專利名稱：一種超凈化水的處理方法及設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種將污水、廢水變成凈水的處理方法，同時還涉及一種用于實施這種方法的設備。
由于社會的發(fā)展，人口的增長，一方面，人們對水資源的需求量越來越大，水資源面對人類的缺口也逐漸增長；而另一方面，生態(tài)環(huán)境的破壞和水源污染的日益嚴重，對水的質量構成了威脅，從而加劇了人們對水需求的增長與水資源日益缺少的矛盾，尤其是在中國如果不克服這種現(xiàn)狀，聽憑發(fā)展，那么水一作為一種最大量需要的能源，日漸匱乏將是一種很必然的趨勢。而改變這種現(xiàn)象的途徑之一，就是提高水的凈化質量，變廢為寶，從而達到循環(huán)使用，節(jié)約能源，以便充分利用現(xiàn)有資源的目的。
在對水的凈化處理上，有相當長的一段時間，化學處理方法占據(jù)控制地位，但是顯然，由于化學處理的方法不能把目前水中對人體危害較大的有機污染物、無機污染物從水中有效去除掉，故用傳統(tǒng)的處理方法已顯然不能保證人的身體健康不受不潔之水的危害了。根據(jù)聯(lián)合國衛(wèi)生組織的統(tǒng)計，目前世界上約有70％的疾病和人的飲用水的質量惡化有關。因此，飲用水的質量問題與人的身體健康生存質量之間的關系已成為全人類共同關注的重大問題。
為了克服化學處理方法既不能徹底有效，又可能造成二次污染的缺陷，從60年代起，一些發(fā)達國家開始采用膜技術來對水進行凈化處理，簡而言之就是將高分子材料無紡噴絲液化后形成膜，放置于處理水的特制容器內(nèi)，采用高壓方法使水流在通過膜時，污染物凝結在膜上，然后用反沖洗的方法，在對污水進行凈化處理的一段時間后，反沖膜，去除污染物。這種方法對水進行處理的效果要優(yōu)于化學的方法，但其也有一些重大缺陷，其一，處理凈化水的設備投資費用較高，一些單位在使用上會因經(jīng)費問題而不能采用這種設施；其二，采用這種方法，由于代價太高而只能在小范圍內(nèi)使用，達不到大規(guī)模使用的目的，其三，采用膜技術處理水要前置一個保護系統(tǒng)，使水在進入膜處理之前，先經(jīng)過粗處理，以免損壞膜處理裝置，但保護系統(tǒng)卻增加了工序，增加了設備。其四，用反沖冼的方法清除膜上的凝結物，耗時過多，耗時耗水量達處理量的36％左右。存膜技術后，又出現(xiàn)過一些凈化水的處理方法，如分子篩方法和中空纖維方法，但采用后兩種方法，用高壓水流經(jīng)膜處理法而達到凈化水目的技術所存在的缺陷仍然不能有效地克服。
本發(fā)明的目的在于提供一種能克服現(xiàn)有膜技術四大缺陷的凈化水的方法及用于實現(xiàn)此方法的水處理設備，從而使水超凈化的目的能順利達到。采用本發(fā)明提供的超凈化水的處理方法，既能使水凈化效果達到和超過已有技術的效果，又能順利的克服已有技術的缺陷。
本發(fā)明的目的是采用以下技術手段實現(xiàn)的采用低壓法的四級處理的程序來對水進行凈化處理。四級超凈化處理的程序分為A．一級處理，即為可見物質的處理，采用化紡長絲材料(如丙綸)做成過濾元件，置放于過濾容器，水流在通過容器時，過濾元件將水中的可見物截留住，使可見物與水分離；B．二級處理，即對水中的大分子物質與水進行分離的處理，采用具有鋼性和彈性的高分子材料(例如乙烯)做成過濾元件放置于過濾水的容器內(nèi)，水流經(jīng)過時，經(jīng)一級處理后的水中的大分子被過濾元件截留，使水中的大分子與水分離；C．三級處理，即對水中的小分子物質與水進行分離的處理，采用活性碳和高分子材料結合制成的微孔材料做成過濾元件置放于過濾水的容器內(nèi)，水流經(jīng)過時，小分子污物被截留在過濾元件上；D．四級處理，即水的超凈化處理，采用纖維活性炭材料作成過濾元件，置放于過濾水的容器內(nèi)，當水流通過時，更細微污染物被吸附在過濾元件上，從而達到超凈化的效果。