组合浸没式窖水处理技术及设备

　　申请日2010.10.22

　　公开(公告)日2011.08.17

　　IPC分类号C02F1/44

　　摘要

　　本发明涉及一种将超滤膜组件与潜水磁力泵组合一体的窖水专用水处理技术及形成的处理装置。本发明通过特殊的中空纤维超滤膜组件及透水外套管形成处理单元，由固定在膜组件外套管上的微型潜水磁力泵提供水过滤及输送的动力。由磁力泵带动的偏心轮在系统工作时对膜组件产生振动，可防止膜污染，起到膜清洗的作用。该发明形成的处理工艺可对窖水进行深度处理，达到国家规定的水质标准。该发明的特点是处理系统直接置于窖水之中，可防止设备及管路的冻结;偏心轮造成的振动可防止膜组件的污染避免了膜的清洗;发明所形成的设备处理工艺简单，可组合为一体化，体积小，重量轻，造价及运行费便宜，是一种适用于窖水水质处理的农村分散居民使用的小型家用净水工艺。

　　翻译权利要求书

　　1.组合浸没式一体化窖水处理工艺，其特征在于

　　a.采用中空纤维超滤膜组件与微型潜水磁力泵组合形成的处理技术;

　　b.全部处理与驱动系统均长期置于窖水中使用，不需防冻;

　　c.微型潜水磁力泵带动的偏心轮可对膜组件造成振动，防止膜污染，起到膜清洗作用;

　　d.窖水的处理与膜振动清洗同时进行，不需停机清洗或人工拆机清洗;

　　2.根据权利要求1所述的膜泵的特殊组合形式，其特征在于：

　　a.膜泵的一体化构件形式，磁力泵直接固定在膜组件外套管上;

　　b.中空纤维超滤膜组件的外套管侧壁开有直径为4～6mm的进水孔共计32个，外套管下端开有直径为10～12mm的排污孔，共计6个，作为窖水进入及截留污物排除的通道;

　　c.磁力泵提供超滤膜过滤窖水的抽吸动力，以及直接将水送出窖外的动力，形成水流先通过膜再经过泵的流动方式;

　　3.根据权利要求1所述的振动式防膜污染技术，其特征在于：

　　a.潜水磁力泵的动力轴外延至泵外，轴外端安装有偏心轮，并由螺帽固定;

　　b.在窖水处理的同时偏心轮转动，造成膜组件振动，可防止膜污染，替代了膜清洗;

　　4.根据权利要求1所述的防冻措施，其特征在于：

　　a.全部工艺形成的设备均置于水窖之中，可以避免冬季无采暖条件的用户使用时的设备冻结;

　　b.从水窖到用水点的输水管路采用1%的坡度铺设，水泵停止后管路系统中的存水会自动回流至水窖之中。

　　说明书

　　组合浸没式窖水处理技术及设备

　　1.技术领域

　　本发明涉及给水排水与水资源工程技术领域的污水处理工艺及相应形成的系列设备。按国际专利分列表(IPC)划分属于C02F 1/00

　　2.背景技术

　　干旱地区缺少稳定的常规水源，因而许多分散的农村居民收集庭院雨水或拉运水后贮存于地下水窖。由于收集注入水窖的原水在收集过程中受到外界污染，加上在水窖中长期贮存，因而水质较差，远不能达到国家相关生活饮用水水质标准。窖水的处理十分困难，至今仍无适宜的处理工艺及相应的装置设备，究其主要原因在于：1.窖水由于其收集途径不同，受空气、屋面、地面等的多重污染，不同的水窖污染物各不相同，水质无法确定;2.水窖种类不同，如水泥窖、红胶泥窖、筑窖材质会影响水质;3.水窖内贮存时间长短不同，窖底积泥清除时间长短不同;4.窖水主要使用对象为普通农户，甚至是老幼妇孺及文盲，使用要求必须简单;5.北方寒冷地区窖水处理系统防冻难以解决;6.窖水使用均为经济落后地区，水处理装置造价及运行费必须十分低廉;7.处理水量小，每小时流量仅几十升至一百多升，每天总处理水量往往不超过100升。以上原因造成窖水处理的总体要求是适应性强，处理工艺简单及处理设备体积小，造价低，操作管理简单，制水成本低。由于上述各种因素的共同制约，导致目前尚无一种适宜的窖水处理工艺及相应的可以确定解决窖水的处理难题。

