申请日2007.07.25
公开(公告)日2012.05.23
IPC分类号C02F1/00; B01D36/00
摘要
本发明涉及一种水处理系统，其包括：与待处理进水连通的旋流粗滤器;与旋流粗滤器相连接的水处理装置;用于收集经水处理装置的处理水的处理水收集箱;其中水处理装置包括径向旋流过滤器，径向旋流过滤器主体外壳中部与切向出水口连通，上部设置有环形溢流装置，下部安装有锥形介质支撑筛网和填充有过滤介质;溢流装置底部装有支撑架和斜向安装于支撑架上的轮叶片，支撑架、轮叶片和径向旋流过滤器外壳之间形成环形的套筒，经径向旋流过滤器处理的水流至处理水收集箱。此水处理系统，实现更多的水可以循环再利用、结构简单、部件数目少、成本低廉及易于规模化生产、经济运行，并易于安装和操作。本发明还涉及一种用于水处理系统的水处理装置。
权利要求书
1.一种水处理系统，包括：
a.与待处理进水(1)连通的旋流粗滤器(3);
b.与旋流粗滤器(3)相连接的水处理装置;
c.用于收集经水处理装置的处理水的处理水收集箱(9);其特征在于：
所述的水处理装置包括径向旋流过滤器(8)，所述的径向旋流过滤器(8) 上部设置有环形的溢流装置(38)，下部安装有锥形介质支撑筛网(13)和填充 有过滤介质;溢流装置(38)底部装有支撑架(30)和斜向安装于支撑架(30) 上的轮叶片(21)，支撑架(30)、轮叶片(21)和径向旋流过滤器(8)外壳之 间形成环形的套筒;
水通过旋流粗滤器(3)的切向出水口(7)以切线的方向进入径向旋流过 滤器(8)并在环形的套筒中作旋转运动。
2.根据权利要求1所述的一种水处理系统，其特征在于：
所述的过滤介质优选已知粒度和比重的玻璃球。
3.根据权利要求1所述的一种水处理系统，其特征在于：
所述的旋流粗滤器(3)包括分别设置在旋流粗滤器(3)主体外壳的上部 和下部的切向进水口(2)和切向出水口(7)、位于顶部呈倒放的弓字形且与旋 流粗滤器(3)的外壳形成一个环形空间的固体核心装置(37)、位于中部的粗 筛网(32)和与粗筛网连通的排污口(33)。
4.根据权利要求3所述的一种水处理系统，其特征在于：
所述的旋流粗滤器(3)主体外壳是一个杯形容器。
5.根据权利要求3所述的一种水处理系统，其特征在于：
所述的固体核心装置(37)与旋流粗滤器(3)主体外壳的上部形成一个环 形空间。
6.根据权利要求3所述的一种水处理系统，其特征在于：
所述的粗筛网(32)是一个可拆卸的锥形粗滤网。
7.根据权利要求1所述的一种水处理系统，其特征在于：
所述的处理水收集箱(9)的内部分别设置有上部液面控制开关(22)和下 部液面控制开关(23)。
8.根据权利要求1所述的一种水处理系统，其特征在于：
所述水处理装置还可以与处理水收集箱(9)、泵(12)、及位于径向旋流过 滤器(8)上部的射流泵(16)和气旋器(17)依次连接构成筛网和介质的反冲 洗回路，其中射流泵中部连接的吸水管(19)延伸到径向旋流过滤器(8)底部 的过滤介质中。
9.根据权利要求8所述的一种水处理系统，其特征在于：
所述的气旋器(17)包括内部具有环形空间的主体部分、位于顶部的与溢 流装置(38)连通的气旋器溢流口(18)和位于底部的气旋器潜流口(31)。
10.根据权利要求1所述的一种水处理系统，其特征在于：
所述的水处理系统还包括可安装在旋流粗滤器(3)顶端的消毒剂配料装置。
11.根据权利要求10所述的一种水处理系统，其特征在于：
