專(zhuān)利名稱(chēng)：一種一體化水處理設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種一體化水處理設(shè)備，還涉及利用該設(shè)備進(jìn)行水處理的方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，水污染對(duì)環(huán)境的影響越來(lái)越嚴(yán)重，直接威脅著人類(lèi)的健康和生態(tài)安全。傳統(tǒng)的污水處理方法常采用物化法、化學(xué)法、生化法等，但由于受水質(zhì)影響，常規(guī)處理技術(shù)往往很難達(dá)到滿意的效果，并且能耗高、體積大，降解不完全，甚至?xí)斐啥挝廴?。因此，體積小、效率高、操作簡(jiǎn)便的一體化處理設(shè)備和技術(shù)一直是國(guó)內(nèi)外水處理工作中的一個(gè)難點(diǎn)和研究熱點(diǎn)。對(duì)污水進(jìn)行過(guò)濾處理操作簡(jiǎn)便，無(wú)污染，往往被用作污水的預(yù)處理工藝。然而，水 體中雜質(zhì)含量和種類(lèi)等影響，單一方法的過(guò)濾往往效果較差，且濾網(wǎng)易堵塞，清污繁瑣，不能進(jìn)行連續(xù)流處理。高級(jí)氧化技術(shù)(AOPs)是以促進(jìn)產(chǎn)生高活性的羥基自由基(·0Η)為目的的氧化技術(shù)。羥基自由基是一種很強(qiáng)的氧化劑，能與有機(jī)分子結(jié)合生成二氧化碳和水及其他無(wú)機(jī)物，且具有消毒殺菌能力，從而最終實(shí)現(xiàn)污染物的無(wú)害化處置。高級(jí)氧化技術(shù)作為一種有效的廢水處理手段，近年來(lái)引起了越來(lái)越多的關(guān)注。其中，尤以光電催化法和超聲催化法等因其良好的可操控性以及與環(huán)境有著較好的兼容性而受到人們的青睞。光電催化技術(shù)是近年來(lái)提出的一種能有效促進(jìn)光生電子和空穴分離并利用光電協(xié)同作用的增強(qiáng)型光催化氧化技術(shù)。以光催化劑作為光陽(yáng)極，對(duì)其施加一定的偏電壓，光生電子就會(huì)遷移至外電路，從而抑制光生電子和空穴的復(fù)合?？昭ㄔ诖呋瘎┍砻胬鄯e，并發(fā)生進(jìn)一步反應(yīng)以去除污染物。在反應(yīng)體系中加入電壓可顯著減少電子空穴對(duì)的復(fù)合，利用這一特點(diǎn)可解決半導(dǎo)體光催化中電子空穴對(duì)嚴(yán)重的復(fù)合問(wèn)題。光電催化技術(shù)雖然效率較高，但仍受光輻射效率、水體傳質(zhì)等限制。超聲技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單、條件溫和、易于自動(dòng)控制，并且不會(huì)帶來(lái)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為“環(huán)境友好”的水處理技術(shù)。然而，單一的超聲處理很難有效降解有機(jī)污染物。因此，尋求建立一種可以在常溫常壓下進(jìn)行，并且有高效性和廣譜性的耦合處理技術(shù)，使各處理技術(shù)之間協(xié)同互補(bǔ)，提高處理效果，設(shè)計(jì)出一體化的反應(yīng)裝置簡(jiǎn)化工藝并縮小體積是有效解決高效水處理難題及推動(dòng)該技術(shù)能夠?qū)嶋H應(yīng)用的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供了一種效率高、體積小、成本低的水處理設(shè)備以及利用該設(shè)備進(jìn)行水處理的方法。技術(shù)方案本發(fā)明提供的一體化水處理設(shè)備，包括水泵(I)、反應(yīng)裝置(2)、過(guò)濾裝置(3)、紫外發(fā)生裝置(4)和電源(5);所述過(guò)濾裝置(3)頂部為環(huán)形的上隔水擋板(33)，底部為圓形的下隔水擋板(34)，側(cè)壁包括一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(31)和二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(32)，二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(32 )設(shè)置于一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(31)內(nèi)；所述過(guò)濾裝置(3 )設(shè)于反應(yīng)裝置(2 )內(nèi)，并將反應(yīng)裝置(2 )分割為反應(yīng)層(21)和集水層(22 )，反應(yīng)層(21)側(cè)壁設(shè)有切向進(jìn)水口( 23 )、底部設(shè)有排污閥(24),集水層(22)側(cè)壁設(shè)有出水口(25);所述水泵(I)與反應(yīng)層(21)的進(jìn)水口(23)連接；所述紫外發(fā)生裝置(4)設(shè)于過(guò)濾裝置(3)內(nèi)，包括石英套管(41)和紫外燈管(42)，所述紫外燈管(42)設(shè)于石英套管(41)內(nèi)；所述一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(31)、二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(32)和紫外發(fā)生裝置
(4)分別與電源(5)連接。裝置通過(guò)設(shè)置切向進(jìn)水口，使進(jìn)水切向進(jìn)入反應(yīng)裝置并在反應(yīng)層中形成渦旋狀，利用產(chǎn)生的離心力使密度較大的雜質(zhì)沿反應(yīng)裝置內(nèi)壁滑落至底部，通過(guò)排污閥去除；初步凈化的水經(jīng)過(guò)一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)粗孔過(guò)濾和二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)微孔過(guò)濾，在集水層中經(jīng)光、電等協(xié)同作用耦合催化，即可處理得到凈化水；其中，過(guò)濾裝置同時(shí)兼具過(guò)濾和電化學(xué)功能；電源可同時(shí)滿足紫外燈管、電化學(xué)裝置等裝置的工作要求，并具備輸出可調(diào)，信號(hào)反饋、遠(yuǎn)程可控等功能。作為本發(fā)明一體化水處理設(shè)備的一種改進(jìn)，還包括超聲裝置(6)，所述超聲裝置 (6)設(shè)于反應(yīng)裝置(2)內(nèi)并與電源(5)連接。作為本發(fā)明一體化水處理設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述超聲裝置(6)為震桿式超聲發(fā)生器，頻率為20-60KHZ，功率密度為O. 3ff/cm2以上。作為本發(fā)明一體化水處理設(shè)備的另一種改進(jìn)，還包括反沖洗裝置(7)，所述反沖洗裝置(7)包括電機(jī)(71)、軸桿(72)以及依次連通的反沖洗排污管(73)、旋轉(zhuǎn)部件(74)、連接套管(75)、反沖洗總排水管(76)和反沖洗排污閥(77);所述反沖洗排污管(73)緊貼一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(31)和二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(32)外壁設(shè)置，所述反沖洗排污管(73)與過(guò)濾裝置(3)接觸部位設(shè)有開(kāi)孔；所述電機(jī)(71)通過(guò)軸桿(72)與旋轉(zhuǎn)部件(74)相連；所述電機(jī)(71)與電源(5)連接。反沖洗排污管上開(kāi)孔可將濾網(wǎng)外壁附著的雜質(zhì)在壓差作用下隨濾網(wǎng)內(nèi)壁流出的反沖洗水去除，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)流處理，保證出水水質(zhì)。作為本發(fā)明一體化水處理設(shè)備的另一種改進(jìn)，還包括第一壓力傳感器(8)、第二壓力傳感器(9)和自控單元(10);所述第一壓力傳感器(8)設(shè)于反應(yīng)裝置(2)進(jìn)水口(23)內(nèi)，所述第二壓力傳感器(9)設(shè)于反應(yīng)裝置(2)出水口(25)內(nèi)；所述自控單元(10)分別與電源
(5)、第一壓力傳感器(8)、第二壓力傳感器(9)以及反沖洗排污閥(77)連接；所述第一壓力傳感器(8)和第二壓力傳感器(9)輸出檢測(cè)信號(hào)至自控單元(10)，所述自控單元(10)輸出控制信號(hào)至電源(5)和反沖洗排污閥(78)。自控單元(10)可根據(jù)需要設(shè)置參數(shù)，在第一壓力傳感器(8)和第二壓力傳感器(9)之間壓差達(dá)到設(shè)定值或者設(shè)備運(yùn)行設(shè)定時(shí)間后自動(dòng)啟動(dòng)反沖洗程序。