜管沉淀組件，配水更加均勻，沉淀效果好，出水水質穩定；2、設置氣水分離組件，有效解決重力式無閥過濾器進水夾氣的問題，大幅度降低反沖洗用水量，清洗更加徹底；3、設備集網格絮凝反應、高效斜管沉淀和重力式無閥自動反沖過濾等工藝有機組合在一起，簡化整個系統的管路配置，大大減輕了操作管理強度與設備投資。
文檔編號C02F9/04GK202346852SQ20112047425
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月24日 優先權日2011年11月24日
發明者張平, 辛永光 申請人:佛山市新泰隆環保設備制造有限公司