所述的消毒剂配料装置包括用于储存消毒剂的下端带有螺纹瓶口的容器或 密封瓶(35)及盖子(41)，螺纹瓶口内置有一个内穿孔密封断路器(40)，密 封瓶(35)瓶口与电磁阀(36)螺纹嵌套。
12.根据权利要求11所述的一种水处理系统，其特征在于：
所述的消毒剂优选为氯气水溶液。
13.根据权利要求1所述的一种水处理系统，其特征在于：
所述的水处理系统还包括与处理水收集箱(9)连通的处理水储存装置。
14.根据权利要求13所述的一种水处理系统，其特征在于：
所述的处理水储存装置包括处理水储存箱(27)、位于上部液面控制开关 (25)、位于中部的溢流装置和位于下部液面控制开关(26)，其可通过输水管 与自来水供应装置(41)连接。
15.根据权利要求1-14任一项所述的一种水处理系统，其特征在于：
所述的水处理系统还包括可编程逻辑控制器PLC(34)，其分别与液位控制 开关、电磁阀以及泵相连接。
16.一种用于水处理系统的水处理装置，其特征在于：
所述的水处理装置包括径向旋流过滤器(8)，所述的径向旋流过滤器(8) 上部设置有环形的溢流装置(38)，下部安装有介质支撑筛网(13)和置于其上 的过滤介质;溢流装置(38)底部装有支撑架(30)和斜向安装于支撑架(30) 上的轮叶片(21)，支撑架(30)、轮叶片(21)和径向旋流过滤器(8)外壳之 间形成环形的套筒;
水通过旋流粗滤器(3)的切向出水口(7)以切线的方向进入径向旋流过 滤器(8)并在环形的套筒中作旋转运动。
17.根据权利要求16所述的一种用于水处理系统的水处理装置，其特征在于：
所述的过滤介质优选已知粒度和比重的玻璃球。
18.根据权利要求16所述的一种用于水处理系统的水处理装置，其特征在于：
所述水处理装置还可以与处理水收集箱(9)、泵(12)、及位于径向旋流过 滤器(8)上部的射流泵(16)和气旋器(17)依次连接构成筛网和介质的反冲 洗回路，其中射流泵中部连接的吸水管(19)延伸到径向旋流过滤器(8)底部 的过滤介质中。
19.根据权利要求18所述的一种用于水处理系统的水处理装置，其特征在于：
所述的气旋器(17)包括内部具有环形空间的主体部分、位于顶部的与溢 流装置(38)连通的气旋器溢流口(18)和位于底部的气旋器潜流口(31)。
20.根据权利要求16-19任一项所述的一种用于水处理系统的水处理装置，其特 征在于：
所述的水处理系统还包括可编程逻辑控制器PLC(34)，其分别与液位控制 开关、电磁阀以及泵相连接。
说明书
一种水处理系统和水处理装置
技术领域
本发明涉及一种家庭和工业用水的水处理系统，尤其涉及一种水处理装置。
背景技术目前，由于人口和新兴国家西式生活水平需求的不断增加，世界各地对水的需求不断增加。其产生的后果是人们对水的需求量大于可供使用的水源。由此产生的连锁效应是，原先的供水基础设施建设，现在不能满足额外用水需要，以及现有的污水排水系统和污水处理厂无法满足不断增加的处理量。因此，对饮用水的三级处理和诸如中水或雨水等污水的循环利用变得越来越重要。“中水”指的是卫生水用于洗澡、清洗、洗衣或者洗碗等之后所产生的水。
小型水处理系统的一般应用包括：
(1)对淋浴、洗涤和洗衣机产生的中水进行处理，用于冲洗厕所。
(2)来源于房顶或渗滤系统的径流雨水的处理。