自控單元可進(jìn)行軟件編程，信號(hào)采集，信號(hào)分析，模擬計(jì)算，自動(dòng)調(diào)控，錯(cuò)誤報(bào)警，數(shù)據(jù)記錄等功能，從而實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定、調(diào)節(jié)、故障反饋、報(bào)警與記錄等功能的智能化操作，提高了該設(shè)備的實(shí)用性。作為本發(fā)明一體化水處理設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述反沖洗排污閥(77)為氣動(dòng)閥或電動(dòng)閥；從而可受自控單元控制開(kāi)閉，使用更方便。作為本發(fā)明一體化水處理設(shè)備的另一種改進(jìn)，所述第一過(guò)濾網(wǎng)(31)為圓筒形不銹鋼或鈦過(guò)濾網(wǎng)，為光滑型或曲折型，過(guò)濾精度O. l-2mm ;所述二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(32)為圓筒形鈦基過(guò)濾網(wǎng)，表面設(shè)有改性或未改性的二氧化鈦薄膜或二氧化鈦納米管，為光滑型或曲折型，過(guò)濾精度10-100μπι。其中，第一過(guò)濾網(wǎng)(32)作為陰極，所述二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(32)作為陽(yáng)極；從而使過(guò)濾裝置不僅起到過(guò)濾作用，更能夠充當(dāng)電化學(xué)反應(yīng)裝置，優(yōu)化了反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)，提高了處理效率，降低了處理成本，提高了出水水質(zhì)。
作為本發(fā)明一體化水處理設(shè)備的另一種改進(jìn)，所述紫外燈管(42)為低壓或中壓汞燈，功率為8W至6KW。作為本發(fā)明一體化水處理設(shè)備的另一種改進(jìn)，所述上隔水擋板(33)和下隔水擋板
(34)為絕緣防腐材料板。作為本發(fā)明一體化水處理設(shè)備的另一種改進(jìn)，所述反應(yīng)裝置(2)上部為圓筒形，下部為圓錐形；從而使密度較大的雜質(zhì)更易沉淀、去除，提高處理效率。本發(fā)明還提供了一種利用上述一體化水處理設(shè)備處理水的方法，包括以下步驟(I)利用水泵對(duì)水體進(jìn)行增壓、增速，使水體高速、切向進(jìn)入反應(yīng)裝置；(2)水體在反應(yīng)裝置內(nèi)作旋流運(yùn)動(dòng),利用產(chǎn)生的離心力使密度較大的雜質(zhì)沿反應(yīng)裝置內(nèi)壁滑落至底部，通過(guò)排污閥去除；初步凈化的水體再依次經(jīng)一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)粗孔過(guò)濾和 二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)微孔過(guò)濾，得初級(jí)凈化水；(3)在聲、光、電耦合催化作用下，處理初級(jí)凈化水，即得凈化水。有益效果本發(fā)明提供的一體化水處理設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、占地面積小、使用方便、成本低廉、運(yùn)行管理方便，利用水力旋流分離、兩級(jí)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾、聲光電耦合催化降解作用有效處理水中的污染物，實(shí)現(xiàn)較好的凈化水質(zhì)的效果，處理效果好、處理效率高。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果一、利用切向進(jìn)水口使水力旋流分離，并通過(guò)兩級(jí)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾、聲光電耦合催化等技術(shù)之間存在的互補(bǔ)、協(xié)同作用，顯著提高處理效果，實(shí)現(xiàn)單一工藝或一般工藝難以達(dá)到的降解效果；復(fù)合協(xié)同工藝的應(yīng)用能夠提高處理效率，降低處理成本，對(duì)污水凈化徹底，避免產(chǎn)生二次污染，環(huán)?？煽?，具有廣闊的市場(chǎng)前景。二、利用特殊的反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及多功能濾網(wǎng)，可在同一反應(yīng)區(qū)間實(shí)現(xiàn)水力旋流分離、兩級(jí)濾網(wǎng)過(guò)濾，聲、光、電耦合催化降解等多種反應(yīng)及他們之間的協(xié)同效應(yīng)，使反應(yīng)器結(jié)構(gòu)緊湊，提高處理效果的同時(shí)顯著縮小反應(yīng)器體積，使反應(yīng)裝置攜帶、使用更方便。