　　目前在窖水处理中采用的工艺有如下几种，且存在着相应的弊病或缺陷：1.采用投加混凝剂混合反应、沉淀、过滤、消毒的常规自来水厂处理工艺。该工艺用于处理大量的原水之后供城镇居民生活饮用是没有问题的，但是用于小水量的处理时会有很大苦难。混凝剂与消毒剂因投加量过小，无法准确连续投加，消毒剂投加过量时，还会造成人体伤害;工艺过于复杂普通居民难以管理;制作成本高，难以普及。因而从技术、经济、管理三方面考虑均不适用于窖水处理。2.采用电絮凝混合反应、沉淀、精密过滤、紫外线消毒组成的一体化净水工艺。该工艺虽然是针对小型水处理用户设计的，但是用于一家一户的窖水处理仍有很大的问题，首先该处理工艺仍没有解决操作管理问题，精密过滤仍需不断拆卸清洗。同时冻结，造价等问题仍很突出。本发明专利就是明显区别于现有各种生活饮用水处理工艺，而采用简化的新工艺处理窖水，从而一次性的解决窖水处理的技术、经济、管理等各种问题。

　　3.发明内容：

　　本发明的目的在于提出了针对以户为单位的新型窖水处理工艺，克服了现有各类窖水处理工艺的缺陷，采用浸没于窖水之中的膜泵一体化过滤处理技术，从而提供一种新型的处理效率高，出水水质好，经济性能优良，操作管理方便的窖水处理工艺。

　　本发明的新型窖水处理工艺称为：组合浸没式窖水处理工艺

　　英文名为：Combined-submerged Pit Water Process

　　简称：CPWP

　　(1)本发明的目的可通过如下措施来达到

　　a.采用改性的超滤膜组件与专用防水磁力泵形成的一体化组合系统，浸没与窖水之中，在水中过滤窖水，滤除窖水中的悬浮物质、细菌及大分子有机物，窖水得到有效处理。利用滤后的泵压直接将处理的窖水送到窖外的使用地点;

　　b.浸没于窖水中的超滤膜所截留的污染物可以通过磁力泵所附带的偏心轮形成振动，使其从滤膜上脱落而进入窖水，沉淀于窖底;

　　c.超滤膜组件的套管外壁上开有大量的圆孔，窖水通过圆孔及超滤膜外壁进入膜内集水管，振动脱落的污染物通过套管下端开孔返回水窖;

　　d.与膜组件一体化的防水磁力泵为特制，转动轴前端伸出吸水口，安装有一个偏心轮，偏心轮带动膜组件整体振动，防止污染物在膜面上积累，造成膜污染及水通量下降;

　　e.磁力泵吸水口与膜组件内孔相联，膜组件工作采用抽吸式磁力泵过滤，并直接将处理后的水压送至窖外用水点。

　　(2)本发明与国内所研制的其它类型窖水处理工艺相比有如下特点：

　　a.本发明窖水处理工艺仅由超滤膜组件与潜水磁力泵组成，工艺简单实用。

　　b.处理装置直接置于窖水之中使用，而不是将窖水加压后送到置于水窖之外的处理装置中处理。

　　c.采用了独特的振动清洗方式，不需要人工拆机清洗。

　　d.振动清洗与水处理过程同时进行，而不需要停机清洗。

　　e.全部装置置于水窖之中，并设置有自动回流功能，彻底解决了冬季处理装置与管路冻结问题。