本发明属于水处理领域,尤其涉及一种自动化净水设备及其工作方法。
背景技术:
1、一体化净水器,集反应、沉淀和过滤于一体,将净水工艺流程中多道工序序合在同一个装置内完成,具有体积小、运输方便、建设周期短的特点。根据应用场景按需设计净水工艺流程,是一体化净水设备的灵活性的体现。结合一体化净水器机动性强的特点,可将一体化净水设备应用场景延伸至应急水处理。通过对一体化净水设备的工艺流程加设自动化控制系统,优化工艺流程处理设备,在设备外增加一些可以实现应急用水水处理实时应用的需求。
2、中国专利cn 117105469a公开了一种全自动集成式一体化净水器,包括一体化净水器本体,所述一体化净水器本体左侧连通有进水管,所述一体化净水器本体上侧的左端连通有虹吸管,所述虹吸管远离一体化净水器本体的一侧连通有水封井,所述一体化净水器本体上侧的中部固定安装有第二水泵,所述一体化净水器本体右侧的内部开设有气浮腔。该全自动集成式一体化净水器,通过进水管将污水排入一体化净水器本体内部经过过滤箱内两个过滤板实现过滤净化,同时絮凝剂管道注入絮凝剂到气浮腔内二次过滤,最后从电磁阀排入一体化净水器本体下侧内部配合杀菌灯和第二搅拌杆实现三次过滤最后从第一水泵上侧第一排水管排出。
3、但是,现有的一体化净水设备直接应用于应急场景中存在一定局限性,设备部件存在一定弊端,缺乏应急实时特性,难以满足应急用水实时水处理的需求。
技术实现思路
1、本发明的目的是克服现有技术中的不足,提供一种自动化净水设备及其工作方法。
2、一种自动化净水设备,包括净水设备本体,净水设备本体外部设有用于包裹净水设备本体的设备外壳,净水设备本体内依次设有进水水泵、絮凝搅拌仓、沉淀仓、清水仓、过滤消毒仓和出水组件仓;
3、于进水主管的出水端设置有原水进水口,原水进水口处设有第二电子阀门;进水水泵的进水端连接原水进水口,进水水泵的出水侧端连接进水管的进水端,进水管的出水端连接设于絮凝搅拌仓上部的进水口;
4、絮凝搅拌仓上方设有支撑架,支撑架中部架设有空压机和电机,电机的转轴伸入絮凝搅拌仓内部并同轴连接刮渣板的一端部和气浮搅拌扇叶,刮渣板的另一端部下边缘设有刮渣板定位针,刮渣板定位针嵌套于刮渣板轨道中,且刮渣板定位针可在刮渣板轨道内沿轨道滑动;气浮搅拌扇叶设有内部空腔,气浮搅拌扇叶的内部空腔均连接进气管的出气端,进气管的进气端连接空压机;大型气浮搅拌扇叶和小型气浮搅拌扇叶的扇叶表面均匀设有诸多气浮孔;絮凝搅拌仓的仓内顶部设有集渣槽,集渣槽的槽体一端嵌套连接转轴,集渣槽的槽体另一端固定连接于仓内顶部侧壁上,集渣槽与仓内顶部侧壁的连接处设有集渣盒;絮凝搅拌仓的仓内顶部还设有絮凝出水管,絮凝搅拌仓的仓内下部设有污泥管;沉淀仓的仓内下部设有沉淀仓进水管,絮凝出水管连接沉淀仓进水管;转轴为上下两端导通的中空轴体;
5、沉淀仓内于沉淀仓进水管上方设有沉淀仓进水孔,沉淀仓进水孔上方设有多个梯形布水区,每个梯形布水区顶部顶板上均匀布设有布水孔,每个梯形布水区的布水孔上方均设有倒v型布水罩,多个倒v型布水罩上方设有下斜管,下斜管上方设有上斜管;每个梯形布水区顶部为带布水孔的顶板,顶板两侧均为与顶板连接的v型挡泥板,多个梯形布水区之间相互连接,其中每两个相邻的梯形布水区共用一块v型挡泥板,相邻两块v型挡泥板之间于梯形布水区下部设置沉淀仓集泥槽;
6、沉淀仓靠近清水仓一侧的顶部设有溢流堰板,沉淀仓和清水仓共用溢流堰板;清水仓下侧设有清水仓出水孔;
7、清水仓与过滤消毒仓相邻,消毒仓下部设有过滤区,清水仓下部由清水仓出水孔连通过滤区;过滤区底部设有数个过滤区集泥槽,数个过滤区集泥槽下方设有集泥板;过滤区中上部设有三层过滤板,三层过滤板上方设有孔洞式布水板;消毒仓上部设有消毒区,消毒区设于孔洞式布水板上部;消毒区内固定设有若干等距放置的紫外灯管;消毒区远离清水仓的那个侧壁上部设有净水出水口,净水出水口处设有第三电子阀门,净水出水口下方的消毒区侧壁上设有液位传感器;过滤区底部还设有反冲洗出水口,反冲洗出水口与进水主管连接,反冲洗出水口与进水主管的连接处设有第四电子阀门;