在水力旋流初步凈化后，逐步通過(guò)粗孔過(guò)濾和微孔過(guò)濾不但可以較徹底地去除水中的固體雜質(zhì)，而且極大地提高了濾網(wǎng)的過(guò)濾效率，減小了濾網(wǎng)堵塞的概率。此外，濾網(wǎng)在起過(guò)濾作用的同時(shí)，作為電極實(shí)現(xiàn)了聲、光、電耦合催化降解作用，減小了設(shè)備體積，降低了處理成本。三、利用超聲技術(shù)不但實(shí)現(xiàn)多種協(xié)同降解反應(yīng)，同時(shí)可加強(qiáng)水體傳質(zhì)，清洗濾網(wǎng)、石英管壁和反應(yīng)器壁，避免污垢沉積，使之能夠長(zhǎng)期有效運(yùn)行，管理方便。四、利用反沖洗裝置和自控單元，可同步實(shí)現(xiàn)過(guò)濾和反沖洗處理，提高了處理效率并使設(shè)備具備連續(xù)流處理功能。五、通過(guò)自控單元與各部件相連接以及傳感器數(shù)據(jù)反饋，可實(shí)現(xiàn)處理過(guò)程的全自動(dòng)、智能化控制。本發(fā)明提供的水處理方法工藝簡(jiǎn)單、處理效率高，能夠有效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、一體化的通過(guò)水力旋流分離、兩級(jí)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾、聲光電耦合催化進(jìn)行水處理。該“一體化”即在同一反應(yīng)區(qū)間實(shí)現(xiàn)各工藝的協(xié)同耦合作用，使其互補(bǔ)互促，克服各自單一作用時(shí)的缺點(diǎn)，顯著提高處理效果并降低能耗，優(yōu)化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，縮小占地面積。該方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果(I)利用水體在反應(yīng)裝置內(nèi)的物理運(yùn)動(dòng)，通過(guò)水力旋流產(chǎn)生的離心力使密度較大的雜質(zhì)沿反應(yīng)裝置內(nèi)壁滑落至底部，將其去除；初步凈化的水體再依次經(jīng)一級(jí)粗孔過(guò)濾和二級(jí)微孔過(guò)濾雙重過(guò)濾后得到進(jìn)一步凈化，處理效率高，處理效果好。(2)通過(guò)巧妙的工藝構(gòu)思，在一體化的水處理反應(yīng)器中同步利用物理過(guò)濾結(jié)合聲、光、電耦合強(qiáng)化催化，實(shí)現(xiàn)多種工藝的協(xié)同作用，互補(bǔ)互促。此外，通過(guò)智能化的反沖洗設(shè)計(jì)，大大提高處理效率，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)流處理，避免了濾網(wǎng)堵塞、定期清污等問(wèn)題，降低處理成本，拓展了廣譜性，具備實(shí)際可行性和適用性。


圖I是實(shí)施例I的一體化水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為實(shí)施例I的一體化水處理設(shè)備的過(guò)濾裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是實(shí)施例2的一體化水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是實(shí)施例2的一體化水處理設(shè)備的俯視示意圖。圖5是實(shí)施例3的一體化水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是實(shí)施例3的一體化水處理設(shè)備的反沖洗裝置俯視示意圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書(shū)中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。實(shí)施例I一體化水處理設(shè)備，見(jiàn)圖I至2，包括水泵I、反應(yīng)裝置2、過(guò)濾裝置3、紫外發(fā)生裝置4和電源5。