(3)可以在民用或商用设施的饮用水点发挥作用，以去除已经进入输送分配管线中的悬浮和溶解的固体物、以及杀掉和去除有害细菌的三级处理装置，与本发明的水处理系统方案相关的文献：欧洲专利申请EP-A-0677130中公开了一种水处理系统，其中，待处理水首先被输送到第一处理阶段，固体颗粒在第一处理阶段被沉淀出来。然后使用一个流态化装置将沉淀的固体物定时的排到合适的排水管中。固体颗粒经沉淀后的水通过溢流作用进入一个水箱中，然后被泵送到一个液/液旋流器中进行第二阶段的处理，通过旋流器溢流作用从水中去除比水轻的污染物。经处理的水通过旋流器降流排出，并被泵到至于高位置上的储水箱中。该储水箱可以与一个专用管道系统连接，以便通过重力作用将水供给到卫生间贮水箱等。在欧洲专利申请EP-A-0677130公开的水处理系统中，由于待处理水经过两个不同的阶段进行处理，因此，该系统结构复杂，需要的部件数目较多，使系统的制造、安装过程比较麻烦，同时经处理水的水质也不理想，这导致系统的建造和安装费用高于平均的消费市场价格，不利于广泛地推广和应用。在我们之前的中国专利02142467.5中，披露了一种新型和具有吸引力的水处理系统，该系统的进水切向进入具有过滤器主体的进水室。水进入由进水室和过滤器主体形成的环形空间，大部分的水溢流至中间的降流过滤器。在实际应用中，环形空间不能提供足够的背压，从而导致水的过多流失，循环系统中仅存少量可供重复利用的水。
传统的降流过滤器通常需要定期清洗以去除截留的污染物。通过使用经处理的、清洁的或自来水对滤芯进行反冲洗，使介质松动并除去附着在滤芯上的污染物，它需要大量的处理水或自来水，因而减少了可循环利用的水量。此外，水处理市场也供应多种纯化饮用水的筒型碳过滤器，虽然这些都是有效的过滤系统，但可能存在以下问题：
1.如果过滤器没有定期更换，就有空载的可能性，即过滤面累积更多的污染物;
2.即使过滤器定期更换，也可能存在过滤介质内具有高浓度的不需要的物质，虽然此类物质开始含量很少，但由于此类物质的不断增加，将给此类物质的去除带来麻烦。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，主要是通过提供一种水处理系统，实现更多的水可以循环再利用、结构简单、部件数目较少、成本低廉以及易于规模化生产、经济运行，并易于安装和操作。本发明实现上述目的的方法是通过提供一种水处理系统，包括：
a.与待处理进水1连通的旋流粗滤器3;
b.与旋流粗滤器3相连接的水处理装置;
c.用于收集经水处理装置的处理水的处理水收集箱9;其中水处理装置包括径向旋流过滤器8上部设置有环形的溢流装置38，下部安装有锥形介质支撑筛网13和填充有过滤介质。溢流装置38可以是常见的两侧边高度不一样U形的环形溢流装置，底部装有支撑架30和斜向安装于支撑架30上的轮叶片21，支撑架30、轮叶片21和径向旋流过滤器8外壳之间形成环形的套筒，水通过旋流粗滤器(3)的切向出水口(7)以切线的方向进入径向旋流过滤器(8)并在环形的套筒中作旋转运动。经径向旋流过滤器8处理的水流至处理水收集箱9。其中过滤介质优选已知粒度和比重(Specific Gravity，SG)的玻璃球，也可以使用陶瓷、硅砂、石榴石、塑料和活性炭等其他过滤介质。此种设计能使径向旋流过滤器8内部具有更多的可利用过滤面积，降低通量率，确保系统更好和更严格的过滤处理效果。