專利名稱：一種儲壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置的制作方法
技術領域：
一種儲壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置技術領域:本實用新型涉及飲水除氟技術，尤其涉及一種儲壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置。
背景技術：
:中國是地方性氟中毒比較重的國家之一，飲水型地方性氟病分布也很廣泛，尤其在西北、華北、淮北等地區。由于水資源缺乏，高氟水地區改水困難或無水可改，尤其是廣大農村居民居住較分散，高氟水地區分布較廣，遠離城市供水管網，若通過改水降氟或集中供水工程解決，鋪設管路任務艱巨，投資較大，因此迫切需要經濟有效的飲水除氟技術與設備。常用于飲水除氟的物理化學方法主要有化學沉淀法、絮凝沉淀法、吸附交換法、電凝聚法、膜分離法等。吸附交換法是我國飲用水除氟中研究應用較多的一種方法，主要利用吸附劑與氟離子的吸附作用、離子交換作用及絡合作用等將氟離子去除。吸附法除氟具有出水穩定、工藝流程簡單、運行成本低等優點，特別適合于低含氟水的處理。這種方法操作簡便，除氟效果較為穩定，但單一的吸附處理尚無法達到滿意的除氟效果，吸附劑流失問題限制了吸附劑粒徑尺寸，使其不能太小，進而無法充分發揮吸附容量。膜分離技術包括反滲透、電滲析、納濾、超濾、微濾技術。電滲析法和反滲透法都是將氟離子看成是陰離子的一部分，采用除鹽的辦法，在普遍去除陰離子的同時，去除氟離子，這兩種技術處理成本昂貴，設備投資大，出水氟含量往往過低，而且在除氟的同時也去除了相當一部分對人體有益的礦物質。納濾介于超濾與反滲透之間，但運行費用也較為昂貴。超濾與微濾對水中的鹽和低分子有機物沒有截留作用，不能直接用于除氟，但其分離作用有助于截留小粒徑吸 附劑，克服吸附劑流失問題。實用新型內容:為了彌補現有技術問題，本實用新型的目的是提供一種儲壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，解決吸附反應器中小粒徑吸附劑的水力流失問題，除氟效果較為穩定，高效低成本，實用性強。本實用新型的技術方案如下:儲壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，包括反應罐，其特征在于:所述的反應罐內設有內筒，反應罐與內筒之間形成環形空腔，反應罐左側外壁上端設有相連通的恒位水箱，恒位水箱左下方從上到下依次設有PLC、氣壓罐，PLC與位于恒位水箱內的水位控制器電連接，所述的恒位水箱外壁設有與氣壓罐底部的進水管相連通的連接管，連接管端部與氣壓罐左側的進水泵出水口相連通，所述的進水管左側的連接管上設有第一止回閥，進水管右側的連接管上從左到右依次設有第二止回閥、電磁閥，電磁閥、進水泵的控制電路及氣壓罐內的水壓傳感器分別與PLC電連接；所述的反應罐右側設有氣泵、出水泵，氣泵與內筒底部的布氣頭通過氣管聯通，出水泵與伸入到內筒上端的微濾膜通過水管相連接。所述的儲壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，其特征在于:所述的恒位水箱內設有浮球閥。所述的儲壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，其特征在于:所述的進水泵左端進水口連接有抽水管。所述的儲壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，其特征在于:所述的氣壓罐內設有從內壁頂部通到底部的、傾斜的隔膜。所述的儲壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，其特征在于:所述的出水泵的進水管上設有流量計。本實用新型與現有技術相比，其有益效果是:(I)采用氣壓罐儲水儲壓，可實現增壓設備間歇開啟，處理裝置連續運行，減少設備運行能耗及操作難度；(2)采用微濾膜實現固、液分離，解決吸附反應器中小粒徑吸附劑的水力流失問題，允許使用小粒徑吸附劑，有助于充分發揮其吸附潛能，同時可截留部分病毒和細菌，保障出水水質；(3)反應罐與膜分離單元采用一體化設計，結構簡單，操作方面；(4)反應罐內設有內筒，在反應罐與內筒之間構成內循環方式運行，提高了吸附劑與水的混合效果，同時內循環形成的膜面錯流，可控制膜污染的形成。
:圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