用于實現(xiàn)上述方法的設備，由一組四個過濾容器組成，第一個過濾容器內(nèi)裝置有化紡長絲做成的過濾元件，元件被固定在過濾容器內(nèi)的篩板上；第二個過濾容器中裝置采用鋼性和彈性高分子材料做成的多個柱體空芯狀過濾元件，過濾元件被固定在過濾容器內(nèi)的上下兩個法蘭盤上；第三個過濾容器內(nèi)裝置有采用活性炭和高分子材料結合而制成的微孔材料制作的過濾元件，元件亦由篩板承托并固定在過濾容器內(nèi)的法蘭盤上；第四個過濾容器內(nèi)裝置有采用纖維活性炭材料做成的過濾元件，過濾元件亦由篩板承托并固定在過濾容器內(nèi)的法蘭盤上。在每一個過濾容器的下端裝置有管路，管路連接流量計，該流量計連接進水管，過濾容器的上端有管路連接的出水管，每一級處理的過濾容器之間均由管路連接。在這套超凈化設備上，還裝置有反向沖洗的裝置，即在每個過濾容器的下端裝置有反沖洗排放管，在排放管上裝有排放閥，在一組過濾容器的最末一個容器的上端通過管路連接著儲氣筒，在儲氣筒上又連接著氣泵，儲氣筒又通過管路與過濾容器連接。當過濾水中的污物達到一定的積累量后就需要通過反向沖洗的方法，來達到消除截留、吸附污物的目的。反向沖洗即將凈化水設備出水口作為進口，先用氣泵通過儲氣筒管路往容器打氣沖洗，然后用水進行沖洗，也可同時氣水混合對過濾容器進行反沖洗，被氣、水反沖下的污物由過濾容器下端的反沖洗排放管排出過濾容器，由此便可將每一容器內(nèi)過濾元件上的污物反向沖洗干凈，使過濾容器又可長時間的持續(xù)上作。為明確知道需反沖洗的時間，在每個過濾容器上裝置有壓力表，當壓力表顯示污物積淀己達到一定的壓力時(一般為兩公斤)，便需要對過濾容器內(nèi)的過濾元件進行反向沖洗，在每一個過濾容器之上端的連接管與其之前的過濾容器連接管路上裝置有截止閥，用于截止進排水。
在所述的凈化水的處理力法用于處理工業(yè)廢水、生活污水時，由于此兩類污水的膠體物質較多和污染程度較嚴重，可以將一級處理的程序并聯(lián)使用，即一級處理的容器重復設置一個。如果要達到強超凈化的目的，使水的凈化度達到五個零，即濁度、色度、有機物的含量，無機物的含量、細菌都是零的話，可以將四級處理的程序重復一遍，即重復設置四級處理的過濾容器進行過濾?？傊?，在使用本發(fā)明提供的方法用于對水的超凈化處理時，除了一般的四級處理程序外，針對水源的不同和處理目的的不同，可靈活的采用重復某一級處理程序的方法便能滿足不同的需要。例如，在處理污水達到再利用的目的時，可一般采用通常的四級處理程序來進行處理，而在高級賓館處理自來水以使其達到直接飲用的目的時，則以自來水為處理水源，再直接進行四級處理即可；又如，自來水廠用本發(fā)明的方法進行處理時，則根據(jù)水質的不同情況，可采用一、二、三級處理，也可采用一、二、三、四級處理，也可采用二、三、四級程序處理，亦可采用一、二、四級程序進行處理。在進行工業(yè)廢水，生活污水處理不需回用時，則在重復一級處理程序后，再進行二級處理后便可進行排放。
采用本發(fā)明提供的方法與現(xiàn)有技術相比，所具有的突出優(yōu)點是第一、保證飲用水的衛(wèi)生質量標準，經(jīng)本發(fā)明提供的方法對水進行處理，凈化效果優(yōu)于國家現(xiàn)有的飲用水標準，對水中最難處理的有機污染物去除率達到98％以上，還可以解決射線和光化學水的污染問題。
第二、用于實現(xiàn)本發(fā)明提供的方法的設備，制造工藝簡單，成本低廉，工期大大縮短而可節(jié)省凈化水設備的投資。由于目前我國大多數(shù)地區(qū)的水廠采用絮凝技術對水進行凈化處理，需要大量沉淀池、反應池，清水池，整個凈化工程占地面積大，工程造價高，建設周期長，而采用本發(fā)明方法及設備，僅工程造價便可降低40％左右，占地面積的節(jié)省則達到70％。
第三、由于目前隨著經(jīng)濟的發(fā)展，對水資源的保護意識尚未達到一定的高度，故水質劣化的現(xiàn)象已較為普遍的存在，新建一個水廠、需要尋找新水源的現(xiàn)象亦普通存在，開避新水源的管道工程平均在15公里以上，需增加工程費用三分之一。如果采用本發(fā)明提供的方法及設備對水進行凈化處理，則可以就地取水，通過凈化處理，將水質不好的水資源變成優(yōu)質的自來水。