旋流粗滤器3包括分别设置在旋流粗滤器3主体外壳的上部和下部的切向进水口2和旋流粗滤器切向出水口7、位于顶部呈倒放的弓字形且与旋流粗滤器(3)的外壳形成一个环形空间的固体核心装置37、位于中部的粗筛网32和与中部的粗筛网32连通的排污口33。旋流粗滤器3主体外壳是一个杯形容器，固体核心装置37与旋流粗滤器3主体外壳的上部形成一个环形空间。粗筛网32是一个可拆卸的锥形粗滤网。切向进水口2和切向出水口7的设计能使进水在环形空间做旋转运动，从而产生离心力，从而将重/大的悬浮颗粒物通过排污口排出，减少下一阶段的处理负荷。处理水收集箱9的内部分别设置有上部液面控制开关22和下部液面控制开关23，可与PLC34连接并对处理水收集箱9中的液面高度进行控制。水处理装置还可以与处理水收集箱9、泵12、及位于径向旋流过滤器8上部的射流泵16和气旋器17依次连接构成筛网和介质的反冲洗回路，其中射流泵中部连接的吸水管19延伸到径向旋流过滤器8底部的过滤介质中。气旋器17包括内部具有环形空间的主体部分、位于顶部的与溢流装置38连通的气旋器溢流口18和位于底部的气旋器潜流口31。所述的反冲洗回路能够对径向旋流过滤器8的锥形介质支撑筛网13和过滤介质进行清洗。水处理系统还包括可安装在旋流粗滤器3顶端的消毒剂配料装置，其包括用于储存消毒剂的下端带有螺纹瓶口的容器或密封瓶35及盖子41，螺纹瓶口内置有一个内穿孔密封断路器40，密封瓶35瓶口与电磁阀36螺纹嵌套，电磁阀36可以通过控制内穿孔密封断路器40实现消毒剂的投加。消毒剂优选为氯气水溶液。消毒剂配料装置的使用可以提高经处理水的出水水质和缩短水处理的时间。
水处理系统还包括与处理水收集箱9连通的处理水储存装置，其包括处理水储存箱27、位于上部液面控制开关25、位于中部的溢流装置和位于下部液面控制开关26，其可通过输水管与自来水供应装置41连接。处理水储存装置可以将经处理的水进行储存，以待进一步利用，处理水储存箱27中水量不足时可由自来水供应装置41补充。
水处理系统还包括可编程逻辑控制器PLC34，其分别与液位控制开关、电磁阀以及泵相连接，控制水处理系统的运行。根据本发明的另一个方面，提供一种用于水处理系统的水处理装置，其包括径向旋流过滤器8，所述的径向旋流过滤器8主体外壳的中部与旋流粗滤器切向出水口7连通，上部设置有环形的溢流装置38，下部安装有锥形介质支撑筛网13和填充有过滤介质。溢流装置38底部装有支撑架30和斜向安装于支撑架30上的轮叶片21，支撑架30、轮叶片21和径向旋流过滤器8外壳之间形成环形的套筒，经径向旋流过滤器8处理的水流通至处理水收集箱9。其中所述的过滤介质优选已知粒度和SG的玻璃球，也可以使用陶瓷、硅砂、石榴石、塑料和活性炭等其他过滤介质。此种设计能使径向旋流过滤器8内部具有更多的可利用过滤面积，降低通量率，确保系统更好和更严格的过滤处理效果。水处理装置还可以与处理水收集箱9、泵12、及位于径向旋流过滤器8上部的射流泵16和气旋器17依次连接构成筛网和介质的反冲洗回路，其中射流泵中部连接的吸水管19延伸到径向旋流过滤器8底部的过滤介质中。气旋器17包括内部具有环形空间的主体部分、位于顶部的与溢流装置38连通的气旋器溢流口18和位于底部的气旋器潜流口31。所述的反冲洗回路能够对径向旋流过滤器8的锥形介质支撑筛网13和过滤介质进行清洗。水处理系统还包括可编程逻辑控制器PLC34，其分别与液位控制开关、电磁阀以及泵相连接，控制水处理系统的运行。
本发明所述的水处理系统，其主要装置可以分开构建，进行模块化生产，使用时再进行组装。