CN101468855A - 饮用水净化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种饮用水净化系统，包括初级过滤罐、深度净化罐和炭吸附罐，所述初级过滤罐、深度净化罐和炭吸附罐依次相连，其连接管道上设有泵，所述深度净化罐内设有上下两个横向的隔板将罐内空间分割为中部、上部和下部，所述上下隔板均为孔板，其中上个板为小孔孔板，下隔板为大孔孔板，所述罐体内空间的中部是流化床室，下部是混合室，上部是稳流室，所述流化床处理室设有若干的紫外光灯，内装有光催化剂颗粒，所述光催化剂颗粒的表面布有光催化剂，所述罐体还设有进臭氧管。本发明采用合理的处理技术，即保证处理后的水有足够高的净化程度，又能保证成本相对不大，处理成本相对较低，主要用于受一定污染的水的深度净化处理，其出水可作为饮用水。

Description

饮用水净化系统

技术领域

本发明涉及一种饮用水净化系统，主要用于饮用水的净化处理，也可以用于其他出水净化程度较高的场合。

背景技术

通常，对于符合标准的水源，饮用水的处理主要可以采用沙滤和消毒方式，水源中的有机污染物和微生物经过沙滤后基本上都可以到达饮用水标准，但是，由于人类活动对环境的污染，地表水作为饮用水源时经常会出现有机污染物等污染指标超标的现象，需要进行比较深化的净化处理后才能饮用。

现有的水处理技术主要向两个方向发展，一种是对于污染物含量较高的废水的处理，这种处理方式主要是生化法，包括各种厌氧、好氧和缺氧微生物的生化处理，处理后的水可以到达国家的废水排放标准，这种标准标志着这些水对环境的影响较小，被环境容纳后一般不会发生环境污染问题，但这种标准的水一般只能作为浇灌用水、景观用水等对水质要求不高的用途；另一个方向是高度净化的水，主要技术是膜处理，处理后的水纯净度较高，极少含有有机物和微生物，其在生活中的用途主要是直接饮用，在工业上可以用于制药等高纯度要求的用水场合，但其处理成本很高。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种饮用水净化系统，该系统采用合理的处理技术，即保证处理后的水有足够高的净化程度，又能保证成本相对不大，处理成本相对较低。

本发明的技术方案是：一种饮用水净化系统，包括初级过滤罐、深度净化罐和炭吸附罐，所述初级过滤罐、深度净化罐和炭吸附罐依次相连，其连接管道上设有泵，所述深度净化罐内设有上下两个横向的隔板将罐内空间分割为中部、上部和下部，所述上下隔板均为孔板，其中上个板为小孔孔板，下隔板为大孔孔板，所述罐体内空间的中部是流化床室，下部是混合室，上部是稳流室，所述流化床处理室设有若干的紫外光灯，内装有光催化剂颗粒，所述光催化剂颗粒的表面布有光催化剂，该深度净化罐的进水管连接与所述的混合室，其延伸方向为沿斜向或切向，该深度净化罐的出水管连接于所述的稳流室，其延伸方向为径向，所述罐体还设有进臭氧管，所述进臭氧管可以是独立设置，也可以是与所述进水管采用同一个管。

本发明的工作过程是：通过初级过滤罐将水较大的悬浮物滤除掉，即可以减少水中的污染程度，又可以减少后续设备的压力，而深度净化罐是本系统的主要净化设备，同时采用了光催化氧化和臭氧氧化的双重氧化，水自罐的下部进入罐内，在混合室形成旋流，并与臭氧管中进入的臭氧充分混合，混合后经过下隔板的孔进入流化床室，将流化床室内的光催化剂颗粒向上冲，形成悬浮状态，下孔板上的孔采用大孔，以便在流化床室内的水流形成一定的上下涡旋，依靠这些涡旋加大混合效果，提高氧化反应速度，所述紫外灯不断照射着流化床内的光催化剂颗粒，以保持其活性，而流化床中的光催化剂颗粒在不断的上下移动，使所有光催化剂颗粒都可以接收到紫外光的照射，以便使所有光催化剂颗粒都可以充分发挥作用，上隔板的孔是小孔，水经过这些孔是均匀和消旋，形成稳定的水流，其中携带的细小的光催化剂颗粒自然沉降下来，处理后的水进入炭吸附器，使得水中尚存的有机物和异味物资被吸附在活性炭颗粒上，由此实现了深度的净化，除了少数被特殊化学物质污染的水源，只要其有机污染物含量不高于中水回用标准，经过本系统后均可以使出水达到饮用水标准。

本发明的主要作用机理如下是：在臭氧光催化器中，水中的污染物在多种降解作用下被氧化降解并部分转化为二氧化碳和水，这些作用包括光催化氧化作用、臭氧氧化作用、臭氧/紫外氧化作用以及臭氧辅助的光催化作用等。在光催化过程中添加少量的臭氧可以大大地提高光催化降解有机污染物的速率，从而大幅度减少光催化处理的时间、显著降低光催化的成本；而臭氧在紫外光和光催化剂的作用下，在水中的传质加快，利用率提高，尾气中臭氧的浓度降低，减少臭氧气体的危害。所以在臭氧光催化的处理过程中，有机污染物能更多地被降解或去除，同时有机污染物的可生物降解性能也得到显著提高，以利于以后的进一步处理。对于在臭氧光催化后面还进行生化处理的情况下，并不要求臭氧光催化要将污染物充分地降解，而只要求将有机污染物转化为容易被微生物降解的物质，转化后的污染物由后续的生化处理设施去除，所以可以大大地减少臭氧光催化的处理时间。由于一般生化处理设施的成本远远低于单独光催化或臭氧光催化的处理成本，所以可以极大地降低水处理的成本。