過(guò)濾裝置3頂部為環(huán)形的上隔水擋板33，底部為圓形的下隔水擋板34，側(cè)壁包括一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)31和二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)32，二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)32設(shè)置于一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)31內(nèi)；過(guò)濾裝置3設(shè)于反應(yīng)裝置2內(nèi)，并將反應(yīng)裝置2分割為反應(yīng)層21和集水層22，反應(yīng)層21側(cè)壁設(shè)有切向進(jìn)水口 23、底部設(shè)有排污閥24，集水層22側(cè)壁設(shè)有出水口 25 ;水泵I與反應(yīng)層21的進(jìn)水口23連接；紫外發(fā)生裝置4設(shè)于過(guò)濾裝置3內(nèi)，包括石英套管41和紫外燈管42，紫外燈管42設(shè)于石英套管41內(nèi)；一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)31、二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)32和紫外發(fā)生裝置4分別與電源5連接。其中，上隔水擋板33和下隔水擋板34為絕緣防腐材料板。本發(fā)明中，反應(yīng)裝置2上部為圓筒形，下部為圓錐形，可選地，反應(yīng)裝置2也可以為其他任意形狀；然而，本發(fā)明中的圓筒形反應(yīng)裝置能夠使進(jìn)水呈渦旋型，從而易使較大密度的雜質(zhì)離心分離、沉淀。本發(fā)明中，一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)31為曲折型不銹鋼絲網(wǎng)，在有限空間內(nèi)增大了過(guò)濾面積，過(guò)濾精度200 μ m ;可選地，一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)31可以為光滑型或曲折型的不銹鋼或鈦過(guò)濾網(wǎng)，形狀優(yōu)選圓筒形，過(guò)濾精度可根據(jù)需要合理選擇，優(yōu)選O. 1-2_。二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)32為曲折性鈦基二氧化鈦薄膜過(guò)濾網(wǎng)，在有限空間內(nèi)增大了過(guò)濾面積，過(guò)濾精度50 μ m ;可選地，其表面也可以設(shè)有改性或未改性的二氧化鈦薄膜或二氧化鈦納米管，過(guò)濾精度可根據(jù)需要合理選擇，10-100 μ m。紫外燈管42采用20w的低壓汞燈，可選地，紫外燈管42功率也可以根據(jù)裝置大小及廢水處理量合理選擇，優(yōu)選地，為8W至6KW。
待處理水體由水泵I增壓、增速后由反應(yīng)裝置2的進(jìn)水口 23高速、切向進(jìn)入反應(yīng)裝置2 ;由反應(yīng)裝置2的出水口 25流出，在反應(yīng)裝置2的腔體內(nèi)形成處理區(qū)間；石英套管41內(nèi)含紫外燈管42，懸臂式設(shè)置于反應(yīng)裝置2內(nèi)。實(shí)施例2—體化水處理設(shè)備，見(jiàn)圖3至圖4，與實(shí)施例I基本相同，不同之處在于還包括超聲裝置6，紫外燈管42采用6支環(huán)形布置的20W的低壓汞燈，超聲裝置6設(shè)置于反應(yīng)裝置2內(nèi)。其中，超聲裝置6為震桿式超聲發(fā)生器，可選地，頻率為20-60KHZ，功率密度為O. 3W/cm2以上。實(shí)施例3一體化水處理設(shè)備，見(jiàn)圖5至圖6，包括水泵I、反應(yīng)裝置2、過(guò)濾裝置3、紫外發(fā)生裝置4、電源5、超聲裝置6、反沖洗裝置7、一號(hào)壓力傳感器8、二號(hào)壓力傳感器9和自控單元10。 過(guò)濾裝置3頂部為環(huán)形的上隔水擋板33，底部為圓形的下隔水擋板34，側(cè)壁包括一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)31和二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)32，二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)32設(shè)置于一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)31內(nèi)；過(guò)濾裝置3設(shè)于反應(yīng)裝置2內(nèi)，并將反應(yīng)裝置2分割為反應(yīng)層21和集水層22，反應(yīng)層21側(cè)壁設(shè)有切向進(jìn)水口 