: 參見圖1:儲壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，包括反應罐1，反應罐I內設有內筒2，反應罐I與內筒2之間形成環形空腔3，反應罐I左側外壁上端設有相連通的恒位水箱4，恒位水箱4左下方從上到下依次設有PLC5、氣壓罐6，PLC5與位于恒位水箱4內的水位控制器7電連接，恒位水箱4外壁設有與氣壓罐6底部的進水管8相連通的連接管9，連接管9端部與氣壓罐6左側的進水泵10出水口相連通，進水管8左側的連接管9上設有第一止回閥11，進水管8右側的連接管上從左到右依次設有第二止回閥12、電磁閥13，電磁閥13、進水泵10的控制電路及氣壓罐6內的水壓傳感器14分別與PLC5電連接；反應罐6右側設有氣泵15、出水泵16，氣泵15內筒2底部的布氣頭17通過氣管聯通，出水泵16與伸入到內筒2上端的微濾膜18通過水管相連接，采用微濾膜18實現細小吸附劑與水的分離，出水泵16采用自吸式水泵造成膜內外壓力差，負壓出水。恒位水箱6內設有浮球閥19，便于控制和觀察恒位水箱6內的水位。進水泵10左端進水口連接有抽水管20。氣壓罐6內設有從內壁頂部通到底部的、傾斜的隔膜21。出水泵16為自吸泵，出水泵16的進水管上設有流量計22。本實用新型啟動后，原水由進水泵10加壓后同時送入氣壓罐6和恒位水箱4，水壓傳感器14探測氣壓罐6內的水壓，當其達到設定的最大值時，PLC5發出指令，進水泵10關閉，氣壓罐6接替進水泵10繼續向恒位水箱4進水，恒位水箱14同時采用浮球閥19和水位控制器14防止恒位水箱4溢流，水位控制器7探測恒位水箱4內的水位，若浮球閥19失效，當恒位水箱4內水位上升到設定值，PLC5發出指令，關閉電磁閥13，氣壓罐6同時儲存壓力和水量，實現進水泵10的間歇操作；恒位水箱4內的原水連續進入反應罐1，進水方向與反應罐I內水流方向一致，氣泵15經空氣管路和布氣頭17向內筒2中鼓入空氣，使得內筒2內靜壓減小，在內外筒壓差的推動下形成內循環，達到攪拌效果；出水泵16的抽吸作用造成微濾膜18內外壓差，處理后的在壓力差的作用下經過微濾膜18被吸入自吸式的出水泵16最終經過水管送出，吸附劑則被截留在反應罐I內，全程流量由安裝于出水泵16的出水管上的流量計22進行調節。本實用新型采用內循環方式，由反應罐I和同心的內筒2構成，采用氣泵15通過布氣頭17向內筒2通入空氣，造成反應罐I和內筒2的壓力差，進而形成料液內循環，內筒2由于空氣摻入，密度減小，水流處于上升狀 態，環形空腔3水流則處于下降狀態。
權利要求1.一種儲壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，包括反應罐，其特征在于:所述的反應罐內設有內筒，反應罐與內筒之間形成環形空腔，反應罐左側外壁上端設有相連通的恒位水箱，恒位水箱左下方從上到下依次設有PLC、氣壓罐，PLC與位于恒位水箱內的水位控制器電連接，所述的恒位水箱外壁設有與氣壓罐底部的進水管相連通的連接管，連接管端部與氣壓罐左側的進水泵出水口相連通，所述的進水管左側的連接管上設有第一止回閥，進水管右側的連接管上從左到右依次設有第二止回閥、電磁閥，電磁閥、進水泵的控制電路及氣壓罐內的水壓傳感器分別與PLC電連接；所述的反應罐右側設有氣泵、出水泵，氣泵與內筒底部的布氣頭通過氣管聯通，出水泵與伸入到內筒上端的微濾膜通過水管相連接。
2.根據權利要求1所述的儲壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，其特征在于:所述的恒位水箱內設有浮球閥。
3.根據權利要求1所述的儲壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，其特征在于:所述的進水泵左端進水口連接有抽水管。
4.根據權利要求1所述的儲壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，其特征在于:所述的氣壓罐內設有從內壁頂部通到底部的、傾斜的隔膜。
5.根據權利要求1所述的儲壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，其特征在于:所述的出水泵的進水管上 設有流量計。
專利摘要本實用新型公開了一種儲壓式吸附與膜分離一體化除氟裝置，包括反應罐，反應罐內設有內筒，反應罐左側外壁上端設有相連通的恒位水箱，恒位水箱左下方設有PLC、氣壓罐，PLC與位于恒位水箱內的水位控制器電連接，恒位水箱外壁設有與氣壓罐底部的進水管相連通的連接管，連接管端部與氣壓罐左側的進水泵出水口相連通，連接管上設有止回閥、電磁閥，電磁閥、進水泵的控制電路及氣壓罐內的水壓傳感器分別與PLC電連接；反應罐右側設有氣泵、出水泵，氣泵與內筒底部的布氣頭通過氣管聯通，出水泵與伸入到內筒上端的微濾膜通過水管相連接。本實用新型結構設計合理，減少設備運行能耗及操作難度；解決吸附反應器中小粒徑吸附劑的水力流失問題。
文檔編號C02F1/44GK203128241SQ201320016108
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月11日 優先權日2013年1月11日
發明者徐微, 李學德, 花日茂, 唐俊, 周江文 申請人:安徽農業大學