本发明的有益效果是：各处理步骤配合合理，设备结构简单，特别是光催化氧化器的水流合理，混合效果好，光催化剂活性高，有利于提供催化氧化的反应速度和氧化效果，提高水的净化程度，另外，还由于在光催化氧化过程中添加少量臭氧，可以大大地提高有机物的去除速率，大大缩短光催化的处理时间，添加臭氧所需的能耗只有所节省的灯的能耗的几十分之一至十分之一，所以添加少量的臭氧，极大地降低了处理成本；而且臭氧在紫外光和光催化剂的作用下利用效率提高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明提供了一种饮用水净化系统，包括初级过滤罐100、深度净化罐200和炭吸附罐300，所述初级过滤罐、深度净化罐和炭吸附罐依次相连，其连接管道上设有泵400，所述深度净化罐内设有上下两个横向的隔板206、203将罐内空间分割为中部、上部和下部，所述上下隔板均为孔板，其中上个板为小孔孔板，下隔板为大孔孔板，所述罐体内空间的中部是流化床室202，下部是混合室204，上部是稳流室201，所述流化床处理室设有若干的紫外光灯205，内装有光催化剂颗粒209，所述光催化剂颗粒的表面布有光催化剂，该深度净化罐的进水管208连接与所述的混合室，其延伸方向为沿斜向或切向，该深度净化罐的出水管连接于所述的稳流室，其延伸方向为径向，所述罐体还设有进臭氧管，所述进臭氧管可以是独立设置，也可以是与所述进水管采用同一个管。

所述初级过滤罐的过滤材料可以采用任意适宜的材料，例如聚丙烯树脂滤料等。

所述深度净化罐的壳体和上下隔板一般采用金属结构，也可以根据实际需要采用其他材料制成，例如玻璃钢材料等。

所述深度净化罐一般应采用园罐(断面是圆形)，这样有利于避免死角。

所述上隔板一般采用小孔，实现均压和稳流的目的。

所述下隔板一般可以采用大孔，以便在该隔板上方的一定范围内，断面各处的水流速度不均匀，形成上下方向的相对的旋流，这些旋流有利于提高流化床的流化效果，并使光催化剂颗粒不断变换位置，使所有光催化剂颗粒均能够接到到紫外光的照射。

所述紫外灯管的延伸方向一般应为上下方向，优选安装在罐内壁上，这样有利于形成保护，减少外壳磨损，并有利于实现密封。

所述紫外灯管外面可以套有石英管，以形成对紫外灯管的保护。

所述进臭氧管可以独立设置的，也可以是与所述进水管采用同一个管，即在同一个管子上设置两个进口，一个用于进水，一个用于进臭氧。

根据臭氧发生器的输出形式，所述臭氧可以是气体，也可以是溶解在水中的，所述臭氧管连接臭氧发生器的臭氧气体输出管或者溶解有臭氧的水输出管。

本发明采用的光催化氧化是一种净化程度较深的水处理技术，可以氧化绝大多数的有机污染物，例如烷烃、脂肪醇、脂肪酸、烯烃、酚、有机酸、芳烃、染料、多氯联苯、表面活性剂、杀虫剂等各种污染物，对于出水净化程度要求较高的场合，对于受到一定程度的有机污染的水源，仅仅依靠过滤处理或好氧生化处理，其中的有机污染物依然不能达到规定的指标，对于这种情况下的深度净化处理，人们经常采用膜过滤法等方法进行处理，由于这些处理方法的处理量相对较小，处理成本比较高，在较大规模的水处理中受到一定的限制。由于水中微量有机物污染的问题越来越突出，如饮用水源中存在的微量天然有机物和各种各样的有毒有害的人工合成有机物、饮用水中的消毒副产物以及可能存在的痕量内分泌干扰物和持久性有机物，污水回用中也遇到一些微量有机污染物所构成的不安全性，本发明的具有一定的应用前景。

Claims (10)

1.一种饮用水净化系统，其特征在于包括初级过滤罐、深度净化罐和炭吸附罐，所述初级过滤罐、深度净化罐和炭吸附罐依次相连，其连接管道上设有泵，所述深度净化罐内设有上下两个横向的隔板将罐内空间分割为中部、上部和下部，所述上下隔板均为孔板，其中上个板为小孔孔板，下隔板为大孔孔板，所述罐体内空间的中部是流化床室，下部是混合室，上部是稳流室，所述流化床处理室设有若干的紫外光灯，内装有光催化剂颗粒，所述光催化剂颗粒的表面布有光催化剂，该深度净化罐的进水管连接与所述的混合室，其延伸方向为沿斜向或切向，该深度净化罐的出水管连接于所述的稳流室，其延伸方向为径向，所述罐体还设有进臭氧管。

2.如权利要求1所述的饮用水净化系统，其特征在于所述深度净化罐为园罐。

3.如权利要求2所述的饮用水净化系统，其特征在于所述上隔板为小孔孔板。

4.如权利要求3所述的饮用水净化系统，其特征在于所述下隔板为大孔孔板。

5.如权利要求4所述的饮用水净化系统，其特征在于所述紫外灯管的延伸方向为上下方向

6.如权利要求5所述的饮用水净化系统，其特征在于所述紫外灯安装在罐内壁上。

7.如权利要求6所述的饮用水净化系统，其特征在于所述紫外灯管外面套有石英管。

8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的饮用水净化系统，其特征在于所述进臭氧管独立设置。

9.如权利要求8所述的饮用水净化系统，其特征在于所述臭氧管与所述进水管采用同一个管。

10.如权利要求9所述的饮用水净化系统，其特征在于所述臭氧管连接臭氧发生器的臭氧气体输出管或者溶解有臭氧的水输出管。