第四、目前僅我國的自來水廠就有數(shù)萬個，其中80％以上地區(qū)因水質惡化需要改造，采用本發(fā)明提供的方法及設備對現(xiàn)有水廠的凈化設施進行改造時，只需在現(xiàn)有的“老三段”設施的清水池之間增加一套本發(fā)明提供的設備，就可以將現(xiàn)有的水廠改造成超凈化水廠而無需對現(xiàn)存的水廠進行“傷筋動骨”的改造。
第五、采用本發(fā)明提供的方法及設備對水進行處理，不采用氯化鋁混凝劑，也不采用氯氣對水進行消毒，不存在對凈化水的二次污染問題，有益于進一步改善水質狀況。同時，由于本發(fā)明采用的是低壓方法過濾水流，其壓力僅在1.5公斤左右，故大大降低耗電，從而進一步降低制水成本。
下面結合用于實現(xiàn)本發(fā)明方法的設備的附圖及實施例對本發(fā)明進行進一步的描述附

圖1是本發(fā)明提供的一個實施例采用的組合方法得以實現(xiàn)的設備結構示意圖。
實施例是一個對水質較好的水源進行凈化處理的自來水廠凈化處理工程，根據(jù)該處理方法適用時的原水質量，發(fā)明人選擇了省略第三級處理程序的組合。即該處理方法僅采用了一級處理、二級處理和直接進入四級處理的組合，其中1．進水管2．管路連接流量計3．丙綸做成的過濾元件4．壓力表5．一級處理的過濾容器6．柱體空芯狀過濾元件7．二級處理的過濾容器8．活性纖維制成的過濾元件9．四級處理的過濾容器10．出水管11．氣泵12．儲氣筒13．反沖洗排放管14．排放閥15．截止閥如附圖所示本發(fā)明的實施例是采用在一級處理過濾容器5中裝有丙綸絲過濾元件3，丙綸絲過濾元件3是通過篩板承托，并固定在容器內(nèi)的法蘭盤上，在過濾容器5的下端具有管路，管路連接流量計2，流量計2連接進水管1；在過濾容器5的上端通過管路與過濾容器7相連接，在二級處理過濾容器7內(nèi)裝有多個柱體空芯狀過濾元件6，過濾元件6由具鋼性和彈性的高分子材料制成由篩板固定在過濾容器7內(nèi)的法蘭盤上，在二級處理過濾容器7的下端通過管路與四級處理的過濾容器9相連接，在四級處理過濾容器9內(nèi)裝有活性碳纖維過濾元件8，過濾元件8由篩板承托并固定在過濾容器9的法蘭盤上，在過濾容器9的上端由管路連接的出水管10。
原水通過進水管1進入一級處理過濾容器5，在壓力作用下，經(jīng)過初過濾的水進入二級處理過濾容器7，根據(jù)不同的水壓，水通過過濾元件6側面滲透，并通過過濾元件6的空芯容器處濾出凈水，然后通過管路進入四級處理凈化過濾容器9，四級處理凈化過濾容器9內(nèi)的活性碳纖維，濾芯8處理離子狀物質，經(jīng)過四級超凈化處理后的水成為優(yōu)質的自來水。
在四級處理凈化過濾容器9的上端通過管路連接著儲氣筒12，在儲氣筒12上連接著氣泵11；儲氣筒12又通過管路與二級處理過濾容器7的下端和一級處理過濾容器5的上端連接；在一級處理過濾容器5的下端、二級處理過濾容器7的下端及四級處理凈化處理容器9的下端裝有反沖洗排放管13，在排放管13上裝有排放閥14。
當水處理達到一定時間后，打開氣泵11，將氣與水同時進入四級處理過濾容器9，二級處理過濾容器7，一級處理過濾容器5，對三個過濾容器進行反沖洗，將截留及吸附物從過濾筒內(nèi)排出。每一個過濾容器上均裝置有壓力表4，在過濾容器及過濾容器上端通過管路連接之間裝有截止閥15。
本發(fā)明的適用范圍非常廣泛，可適用于自來水廠對自來水的凈化處理，對工業(yè)廢水，生活污水的排放處理，海水變淡水的處理，賓館飯店直接飲用水的處理，家庭用直接飲用水的處理，咖啡店、酒吧直接飲用水的處理等。本發(fā)明已有實施例證明，能全面實現(xiàn)和達到本發(fā)明的目的。如能廣泛地采用本發(fā)明提供的方法和設備，將有效地改善水質，消除廢水、污水污染危害，充分利用和節(jié)約水資源，從而提高人民的生存質量。
權利要求
