專利名稱：石灰超濾組合去除地下水硬度的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種去除地下水硬度的裝置，特別是指一種石灰超濾組合去除地下水硬度的裝置，該裝置可有效去除地下水中的暫時硬度，并可有效過濾石灰與水中硬度反應(yīng)后生成的濁度。
背景技術(shù)：
目前，降低水中硬度常用的方法有離子交換、電滲析、反滲透和藥劑軟化法。而離子交換、電滲析及反滲透法均存在造價昂貴、運行費用高、產(chǎn)水率低等缺點。而石灰是藥劑軟化法中最常用的藥劑，特點是操作簡單、造價較低。目前北京地區(qū)地下水中的硬度主要是碳酸氫鹽硬度，即“暫時硬度”，石灰法對去除地下水中“暫時硬度”有著較好的效果?！ぴ诔Ｒ?guī)的水處理過程中，過濾一般是指以石英砂等顆粒狀濾料層截留水中懸浮雜質(zhì)，使小于孔隙的物質(zhì)通過的一種最簡單、最常用的分離方法，使水獲得澄清的工藝過程。目前，國內(nèi)水廠一般應(yīng)用濾池作為去除水體中濁度的最后一步工藝。而常規(guī)的過濾，比如砂濾，是比較粗糙的過濾方法，顆?？紫稄牧泓c幾毫米到幾毫米不等，基本上只能過濾肉眼可見的大顆粒。而像0.01微米左右的污染物，如懸浮物、細菌、藻類、兩蟲等物質(zhì)以外，還有相對分子量在1000-300000以上的溶解性有機物，例如部分高分子有機物如蛋白質(zhì)等均不能去除。另外，使用濾池過濾時，偶爾會有濾池會被突然穿透現(xiàn)象(壓力瞬時增大，造成濾池中濾料孔徑中的混濁物被水體壓出，造成水體突然渾濁的現(xiàn)象)發(fā)生，以致出水濁度瞬時增大，造成嚴重后果。現(xiàn)在還沒有一種很好的處理方法和與之相配套的設(shè)備來解決這個問題。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種石灰超濾組合去除地下水硬度的裝置，是與一種石灰超濾組合去除地下水硬度的方法相配套的設(shè)備，它可達到快速高效去除地下水硬度，并可有效過濾石灰與水中硬度反應(yīng)后生成的濁度，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)合格的生活飲用水。上述裝置可以大幅降低地下水硬度軟化處理的投資及運行成本，提高地下水廠的綜合效益，其經(jīng)濟效益和社會效益顯著。本實用新型的目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，該石灰超濾組合去除地下水硬度的裝置包括管道泵、反應(yīng)池、投料倉、超濾膜池、儲水箱和清水池，管道泵一端通過管道與水源井相連，其另一端通過管道與反應(yīng)池底部相連；投料倉底部通過計量螺旋輸送機與反應(yīng)池相連，反應(yīng)池與超濾膜池通過三塊豎直交錯的鋼板相隔開；超濾膜池底部通過管道與污泥池相連，其上部通過管道與儲水箱相連；儲水箱通過管道與清水池相連。所述超濾膜池中的過濾介質(zhì)為超濾膜，超濾膜表面密布許多細小的過濾微孔。所述超濾膜表面的過濾微孔的孔徑為O. 001 O. 02微米。所述超濾膜為PVC超濾膜。所述反應(yīng)池上設(shè)有攪拌器，攪拌器的攪拌螺旋槳置于反應(yīng)池內(nèi)，用于攪拌反應(yīng)池中的地下水和投加的石灰粉末(氫氧化鈣)。所述反應(yīng)池一側(cè)的鋼板由下向上，而超濾膜池一側(cè)的兩塊鋼板由上向下，三塊鋼板不在同一豎直平面，交錯設(shè)置，中間留有空隙，可以通過絮體濁液。所述超濾膜池與儲水箱相連的管道中間設(shè)有循環(huán)泵，該循環(huán)泵可用于抽取超濾膜池中的透過液，也可通過另一根反沖洗管道又與超濾膜池相連，用于定期對超濾膜池中的超濾膜表面污垢進行氣水反沖洗。所述儲水箱水位可低于超濾膜的下邊，是為了使膜兩側(cè)產(chǎn)生壓力差(靠重力的虹吸作用)作為驅(qū)動力。所述反應(yīng)池進水管處，超濾膜池出水管處，超濾膜池排污管處均設(shè)有氣動閥，空壓機與上述氣動閥相連，用來控制氣動閥和對氣水反沖洗時提供氣源。所述投料倉向反應(yīng)池內(nèi)投加石灰粉末(氫氧化鈣)量的多少，需要根據(jù)水質(zhì)情況、 反應(yīng)時間和水量來確定。所述高硬度地下水與投加的石灰粉末(氫氧化鈣)在反應(yīng)池中的反應(yīng)時間最好10分鐘左右，8 12分鐘為宜，不能太短不然反應(yīng)不充分，也不能太長，時間太長即延長了水的停留時間，增加了構(gòu)筑物的體積，增加了設(shè)備設(shè)施的造價成本。原理為了去除水體中的暫時硬度，使水中的HC03_離子轉(zhuǎn)化為CO廣離子，石灰提供了所需的0H_離子，投加石灰的實質(zhì)是為了產(chǎn)生過剩的C032_離子，使之與水中的Ca2+、Mg2+離子生成沉淀析出。因此，投加石灰對于碳酸氫鹽硬度及堿度能達到較好的去除效果，是藥劑軟化中最為常用的方法，操作簡單、造價較低。