8、净水出水口由净水出水管连接出水组件仓;出水组件仓内,净水出水管的出水端设有出水水泵,出水水泵的出水端连接水质实时监测仪;设备外壳上设有红外水龙头,水质实时监测仪的出水端连接红外水龙头,水质实时监测仪的出水端还设有未达标出水口和达标出水口;未达标出水口连接未达标出水管,未达标出水管上设有第五电子阀门;达标出水口连接达标出水管,达标出水管上设有第六电子阀门;
9、红外水龙头下方的设备外壳上设有红外传感器;红外水龙头正下方设有漏斗形水池,漏斗形水池侧面固定于设备外壳上;漏斗形水池中部设有滤水板;出水组件仓下方漏斗形水池的水池壁上设有水池集水管出口,水池集水管出口连接水池集水管,水池集水管经过出水组件仓下部,从出水组件仓下部的后面伸出;进水主管沿净水设备背侧下方至出水组件仓的下部的后面,进水主管的进水端通过反冲洗管连接水池集水管,反冲洗管上设有第一电子阀门,可以实现水资源的循环利用;
10、第一电子阀门、第二电子阀门、第三电子阀门、第四电子阀门、第五电子阀门和第六电子阀门均电连接设备侧面开关,设备侧面开关设于设备外壳上。
11、作为优选:电机的转轴伸入絮凝搅拌仓内部并从上至下依次同轴连接刮渣板的一端部、大型气浮搅拌扇叶和小型气浮搅拌扇叶;大型气浮搅拌扇叶和小型气浮搅拌扇叶均设有内部空腔,大型气浮搅拌扇叶和小型气浮搅拌扇叶的内部空腔均连接进气管的出气端,进气管的进气端连接空压机;大型气浮搅拌扇叶和小型气浮搅拌扇叶的扇叶表面均匀设有诸多气浮孔。
12、作为优选:集渣槽的槽体为具备一定坡度斜坡的集渣槽。
13、作为优选:于出水组件仓中部设有出水组件仓支撑架;出水水泵与水质实时监测仪放置于出水组件仓支撑架上。
14、作为优选:设备外壳上红外水龙头上方设有镜子,镜子上方的设备外壳上设有led显示屏,可实时显示水质数据及其他通知。
15、一种自动化净水设备的工作方法,包括以下步骤:
16、经由侧面开关打开原水进水口处第二电子阀门,关闭过滤消毒仓底部反冲洗出水口处的第四电子阀门;
17、原水经进水水泵的作用,由原水进水口进入进水管,原水进入絮凝搅拌仓,通过絮凝搅拌实现对原水的初步净化;电机带动转轴缓缓转动,空压机沿进气管鼓入空气,空气沿转轴内部空间依次进入大型气浮搅拌扇叶和小型气浮搅拌扇叶,由大型气浮搅拌扇叶和小型气浮搅拌扇叶表面均匀设置的诸多气浮孔向水体鼓入空气,将絮凝搅拌与气浮相结合;大型气浮搅拌扇叶和小型气浮搅拌扇叶的搅拌加速了原水与絮凝剂之间的混合,加强絮凝作用,提高了对原水中颗粒物质、油类等污染物的去除效率,为后续沉淀过滤降低了负荷;由气浮孔鼓入的小气泡空气将原水中的微小颗粒包裹上浮,于絮凝搅拌仓液面顶部形成浮渣,再由刮渣板将浮渣刮入集渣槽,浮渣暂存于集渣盒中;
18、经絮凝气浮后的原水经絮凝搅拌仓仓内顶部的絮凝出水管进入沉淀仓内的沉淀仓进水管,絮凝搅拌仓仓内下部的污泥管回收污泥再次利用;絮凝气浮后的原水经沉淀仓进水管上方的沉淀仓进水孔进入梯形布水区,再由梯形布水区顶部顶板上的布水孔均匀进入沉淀仓内;每个梯形布水区的布水孔上方的倒v型布水罩令进水均匀流入沉淀仓,降低进水对沉淀区的冲击,提高沉淀效率;沉淀仓底部设置的v型挡泥板和沉淀仓集泥槽收集上斜管和下斜管上掉落的污泥;倒v型布水罩防止掉落的污泥堵塞布水孔;经上斜管和下斜管沉淀后的清水,经过溢流堰板进入清水仓;
19、清水仓内的清水经过清水仓出水孔进入过滤消毒仓下部的过滤区,经过三层过滤板对清水进行再次净化,净化后的水经过孔洞式布水板均匀布水至消毒区,消毒区内固定设置的若干等距放置的紫外灯管对布水进行紫外消毒;
20、消毒后的部分净水经由第三电子阀门经过净水出水管和出水水泵后进入出水组件仓内的水质实时监测仪;此时经由设备侧面开关关闭第三电子阀门、第五电子阀门和第六电子阀门;