23、底部設(shè)有排污閥24，集水層22側(cè)壁設(shè)有出水口 25 ;水泵I與反應(yīng)層21的進(jìn)水口 23連接；紫外發(fā)生裝置4設(shè)于過(guò)濾裝置3內(nèi)，包括石英套管41和紫外燈管42，紫外燈管42設(shè)于石英套管41內(nèi)；一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)31、二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)32和紫外發(fā)生裝置4分別與電源5連接。反沖洗裝置7包括電機(jī)71、軸桿72以及依次連通的反沖洗排污管73、旋轉(zhuǎn)部件74、連接套管75、反沖洗總排水管76和反沖洗排污閥77 ;反沖洗排污管73緊貼一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)31和二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)32外壁設(shè)置，反沖洗排污管73與過(guò)濾裝置3接觸部位設(shè)有開(kāi)孔；電機(jī)71通過(guò)軸桿72與旋轉(zhuǎn)部件74相連；電機(jī)71與電源5連接。其中，反沖洗排污閥77優(yōu)選為氣動(dòng)閥或電動(dòng)閥。 第一壓力傳感器8設(shè)于反應(yīng)裝置2進(jìn)水口 23內(nèi)，第二壓力傳感器9設(shè)于反應(yīng)裝置2出水口 25內(nèi)；自控單元10分別與電源5、第一壓力傳感器8、第二壓力傳感器9以及反沖洗排污閥77連接；第一壓力傳感器8和第二壓力傳感器9輸出檢測(cè)信號(hào)至自控單元10，自控單元10輸出控制信號(hào)至電源5和反沖洗排污閥77。當(dāng)一號(hào)壓力傳感器8和二號(hào)壓力傳感器9之間壓力差達(dá)到O. 04MPa時(shí)啟動(dòng)反沖洗程序。反沖洗時(shí)，反沖洗排污管緊貼一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)31和二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)32外壁作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)反沖洗程序啟動(dòng)，打開(kāi)反沖洗排污閥77時(shí)，反沖洗排污管與外界大氣相通，此時(shí)濾網(wǎng)內(nèi)腔的凈化水壓力大于反沖洗排污管內(nèi)壓力，形成壓力差。如圖5所示，反沖洗排污管與過(guò)濾網(wǎng)接觸部分水流自濾網(wǎng)內(nèi)腔向外流入反沖洗排污管，對(duì)過(guò)濾網(wǎng)形成反沖洗；與此同時(shí)，沒(méi)有反沖洗排污管接觸的過(guò)濾網(wǎng)部分仍進(jìn)行過(guò)濾處理。在電機(jī)71帶動(dòng)下，反沖洗排污管沿過(guò)濾網(wǎng)外壁作圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，逐步對(duì)整個(gè)過(guò)濾網(wǎng)外表面進(jìn)行反沖洗排污。通過(guò)壓力傳感器和電源與自控單元10信號(hào)輸入輸出連接，可實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)，參數(shù)設(shè)定、調(diào)節(jié)，故障反饋，報(bào)警與記錄等功能，在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行智能化的操作，從而使之具備更強(qiáng)的實(shí)用性?？刂乒芾硎撬幚磉\(yùn)行過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)設(shè)置監(jiān)測(cè)裝置和自控單元可實(shí)現(xiàn)處理的智能化運(yùn)行，適用于各種環(huán)境。實(shí)施例4