超濾膜能降低水中濁度，主要過濾原理是以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力(靠重力的虹吸作用，或用循環(huán)泵吸出產(chǎn)生的壓力)，以超濾膜為過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當絮體濁液流過膜表面時，超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而成為透過液，而絮體濁液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進液側(cè)，成為濃縮液，因而實現(xiàn)對絮體濁液的凈化、分離和濃縮的目的。其微孔孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質(zhì)和微量元素通過，而最小細菌的體積都在O. 02微米以上，因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來，從而實現(xiàn)了凈化過程。絮體濁液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進液側(cè)，成為濃縮液。即膜絲表面形成了污垢，所以需要定期對膜絲表面污垢進行清洗。設(shè)備運行一個周期(60min)，設(shè)備自動對膜絲進行一次氣水反沖洗(45s)。如長時間連續(xù)運行，除了進行上述日常的氣水反沖洗外，還要定期對膜絲進行進行維護性清洗和化學性清洗。本實用新型的優(yōu)點是1.投加石灰可有效地去除地下水中的暫時硬度，使產(chǎn)品水符合《國家生活飲用水衛(wèi)生標準》。2.超濾膜對水體中的顆粒物、藻類、病毒及細菌等都能去除，并且安全有效。3.本裝置中所采用的PVC超濾膜較市場上其它PVDF超濾膜價格低廉，使用壽命較長。本裝置工藝流程短、不需要大量工藝構(gòu)筑物、且占地面積小，投資費用相對較低。[0025]4.本裝置結(jié)構(gòu)新穎獨特，簡單實用；過程連續(xù)、自動化程度高、安全可靠；且石灰粉末投加裝置為干粉直接投入反應(yīng)池，便于計量，易于管理。5.超濾過程僅采用壓力作為分離的動力，因此流程短、耗電量低、操作簡便、易于控制和維護。6.本裝置產(chǎn)水率高,運行費用低,運行穩(wěn)定。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1為本實用新型一種石灰超濾組合去除地下水硬度的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為反應(yīng)池與超濾膜池之間相隔開的三塊鋼板結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1.水源井，2.管道泵，3.投料倉，4.攪拌器，5.反應(yīng)池，6.超濾膜池，7.循環(huán)泵，8.儲水箱，9.清水池，10.污泥池，11.空壓機，12.反沖洗管道。
具體實施方式
本實用新型所述的一種石灰超濾組合去除地下水硬度的裝置的實施例，如
圖1所示，它包括管道泵2、反應(yīng)池5、投料倉3、超濾膜池6、儲水箱8和清水池9，管道泵2 —端通過管道與水源井I相連，其另一端通過管道與反應(yīng)池5底部相連；投料倉3底部通過計量螺旋輸送機與反應(yīng)池5相連，反應(yīng)池5與超濾膜池6通過三塊豎直交錯的鋼板相隔開；超濾膜池6底部通過管道與污泥池10相連，其上部通過管道與儲水箱8相連；儲水箱8通過管道與清水池9相連。所述超濾膜池6中的過濾介質(zhì)為超濾膜，超濾膜表面密布許多細小的過濾微孔。所述超濾膜表面的過濾微孔的孔徑為O. 001 O. 02微米。本實施例中，所述超濾膜表面的過濾微孔的孔徑為0.01微米。所述超濾膜為PVC超濾膜。本實施例中，所述超濾膜為立異PVC合金超濾膜。所述反應(yīng)池5上設(shè)有攪拌器4，攪拌器4的攪拌螺旋槳置于反應(yīng)池5內(nèi)，用于攪拌反應(yīng)池5中的地下水和由投料倉3中投加的石灰粉末(氫氧化鈣)。如圖2所示，所述反應(yīng)池5 —側(cè)的鋼板由下向上，而超濾膜池6 —側(cè)的兩塊鋼板由上向下，三塊鋼板不在同一豎直平面，交錯設(shè)置，中間留有空隙，可以通過絮體濁液。所述超濾膜池6與儲水箱8相連的管道中間設(shè)有循環(huán)泵7，該循環(huán)泵7可用于抽取超濾膜池6中的透過液，也可通過另一根反沖洗管道12又與超濾膜池相連，用于定期對超濾膜池6中的超濾膜表面污垢進行氣水反沖洗。本實施例中，所述儲水箱8水位低于超濾膜的下邊，是為了使膜兩側(cè)產(chǎn)生壓力差(靠重力的虹吸作用)作為驅(qū)動力。所述反應(yīng)池5進水管處，超濾膜池6出水管處，超濾膜池6排污管處均設(shè)有氣動閥，空壓機與上述氣動閥相連，用來控制氣動閥和對氣水反沖洗時提供氣源。