21、当水质达标时,经由侧面开关打开第六电子阀门,净水经由达标出水口流出,供用户经由红外水龙头取用;当水质未达标时,经由侧面开关关闭第六电子阀门,打开第五电子阀门,未达标水重新进入进水主管,重新进入自动化净水设备的水循环,同时关闭原水进水口处第二电子阀门,如此循环,直至出水水质达标;
22、第一电子阀门在过滤消毒仓内液位高于液位传感器时自动开启;
23、人群用水最低峰时,启动反冲洗功能;反冲洗功能开启时,关闭原水进水口处的第二电子阀门,并在液位低于过滤消毒仓的净水出水口下方的液位传感器时,关闭与水池集水管连接的反冲洗管上的第一电子阀门;同时经由侧面开关打开过滤消毒仓底部反冲洗出水口处的第四电子阀门,同时关闭未达标出水口处的第五电子阀门及达标出水口处的第六电子阀门,通过进水水泵抽取过滤消毒仓的水对三层过滤板进行反冲洗,反冲洗出水口处的第四电子阀门的自动关闭时间可设定。
24、本发明的有益效果是:
25、本发明在现有的包含絮凝、沉淀、过滤、消毒的净水设备基础上,优化设备部件,增加设备组件,提高一体化净水设备的应急实时特性,可以实现应急用水实时水处理的需求。
26、本发明将原水经进水水泵引入絮凝搅拌仓,通过絮凝搅拌实现对原水的初步净化;并且在絮凝搅拌扇叶上增加了气浮孔,将絮凝搅拌与气浮相结合,提高了对原水中颗粒物质、油类等污染物的去除效率,为后续沉淀过滤降低了负荷;絮凝搅拌后的水进入沉淀区,沉淀区设有下斜管和上斜管对絮凝搅拌后的水进行沉淀,沉淀后的水进入清水仓后再进入过滤消毒仓,过滤消毒仓内设有对清水进行再次净化的三层过滤板,过滤消毒仓内还在消毒区内设有孔洞式布水板来对再次净化后的清水进行紫外消毒;紫外消毒后的净水进入水质实时监测仪,当水质实时监测达到预先设定的自来水标准后,净水可供人群取用;当水质实时监测未达到预先设定的自来水标准时,未达标的部分水样重新进入进水主管,再次通过前端流程进行处理;水质实时监测过程可重复循环执行,能够在保证出水水质的前提下提供净水。
27、本发明还可以在每日人群取用水量最少时关闭原水进水,并在液位低于过滤消毒仓的净水出水管下方的液位传感器时,关闭水池集水管出口,同时开启反冲洗出水口,通过进水水泵抽取过滤消毒仓的水实现对三层过滤板的反冲洗,可以在用水低峰期实现对过滤板的自动反冲洗,并且可对反冲洗水管处的电子阀门设定自动关闭时间。
28、另外,本发明在净水取用端设置集水池,可以实现水资源的循环利用;在设备外壳设置镜子,可供人群使用;镜子上部设置led显示屏,可实时显示水质数据及其他通知。
1.一种自动化净水设备,包括净水设备本体,净水设备本体外部设有用于包裹净水设备本体的设备外壳(1),其特征在于:净水设备本体内依次设有进水水泵(2)、絮凝搅拌仓(3)、沉淀仓(4)、清水仓(5)、过滤消毒仓(6)和出水组件仓(7);
2.根据权利要求1所述自动化净水设备,其特征在于:电机(302)的转轴(304)伸入絮凝搅拌仓(3)内部并从上至下依次同轴连接刮渣板(305)的一端部、大型气浮搅拌扇叶(309)和小型气浮搅拌扇叶(310);大型气浮搅拌扇叶(309)和小型气浮搅拌扇叶(310)均设有内部空腔,大型气浮搅拌扇叶(309)和小型气浮搅拌扇叶(310)的内部空腔均连接进气管(312)的出气端,进气管(312)的进气端连接空压机(301);大型气浮搅拌扇叶(309)和小型气浮搅拌扇叶(310)的扇叶表面均匀设有诸多气浮孔(8)。
3.根据权利要求1所述自动化净水设备,其特征在于:集渣槽(306)的槽体为具备一定坡度斜坡的集渣槽。
4.根据权利要求1所述自动化净水设备,其特征在于:于出水组件仓(7)中部设有出水组件仓支撑架(76);出水水泵(72)与水质实时监测仪(73)放置于出水组件仓支撑架(76)上。
5.根据权利要求1所述自动化净水设备,其特征在于:设备外壳(1)上红外水龙头(13)上方设有镜子(12),镜子(12)上方的设备外壳(1)上设有led显示屏(11)。
6.一种如权利要求1至5任一项所述的自动化净水设备的工作方法,其特征在于,包括以下步骤:
