具有阻垢功能的工程水处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及工业净水设备的技术领域，更具体的说是涉及具有阻垢功能的工程水处理系统。


背景技术：

2.随着生活水平的提高，饮用水作为一个热搜话题，好的饮用水是现在人们所追求的，而随着需求的提高，饮水机从最起初的桶装饮水机逐渐衍生出智能化管线机、管线机、直饮机以及工业用净水设备，本实用新型针对的是工业用净水设备，工业用净水设备又称为工程用净水设备，在一般的工程项目中，净水这一块是关键重点，目前已有的工程净水系统中均包括预处理和反渗透处理，但是现有的工程净水系统中的预处理均还是采用比较简单的活性炭多重过滤，该种处理方式容易造成预处理不充分，且系统长时间运行，水中的钙镁等离子会不断析出并在反渗透膜表面附着，形成结垢堵塞膜孔，影响反渗透系统的出水率，损坏反渗透膜。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够对原水多处理高效过滤且延缓钙镁等离子析出堵塞反渗透膜的工程水处理系统，用于克服现有技术中的上述缺陷。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
5.具有阻垢功能的工程水处理系统，包括预处理系统和反渗透系统，所述预处理系统包括预处理组，所述反渗透系统包括反渗透组，所述预处理组包括由连接管道依次连接的原水箱、多介质过滤器、活性炭过滤器、紫外杀菌器以及保安过滤器，所述原水箱上端设有与外部原水相通的进水管，所述多介质过滤器内装填有用于过滤原水中大颗粒悬浮杂质的石英砂组，所述活性炭过滤器内装填有用于吸附过滤的活性炭组，所述紫外杀菌器用于对原水进行杀菌，所述保安过滤器用于过滤杀菌后水中的微生物，所述反渗透组包括由连接管道依次连接的第一组反渗透膜和第二组反渗透膜，所述第一组反渗透膜上和第二组反渗透膜上设有纯水出管，所述保安过滤器与第一组反渗透膜之间设有第一管道，所述第一管道上还设有阻垢剂投加装置，所述阻垢剂投加装置内装填有用于延缓钙镁离子析出的阻垢剂。
6.进一步的，所述第一管道包括依次连接的第一连接部、混合部以及第二连接部，所述第一连接部与保安过滤器连接，所述第二连接部与第一组反渗透膜连接，所述混合部内设有叶轮组，所述叶轮组包括第一叶轮、第二叶轮以及转轴，所述第一叶轮通过转动轴承连接在第一管道的内圈上，所述第一叶轮的叶片与转动轴承的内轴承固定连接，所述第一管道与转动轴承的外轴承固定连接，所述第一叶轮与第二叶轮通过转轴连接。
7.进一步的，所述阻垢剂投加装置包括加药箱、第二管道以及计量泵，所述加药箱通过第二管道连接在第一连接部与混合部之间，所述计量泵位于第二管道上，所述第二管道
与第一连接部的连接处设有弧形导流板，所述弧形导流板朝向混合部。
8.进一步的，所述多介质过滤器包括罐体，所述罐体内包括有多块水平设置的阻隔板以及由多块阻隔板由上至下依次隔成的第一空腔、第二空腔以及第三空腔，所述第一空腔内、第二空腔内以及第三空腔内均设有石英砂组，所述石英砂组包括用于填装石英砂的储砂壳，所述储砂壳上下贯穿且固定连接在阻隔板上，所述储砂壳底部开口处的阻隔板上开设有以阻隔板中心点为圆心环形阵列的若干个滤水孔。
9.进一步的，所述第一空腔内石英砂的直径大于第二空腔内石英砂的直径，所述第二空腔内石英砂的直径大于第三空腔内石英砂的直径。
10.进一步的，所述储砂壳内壁上设有两个相对称的喷水头，两个所述喷水头均倾斜朝向储砂壳上端开口，所述阻隔板内设有与两个喷水头相通的供水管，所述第一空腔的一侧壁上、第二空腔的一侧壁上以及第三空腔的一侧壁上均设有过滤口，所述过滤口上设有过滤网，所述过滤口上还设有延伸至罐体外表面的过滤管，所述供水管和过滤管均与活性炭过滤器相通。
11.进一步的，所述阻隔板的底部均设有开闭组件，所述开闭组件包括齿轮盘以及驱动齿轮，所述齿轮盘通过转动轴承与阻隔板转动连接，所述齿轮盘上开设有以齿轮盘中心点为圆心环形阵列的若干个出水孔，所述驱动齿轮与齿轮盘啮合，所述罐体外表面设有驱动件，所述驱动件包括垂直转轴以及电机，所述垂直转轴上固定套设有多个传动齿轮，所述驱动齿轮一侧穿过罐体延伸至罐体外表面与传动齿轮啮合，所述电机驱动垂直转轴转动以使所述齿轮盘上的出水孔与滤水孔相通或错位。
12.进一步的，所述储砂壳为喇叭状，所述储砂壳的上端开口大于下端开口。
13.进一步的，所述储砂壳的上端开口处均设有阻隔网。
14.本实用新型的有益效果：1、通过多介质过滤器、活性炭过滤器、紫外杀菌器、保安过滤器以及阻垢剂投加装置实现预处理，有效的除去悬浮固体，降低浊度和氨氮的含量；减少污堵和膜降解，提高反渗透系统效率，延长反渗透膜的使用寿命；尽量的降低反渗透膜的负荷，提高出水的水质；通过预处理可以达到反渗透(ro)进水指标。
15.2、通过在混合部内设置叶轮组，以第一管道内的水流向以及流速实现叶轮的转动，以实现加入的阻垢剂与保安过滤器过滤后的水混合更充分，以达到阻垢剂对水中的钙镁离子的充分包裹，有效的减缓反渗透膜上的钙镁离子的析出而导致反渗透膜的堵塞。
附图说明
16.图1是本实用新型的系统连接图；
17.图2是本实用新型中第一管道与第二管道的结构图；
18.图3是本实用新型中叶轮组的结构图；
19.图4是本实用新型中多介质过滤器的内部结构图；
20.图5是图4中a处放大图。
21.附图标记：1、多介质过滤器；2、活性炭过滤器；3、原水箱；4、保安过滤器；5、进水管；6、第一组反渗透膜；7、第二组反渗透膜；8、紫外杀菌器；9、纯水出管；10、第一管道；101、第一连接部；102、混合部；103、第二连接部；11、第二管道；12、阻垢剂投加装置；13、罐体；14、阻隔板；15、第一空腔；16、第二空腔；17、第三空腔；18、储砂壳；19、滤水孔；20、喷水头；
21、供水管；22、过滤网；23、齿轮盘；24、驱动齿轮；25、垂直转轴；26、电机；27、传动齿轮；28、阻隔网；29、叶轮组；291、第一叶轮；292、第二叶轮；293、转轴；30、转动轴承；31、弧形导流板。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
24.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
25.以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：
26.目前已有的工程净水系统中均包括预处理和反渗透处理，但是现有的工程净水系统中的预处理均还是采用比较简单的活性炭多重过滤，该种处理方式容易造成预处理不充分，且系统长时间运行，水中的钙镁等离子会不断析出并在反渗透膜表面附着，形成结垢堵塞膜孔，影响反渗透系统的出水率，损坏反渗透膜，因此本实用新型设计这种具有阻垢功能的工程水处理系统，具体结构如图1所示，包括预处理系统和反渗透系统，预处理系统包括预处理组，反渗透系统包括反渗透组，预处理组包括由连接管道依次连接的原水箱3、多介质过滤器1、活性炭过滤器2、紫外杀菌器8以及保安过滤器4，原水箱3上端设有与外部原水相通的进水管5(原水箱3内用于储存原水,平衡或缓冲原水用量，原水箱3与多介质过滤器1之间设有两组用于提供水压的原水压力泵)，多介质过滤器1内装填有用于过滤原水中大颗粒悬浮杂质的石英砂组(多介质过滤器1又为石英砂过滤器，是一种压力过滤器，立式容器，内装填料选用优质精制的多径石英砂，当原水从上往下通过填料层，水中大量的悬浮物和颗粒较大的杂质被填料截留，从而降低了原水的浊度和污染指数)，活性炭过滤器2内装填有用于吸附过滤的活性炭组(活性炭过滤器2为一立式容器，内装填料选用优质的果壳活性炭，制造工艺包括两个部分：一是脱水，二是活化；由此形成了特有的多孔隙结构，而产生巨大的表面积，具有强大的物理吸附能力。活性炭过滤器2主要有以下三个功能：1、可吸附水中余氯等氧化物质，防止对反渗透膜的氧化作用，延长膜的使用寿命；2、吸附水中部分有机物，包括三卤化物，吸附率60％作用；3、可有效去吸附金属离子、除色度和气味)，紫外杀菌器8用于对原水进行杀菌(对于水质进行消毒，去除水中的细菌，保证水质的无菌环境，1、能迅速有效地杀灭各种细菌、病毒等微生物；2、通过光解作用，能有效降解水中的氯化物)，保安过滤器4用于过滤杀菌后水中的微生物(保安过滤器4以新型聚丙烯熔喷状滤芯为过滤元