利用實(shí)施例I至3所述的一體化水處理設(shè)備進(jìn)行水處理，包括以下步驟(I)利用水泵對(duì)水體進(jìn)行增壓、增速，使其高速、切向進(jìn)入反應(yīng)裝置；(2)水體在反應(yīng)裝置內(nèi)作旋流運(yùn)動(dòng),利用產(chǎn)生的離心力使密度較大的雜質(zhì)沿反應(yīng)裝置內(nèi)壁滑落至底部，通過(guò)排污閥去除；初步凈化的水體再依次經(jīng)一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)粗孔過(guò)濾和二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)微孔過(guò)濾，得初級(jí)凈化水；( 3 )在聲、光、電耦合催化作用下，處理初級(jí)凈化水，即得凈化水；同時(shí)，可在壓力傳感器反饋和自控單元控制作用下，同步實(shí)現(xiàn)過(guò)濾和反沖洗處理。對(duì)污水廠水體進(jìn)行滅菌處理，初始細(xì)菌總數(shù)為8X104CFU/mL。處理參數(shù)及效果見(jiàn)表I。表I 一體化水處理設(shè)備進(jìn)行水體消毒處理方法及效果
權(quán)利要求
1.一種一體化水處理設(shè)備，其特征在于包括水泵(I)、反應(yīng)裝置(2)、過(guò)濾裝置(3)、紫外發(fā)生裝置(4)和電源(5);所述過(guò)濾裝置(3)頂部為環(huán)形的上隔水擋板(33)，底部為圓形的下隔水擋板(34)，側(cè)壁包括一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(31)和二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(32)，二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(32)設(shè)置于一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(31)內(nèi)；所述過(guò)濾裝置(3)設(shè)于反應(yīng)裝置(2)內(nèi)，并將反應(yīng)裝置(2)分割為反應(yīng)層(21)和集水層(22 )，反應(yīng)層(21)側(cè)壁設(shè)有切向進(jìn)水口( 23 )、底部設(shè)有排污閥(24 )，集水層(22)側(cè)壁設(shè)有出水口( 25);所述水泵(I)與反應(yīng)層(21)的進(jìn)水口( 23)連接；所述紫外發(fā)生裝置(4)設(shè)于過(guò)濾裝置(3)內(nèi)，包括石英套管(41)和紫外燈管(42)，所述紫外燈管(42)設(shè)于石英套管(41)內(nèi)；所述一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(31)、二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(32)和紫外發(fā)生裝置(4)分別與電源(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一體化水處理設(shè)備，其特征在于還包括超聲裝置(6)，所述超聲裝置(6 )設(shè)于反應(yīng)裝置(2 )內(nèi)并與電源(5 )連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化水處理設(shè)備，其特征在于所述超聲裝置(6)為震桿式超聲發(fā)生器，頻率為20-60KHZ，功率密度為O. 3ff/cm2以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一體化水處理設(shè)備，其特征在于還包括反沖洗裝置(7)，所述反沖洗裝置(7)包括電機(jī)(71)、軸桿(72)以及依次連通的反沖洗排污管(73)、旋轉(zhuǎn)部件(74)、連接套管(75)、反沖洗總排水管(76)和反沖洗排污閥(77);所述反沖洗排污管(73)緊貼一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(31)和二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(32)外壁設(shè)置，所述反沖洗排污管(73)與過(guò)濾裝置(3)接觸部位設(shè)有開(kāi)孔；所述電機(jī)(71)通過(guò)軸桿(72)與旋轉(zhuǎn)部件(74)相連；所述電機(jī)(71)與電源(5)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體化水處理設(shè)備，其特征在于還包括第一壓力傳感器(8)、第二壓力傳感器(9)和自控單元(10);所述第一壓力傳感器(8)設(shè)于反應(yīng)裝置(2)進(jìn)水口(23)內(nèi)，所述第二壓力傳感器(9)設(shè)于反應(yīng)裝置(2)出水口(25)內(