1.一種超凈化水的處理方法，其特征在于采用低壓法的四級處理的程序來對水進行凈化處理，四級超凈化處理的程序分為A．一級處理即為可見物質的處理，采用化學長絲材料(如丙綸)做成過濾元件，置放于過濾容器，水流在通過容器時，過濾元件將水中的可見物吸附住，使可見物與水分離B．二級處理，即對水中的大分子材料與水進行分離的處理，采用具有鋼性和彈性的高分子材料(例如乙烯)做成過濾元件放置于過濾水的容器內(nèi)，水流經(jīng)過時，經(jīng)一級處理后的水中的大分子被過濾元件吸附，使水中的大分子與水分離；C．三級處理，即對水中的小分子材料與水進行分離的處理，采用活性碳和高分子材料結合制成的微孔材料做成過濾元件置放于過濾水的容器內(nèi)，水流經(jīng)過時，小分子污物被吸附在過濾元件上；D．四級處理，即水的超凈化處理，采用纖維活性炭材料作成過濾元件，置放于過濾水的容器內(nèi)，當水流通過時，更細微污染物被吸附在過濾元件上，從而達到超凈化的效果。
2.一種用于實現(xiàn)超凈化水處理方法的設備，其特征在于設備由一組四個過濾容器組成，第一個過濾容器內(nèi)裝置有化學長絲做成的過濾元件，元件被固定在過濾容器的法蘭盤上；第二個過濾容器中裝置采用鋼性和彈性高分子材料做成的多個柱體空芯狀過濾元件，過濾元件由上下兩個篩板固定在過濾容器內(nèi)的法蘭盤上；第三個過濾容器內(nèi)裝置有采用活性炭和高分子材料結合而制成的微孔材料制作的過濾元件，元件亦被兩塊篩板承托并固定在過濾容器內(nèi)的法蘭盤上；第四個過濾容器內(nèi)裝置有采用纖維活性炭材料做成的過濾元件，過濾元件亦由上下兩塊篩板承托并固定在過濾容器內(nèi)的法蘭盤上在每一個過濾容器的下端裝置有管路，管路連接流量計，該量計連接進水管，過濾容器的上端有管路連接的出水管，每一級處理的過濾容器之間均由管路連接，在這套超凈化設備上，還裝置有反向沖洗的裝置，即在每個過濾容器的下端裝置有反沖洗排放管，在排放管上裝有排放閥，在一組過濾容器的最末一個容器的上端通過管路連接著儲氣筒，在儲氣筒上又連接著氣泵，儲氣筒又通過管路與過濾容器連接。
3.根據(jù)權利要求2所述超凈化水處理方法的設備，其特征在于每個過濾容器上裝置有壓力表，在每個過濾容器之上端和其之前的過濾容器之前連接的管路上裝置有截止閥。
4.根據(jù)權利要求1所述超凈化水處理方法的設備，其特征在于采用反向沖洗的方法來去除積淀污物，即將凈化水設備的出水口作為進水口，先用氣泵打氣，再用水進行沖洗，也可同時氣水結合對過濾容器進行反沖洗，氣水合一沖下的污物由過濾容器下端的反沖洗排放管排出過濾容器。
5.根據(jù)權利要求1所述超凈化水處理方法的設備，其特征在于為達到強超凈化水的效果，可將第四級處理程序重復進行一次。
6.根據(jù)權利要求1所述超凈化水處理方法的設備，其特征在于對工業(yè)廢水，生活污水進行凈化處理時，為去除濃度較高的污物，可將第一級處理程序重復進行一次。
7.根據(jù)權利要求2所述超凈化水處理方法的設備，其特征在于為滿足對不同質量水源的處理的需要和達到不同的處理目的，可調(diào)整四級處理程序中的任何一級處理程序，即去掉一個程序或重復一個程序。
全文摘要
一種超凈化水的處理方法及設備,采用任何水源作為原水,通過低壓、四級處理的程序來達到凈化的目的,一級處理消除可見物質,二級處理消除大分子材料,三級處理消除小分子材料,四級處理達到超凈化目的,同時用反向沖洗的方法將水流過濾后沉淀的污物沖洗,排放出過濾容器,以保證過濾的效果。用于實現(xiàn)四級處理方法的設備由一組四個過濾容器組成,容器內(nèi)根據(jù)四級處理的內(nèi)容不同,分別裝置不同材料制成的過濾元件,每個容器上裝置由進、出水管,污物排放管、壓力表及排放閥門。整個設備還配備有氣泵、水泵、緩沖筒等。用本發(fā)明提供的方法及設備對水進行處理,對水中的有機污染物去除可達98%以上,如采用強超凈化處理程序,則可得到“五個零”的超凈化水。
文檔編號C02F9/00GK1219511SQ9712200
公開日1999年6月16日 申請日期1997年12月12日 優(yōu)先權日1997年12月12日
發(fā)明者張志賢 申請人:張志賢