件，过滤精度为5μm的滤芯组成，运行时大于5μm的颗粒物不能通过而被截留，在这里可以去除水中含有的微量有机物、杂质和微生物。这样既能保护反渗透膜，使之不被堵塞，又能降低微生物在里面的繁殖速度，增加水通量)，反渗透组包括由连接管道依次连接的第一组反渗透膜6和第二组反渗透膜7(第一组反渗透膜6包括4根反渗透膜棒，第二组反渗透膜7包括2根反渗透膜棒，通过两组反渗透膜能够提高浓水的回收率，其中反渗透膜是本系统中最主要的脱盐设备，反渗透装置利用反渗透膜的特性来去除水中的大部分可溶性盐份、胶体、有机物及微生物和细菌；经过预处理的水进入置于压力容器内的膜元件，水分子和极少量的小分子离子能通过膜层，经过中心收集管集中后，通过产水管再注入水箱；而胶体、有机物、微生物以及离子等均不能通过膜元件，并随着小部分水留在浓水室，流往浓水管排放。系统的进水、产水、浓水的管道上都装有一系列的控制阀门、监控仪表来保证设备能长期稳定的运行)，第一组反渗透膜6上和第二组反渗透膜7上设有纯水出管9，保安过滤器4与第一组反渗透膜6之间设有第一管道10，第一管道10上还设有阻垢剂投加装置12，阻垢剂投加装置12内装填有用于延缓钙镁离子析出的阻垢剂，在系统运行中，增加一段加药系统，在水中投加阻垢剂，阻垢剂能够包裹住保安过滤器4中的钙镁等离子，延缓钙镁离子与水中的碳酸根离子结合成沉淀物后析出形成结垢，延缓反渗透膜的堵塞时间。
27.如图2所示，第一管道10包括依次连接的第一连接部101、混合部102以及第二连接部103，第一连接部101与保安过滤器4连接，第二连接部103与第一组反渗透膜6连接，混合部102内设有叶轮组29，叶轮组29包括第一叶轮291、第二叶轮292以及转轴293，第一叶轮291通过转动轴承30连接在第一管道10的内圈上，第一叶轮291的叶片与转动轴承30的内轴承固定连接，第一管道10与转动轴承30的外轴承固定连接，第一叶轮291与第二叶轮292通过转轴293连接，以第一管道10内的水流向以及流速实现叶轮的转动，以实现加入的阻垢剂与保安过滤器4过滤后的水混合更充分，以达到阻垢剂对水中的钙镁离子的充分包裹，有效的减缓反渗透膜上的钙镁离子的析出而导致反渗透膜的堵塞，如图3所示，第一叶轮291和第二叶轮292的形状以及结构相同，且第一叶轮291与第二叶轮292朝向第一连接部101一侧均具有一个突面，这个突面的作用是能够将水流分散至叶片上，且如图3所示，第一叶轮291与第二叶轮292上的叶片均为弧形叶片，该种叶轮是现有技术；阻垢剂投加装置12包括加药箱、第二管道11以及计量泵，加药箱通过第二管道11连接在第一连接部101与混合部102之间，计量泵位于第二管道11上，如图2所示，由于第二连接部103上设有将加阻垢剂后的水抽入反渗透膜中的压力泵，因此第一管道10中的水压相对会比较大，所以在第二管道11与第一连接部101的连接处设有弧形导流板31，弧形导流板31朝向混合部102，通过弧形导流板31来实现对第二管道11中阻垢剂的导流，且如图2所示，混合部102与第二连接部103连接的一端具有一个喇叭状的缓冲区，混合部102中的水高速流动时会通过缓冲区的弧面一部分引流至缓冲区内，另一部分之间进入第二连接管中流向反渗透膜。
28.如图4所示，多介质过滤器1包括罐体13，罐体13内包括有多块水平设置的阻隔板14以及由多块阻隔板14由上至下依次隔成的第一空腔15、第二空腔16以及第三空腔17，第一空腔15内、第二空腔16内以及第三空腔17内均设有石英砂组，石英砂组包括用于填装石英砂的储砂壳18，储砂壳18为喇叭状，储砂壳18的上端开口大于下端开口，储砂壳18上下贯穿，储砂壳18的下端开口固定连接在阻隔板14上，储砂壳18底部开口处的阻隔板14上开设有以阻隔板14中心点为圆心环形阵列的若干个滤水孔19，原水从罐体13顶部流入第一空腔
15内的储砂壳18内，通过大口径的石英砂进行过滤，再从第一空腔15与第二空腔16之间的滤水孔19内流下至第二空腔16内的储砂壳18内，通过中口径的石英砂进行过滤，最后通过第二空腔16与第三空腔17之间的滤水孔19流下至第三空腔17内的储砂壳18内，通过小口径的石英砂进行过滤(第一空腔15内石英砂的直径大于第二空腔16内石英砂的直径，第二空腔16内石英砂的直径大于第三空腔17内石英砂的直径)，这样过滤的效果更好，原水中的悬浮杂质才能过滤的更完全。