nèi)；所述自控單元(10)分別與電源(5)、第一壓力傳感器(8)、第二壓力傳感器(9)以及反沖洗排污閥(77)連接；所述第一壓力傳感器(8)和第二壓力傳感器(9)輸出檢測(cè)信號(hào)至自控單元(10)，所述自控單元(10)輸出控制信號(hào)至電源(5)和反沖洗排污閥(78)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體化水處理設(shè)備，其特征在于所述反沖洗排污閥(77)為氣動(dòng)閥或電動(dòng)閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一體化水處理設(shè)備，其特征在于所述第一過(guò)濾網(wǎng)(31)為圓筒形不銹鋼或鈦過(guò)濾網(wǎng)，為光滑型或曲折型，過(guò)濾精度O. l-2mm ;所述二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)(32)為圓筒形鈦基過(guò)濾網(wǎng)，表面設(shè)有改性或未改性的二氧化鈦薄膜或二氧化鈦納米管，為光滑型或曲折型，過(guò)濾精度10-100 μ m ;所述紫外燈管(42)為低壓或中壓汞燈，功率為8W至6KW。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一體化水處理設(shè)備，其特征在于所述上隔水擋板(33)和下隔水擋板(34)為絕緣防腐材料板。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一體化水處理設(shè)備，其特征在于所述反應(yīng)裝置(2)上部為圓筒形，下部為圓錐形。
10.一種利用權(quán)利要求I至9任一項(xiàng)所述的一體化水處理設(shè)備處理水的方法，其特征在于包括以下步驟 (1)利用水泵對(duì)水體進(jìn)行增壓、增速，使水體高速、切向進(jìn)入反應(yīng)裝置； (2)水體在反應(yīng)裝置內(nèi)作旋流運(yùn)動(dòng)，利用產(chǎn)生的離心力使密度較大的雜質(zhì)沿反應(yīng)裝置內(nèi)壁滑落至底部，通過(guò)排污閥去除；初步凈化的水體再依次經(jīng)一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)粗孔過(guò)濾和二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)微孔過(guò)濾，得初級(jí)凈化水； (3)在聲、光、電耦合催化作用下，處理初級(jí)凈化水，即得凈化水。
全文摘要
本發(fā)明提供的一體化水處理設(shè)備，包括水泵、反應(yīng)裝置、過(guò)濾裝置、紫外發(fā)生裝置和電源；所述過(guò)濾裝置頂部為環(huán)形的上隔水擋板，底部為圓形的下隔水擋板，側(cè)壁包括一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)和二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)，二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)設(shè)置于一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)內(nèi)；所述過(guò)濾裝置設(shè)于反應(yīng)裝置內(nèi)，并將反應(yīng)裝置分割為反應(yīng)層和集水層，反應(yīng)層側(cè)壁設(shè)有切向進(jìn)水口、底部設(shè)有排污閥，集水層側(cè)壁設(shè)有出水口；所述水泵與反應(yīng)層的進(jìn)水口連接；所述紫外發(fā)生裝置設(shè)于過(guò)濾裝置內(nèi)，包括石英套管和紫外燈管，所述紫外燈管設(shè)于石英套管內(nèi)；所述一級(jí)過(guò)濾網(wǎng)、二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)和紫外發(fā)生裝置分別與電源連接。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、占地面積小、使用方便、成本低廉、運(yùn)行管理方便，處理效果好、處理效率高。
文檔編號(hào)C02F9/08GK102897959SQ20121044154
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者吳東海, 陸光華, 閆振華, 劉建超 申請(qǐng)人:河海大學(xué)