[发明专利]重力式一体化净水器

说明书

技术领域

本发明涉及一种重力式一体化净水器，属于水处理领域。 

背景技术

目前我国还没有享受自来水的人数约占农村总人口的55％以上，由于自来水厂占地面积大，结构复杂，许多农村地区不适合建设自来水厂。特别是农村山区地区或应急状态，水源地电力供应困难，管理水平低，经济效益差。 

市售一体化净水器，多数装置存在结构复杂，自动化程度不高，适用性不强，设备之间结构不紧凑等方面缺点，有的需要电力供应才能运营操作。针对山区城镇、农村人口相对分散、交通不便等特点，重力式一体化净水器充分利用水源原有重力势能，完成整个净水流程，设备出水还可利用原有压力将水输送至高位清水池，完成供水过程，节约建设成本与能源，节省运行与使用成本。 

发明内容

本发明的目的在于利用水源水的水压进行全程制水和反冲洗，重力式一体化净水器结构紧凑，设备结构简单、净化效果好、易安装易操作，减少占地面积和连接管路，解决了常规水厂需要多个反应池、沉淀池、过滤池和依靠水泵进行制水与反冲洗，虹吸无阀重力式一体化设备实现了过滤腔的自动反冲洗和排泥作业，设备具有操作简单、维修方便，易组装和移位，采用全水力自动控制系统运行等特点。 

本设备的显著性特点和创新性主要体现以下方面： 

本发明的重力式一体化净水器，包括立式圆柱形壳体，进水口(6)、出水管(13)、排泥口(16)、人孔(14)、U型管出口(24)，水箱人孔(12)，其特征在于：立式圆柱形壳体内依次为水箱(1)、净化过滤腔(2)、斜管沉淀区(3)、混凝反应系统，所述混凝反应系统上方为斜管沉淀区(3)、下方为旋流反应室(7)，所述混凝反应系统通过沉淀水缓冲区(25)与斜管沉淀区(3)连接在一起。 

所述的重力式一体化净水器，根据净水能力的大小，制成不同直径(1500mm到10000mm)的罐体，单台设备净水能力可达10-250m³/h。 

水源水进水采用重力式水流落差，水头损失小，只要水头落差8m，就可完成全程制水，还可将出水送到高位清水池。水源点在设备基础的下方时，只要水泵抽到设备进水口处还有0.05MPa的压力即可，克服了压力式一体化净水设备需要高压力的缺点。 

所述的重力式一体化净水器，在进水管处设置了投药口投加混凝剂，通过管道混合器，充分与原水高速混合。 

所述的重力式一体化净水器，在反应室采用两级圆锥形无级变速漩流反应方式，使水中的胶体物质、悬浮物和药剂与椎形反应室壁碰撞，在碰撞过程中相互聚集，逐渐形成较坚实的矾花颗粒，并在水力作用下矾花不断的长大和积累。这种圆锥形无级变速漩流反应方式，在反应时间上只是传统的折板反应的4～5分之一。在设计上反应时间可达到6min。椎形反 应室底部直径增大，水流速度逐渐变小。水流从椎形反应室底部流入反应腔，反应腔底部设有排泥口。 

所述的重力式一体化净水器，在结构布置方面将其分为两段，大大地降低了反应腔的高度，在两段反应室过渡之间自然形成了一个悬浮泥渣层，这些悬浮的泥渣层中含有大量的絮凝剂的高分子与水中杂质胶体形成的综合物，且具有更充分的活性，通过处理水中剩余的杂质胶体的稳定性可起到进一步破坏作用和拦截作用，使其水中剩余的杂质颗粒和矾花进一步更大的整集，为沉淀创造更好条件。 

这些含悬浮及胶体物质矾花颗粒的原水以较缓的速度进入斜管沉淀区中，在拥挤的矾花絮体的网捕作用下逐渐沉淀到池底，通过排泥管排掉，水质得到澄清。另外，斜管布置的倾斜方向与水流进口旋流的方向相反，可进一步加速泥渣沉淀，提高净水器的工作效率。 

经反应、沉淀后的待滤水经进水下降管流入过滤腔，待滤水自上而下地通过无烟煤、石英砂双层滤料过滤，滤后清水从连通管进入到过滤腔上部的冲洗存水箱内贮存，待该水箱充满后，水再从冲洗存水箱上面的出水槽溢流出水管流入到清水池。 

在过滤腔运行中，滤层不断的截流悬浮物，滤层阻力逐渐增加，因而促使虹吸上升管内的水位不断升高，当水位达到顶部虹吸形成口时，水自该管中落下开始抽气，带走虹吸下降管中的空气，当虹吸管中的真空度达到一定值时，便发生虹吸作用，使过滤腔形成负压，这时上部冲洗贮水箱内清水通过连通管倒流入下水室，下水室的水由下而上，通过整个滤层形成了滤床的反冲洗。当过滤腔上部的冲洗水箱水面下降至冲洗水箱内的虹吸破坏管管口露出时，反冲洗的虹吸被破坏，过滤腔的反冲洗结束，过滤腔又开始正常过滤供水。