工作原理將水源井I中的高硬度地下水經(jīng)管道泵2提升進入反應(yīng)池5，在進入反應(yīng)池5的同時通過投料倉3底部的計量螺旋輸送機向反應(yīng)池5內(nèi)投加石灰粉末(氫氧化鈣)，并通過攪拌器4進行充分攪拌，確保足夠的反應(yīng)時間，以保證石灰粉末(氫氧化鈣)與地下水進行充分的化學反應(yīng)，生成難溶于水的CaC03、Mg(OH)2絮體濁液；絮體濁液翻過反應(yīng)池5 —側(cè)的鋼板，通過空隙再流至超濾膜池6，通過該池中的超濾膜將絮體濁液進行過濾，并快速沉降截留在超濾膜進液側(cè)的CaC03、Mg(OH)2及原高硬度水體中的Fe、Si的難溶化合物，沉降后的化合物通過管道進入污泥池10，從而大幅度降低水中濁度，而通過超濾膜的透過液通過管道進入儲水箱8，儲水箱8內(nèi)的透過液經(jīng)過消毒，再通過管道進入清水池9，成為安全、優(yōu)質(zhì)的飲用水。
權(quán)利要求1.一種石灰超濾組合去除地下水硬度的裝置，其特征在于它包括管道泵(2)、反應(yīng)池(5)、投料倉(3)、超濾膜池￠)、儲水箱(8)和清水池(9)，管道泵(2) —端通過管道與水源井(I)相連，其另一端通過管道與反應(yīng)池(5)底部相連；投料倉(3)底部通過計量螺旋輸送機與反應(yīng)池(5)相連，反應(yīng)池(5)與超濾膜池(6)通過三塊豎直交錯的鋼板相隔開；超濾膜池(6)底部通過管道與污泥池(10)相連，其上部通過管道與儲水箱(8)相連；儲水箱(8)通過管道與清水池(9)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的石灰超濾組合去除地下水硬度的裝置，其特征在于所述超濾膜池￠)中的過濾介質(zhì)為超濾膜，超濾膜表面密布許多細小的過濾微孔。
3.如權(quán)利要求2所述的石灰超濾組合去除地下水硬度的裝置，其特征在于所述超濾膜表面的過濾微孔的孔徑為0. 001 0. 02微米。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的石灰超濾組合去除地下水硬度的裝置，其特征在于所述超濾膜為PVC超濾膜。
5.如權(quán)利要求1所述的石灰超濾組合去除地下水硬度的裝置，其特征在于所述反應(yīng)池(5)上設(shè)有攪拌器(4)，攪拌器(4)的攪拌螺旋槳置于反應(yīng)池(5)內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1或2或5所述的石灰超濾組合去除地下水硬度的裝置，其特征在于所述反應(yīng)池(5) —側(cè)的鋼板由下向上，而超濾膜池(6) —側(cè)的兩塊鋼板由上向下，三塊鋼板不在同一豎直平面，交錯設(shè)置，中間留有空隙。
7.如權(quán)利要求1所述的石灰超濾組合去除地下水硬度的裝置，其特征在于所述超濾膜池(6)與儲水箱(8)相連的管道中間設(shè)有循環(huán)泵(7)，該循環(huán)泵(7)通過另一根反沖洗管道(12)又與超濾膜池(6)相連。
8.如權(quán)利要求1所述的石灰超濾組合去除地下水硬度的裝置，其特征在于所述儲水箱(8)水位低于超濾膜的下邊，使膜兩側(cè)產(chǎn)生壓力差作為驅(qū)動力。
9.如權(quán)利要求1所述的石灰超濾組合去除地下水硬度的裝置，其特征在于所述反應(yīng)池(5)進水管處，超濾膜池￠)出水管處，超濾膜池(6)排污管處均設(shè)有氣動閥，空壓機(11)與上述氣動閥相連。
專利摘要本實用新型涉及一種石灰超濾組合去除地下水硬度的裝置，它包括管道泵、反應(yīng)池、投料倉、超濾膜池、儲水箱和清水池，管道泵兩端分別通過兩根不同管道與水源井和反應(yīng)池底部相連；投料倉底部通過計量螺旋輸送機與反應(yīng)池相連，反應(yīng)池與超濾膜池通過三塊豎直交錯的鋼板相隔開；超濾膜池底部通過管道與污泥池相連，上部通過管道與儲水箱相連；儲水箱通過管道與清水池相連；超濾膜池中的超濾膜表面密布許多細小的過濾孔。本實用新型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)新穎獨特，簡單實用；過程連續(xù)、安全可靠；能快速高效去除地下水硬度和濁度，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)合格的生活飲用水；該裝置產(chǎn)水率高，運行穩(wěn)定，占地面積小，可大幅降低投資及運行成本，提高地下水廠的綜合效益。
文檔編號C02F9/04GK202829744SQ20122046800
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者劉永康, 潘俊杰, 楊芃, 張謙, 劉朝暉, 曹楠, 陳杰, 高亞男, 吳艷 申請人:北京市自來水集團有限責任公司, 蘇州立升凈水科技有限公司, 成都市信高工業(yè)設(shè)備安裝有限責任公司