29.如图4
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5所示，由于石英砂的作用是过滤掉原水中的悬浮物以及大颗粒的杂质，因此第一空腔15、第二空腔16以及第三空腔17内的石英砂在长时间过滤后会有污渍堆积堵塞，导致过滤效率低，因此需要对其进行定时的反冲洗，在储砂壳18内壁上设有两个相对称的喷水头20，两个喷水头20均倾斜朝向储砂壳18上端开口，阻隔板14内设有与两个喷水头20相通的供水管21，第一空腔15的一侧壁上、第二空腔16的一侧壁上以及第三空腔17的一侧壁上均设有过滤口，过滤口上设有过滤网22，过滤口上还设有延伸至罐体13外表面的过滤管，供水管21和过滤管均与活性炭过滤器2相通，当需要进行反冲洗时，罐体13上方的进水关闭，活性炭过滤器2过滤后的水通过高压泵和供水管21供入第一空腔15、第二空腔16以及第三空腔17中各两个喷水头20，喷水头20将对应的储砂壳18内充入水，以实现石英砂的自清洗，每个储砂壳18的上端一侧壁上均设有倾斜朝下的杂质出孔，当冲洗时水过大会将石英砂表面的悬浮物和杂质从杂质出孔冲出至储砂壳18外表面的空腔中，混有杂质的水通过过滤网22回收至活性炭过滤器2中进行过滤。
30.如图5所示，为了便于清洗储砂壳18内的石英砂，在阻隔板14的底部均设有开闭组件，开闭组件包括齿轮盘23以及驱动齿轮24，齿轮盘23通过转动轴承与阻隔板14转动连接，齿轮盘23上开设有以齿轮盘23中心点为圆心环形阵列的若干个出水孔，驱动齿轮24与齿轮盘23啮合，齿轮盘23和驱动齿轮24均是水平设置在阻隔板14底部的，驱动齿轮24的转轴转动连接在阻隔板14底部，罐体13外表面设有驱动件，驱动件包括垂直转轴25以及电机26，垂直转轴25上固定套设有多个传动齿轮27，驱动齿轮24一侧穿过罐体13延伸至罐体13外表面与传动齿轮27啮合，垂直转轴25的两端分别通过轴承套与罐体13外表面连接，以起到对垂直转轴25的固定以及实现垂直转轴25的转动，垂直转轴25上固定套设有3个传动齿轮27，电机26的转子上套有一个齿轮，电机26上的齿轮与垂直转轴25中间的传动齿轮27啮合，电机26转动带动中间的传动齿轮27转动，以使垂直转轴25转动，即带动3块阻隔板14底部的每个驱动齿轮24转动，以实现齿轮盘23上的出水孔与滤水孔19相通或错位，当出水孔与滤水孔19错位时，即滤水孔19封闭，自清洗时储砂壳18内的水满出石英砂上表面，石英砂中的悬浮物和杂质会飘起，为了防止喷水头20喷出的水压过大而导致石英砂溢出储砂壳18，在储砂壳18的上端开口处均设有阻隔网28。
31.系统的净水原理：首先，原水或者市政自来水通过进水管进入原水箱中储存，在通过多组原水泵充入多介质过滤器1，原水从罐体13的上方流入第一空腔15中的储砂壳18中，经过大直径的石英砂进行过滤，再从第一空腔15与第二空腔16之间的阻隔板14的滤水孔19滴落至第二空腔16中的储砂壳18中，经过中直径的石英砂进行过滤，从第二空腔16与第三空腔17之间的阻隔板14的滤水孔19滴落至第三空腔17中储砂壳18内，经过小直径的石英砂进行过滤，最后从第三空腔17底部的阻隔板14的滤水孔19滴落至罐体13底部，经过多重石英砂组的过滤后，水从罐体13底部充入活性炭过滤器2中进行过滤，活性炭过滤器2中也有
多层孔径不同的活性炭板，最上层的活性炭板孔径最大，最下层的最小，经过活性炭层过滤后的水从活性炭过滤器2底部充入紫外杀菌器8中进行杀菌处理，杀菌后再进入保安过滤器4中过滤，最后通向反渗透组中进行过滤，再通过反渗透膜中的第一管道10中投加阻垢剂，阻垢剂通过弧形导流板31进入混合部102中，混合部102中的叶轮组30转动充分将阻垢剂与水中的钙镁离子混合包裹，一部分收到缓冲区缓冲，一部分直接进入反渗透膜中过滤，先同时进入4根反渗透膜棒，经过4根反渗透膜棒过滤后纯水直接流向设备出水口，而第一组反渗透膜6中产生的浓水直接通入第二组反渗透膜7的2根反渗透膜棒中进行过滤处理得到纯水和部分浓水，纯水直接流向设备出水口，还有少部分的带有杂质的浓水进行收集处理。
32.以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。