全自動(dòng)型水力澄清精濾一體機(jī)：
如何才能將各部分水處理単元充分合理的優(yōu)化，做到節(jié)約能源、節(jié)省投資、節(jié)省人力，減少占地面積和易管理操作，使水質(zhì)或過飲用水標(biāo)準(zhǔn)，是我們一直探索和追求的終目標(biāo)。先，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)著眼，應(yīng)用技術(shù)改造和現(xiàn)有水處理構(gòu)筑物的效能。既要保持的出水，同時(shí)還要應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)，解決性、性、適時(shí)性問題，降低消耗、降、減少浪費(fèi)。綜合上述考慮，我公司新推出一款全自動(dòng)水力澄清精濾一體機(jī)。
一、設(shè)備概述：
全自動(dòng)型水力澄清精濾一體機(jī)是一種新型重力式凈化設(shè)備，系統(tǒng)結(jié)合各類水流特性控制理論，主體設(shè)備采用UPVC材質(zhì)，自動(dòng)化流體智能控制技術(shù)，運(yùn)用物理過濾方法，斜板沉淀、多層過濾、自動(dòng)反沖洗、溶氧、氣液調(diào)控、去除水面懸浮物、水中物、屬離子等物質(zhì),運(yùn)行中不會(huì)產(chǎn)生或添加任何新的物質(zhì)，更不會(huì)改變水的性狀，因而是的方式。系統(tǒng)運(yùn)行，設(shè)備操作和維護(hù)更加簡便。根據(jù)不同用戶的需求可設(shè)計(jì)為：單罐式、雙罐組合式、三罐組合式、四罐組合式及多罐組合式重力一體化曝氣精濾設(shè)備。
二、應(yīng)用范圍：
全自動(dòng)型水力澄清精濾一體機(jī)應(yīng)用范圍包括：各類水廠、農(nóng)村集中式供水系統(tǒng)、小區(qū)直飲水、水等。
三、設(shè)備構(gòu)造：
全自動(dòng)型水力澄清精濾一體機(jī)包括進(jìn)水管、進(jìn)水配水槽、曝氣融氧箱、氣液分離管、布水板、斜板沉淀室、澄清室、過濾室、精濾層、清水箱、旋流曝氣出水槽、出水管、虹吸上升管、虹吸輔助管、抽氣管、水射器、虹吸下降管、破壞管、破壞斗和排污管，進(jìn)水配水槽與曝氣融氧箱連通，氣液分離管連通精濾室，過濾室連通清水箱，清水箱連通旋流曝氣出水槽，過濾室與虹吸上升管連通，虹吸上升管、虹吸下降管連通排污管，虹吸輔助管、抽氣管、水射器與虹吸過渡管連通，破壞管與虹吸上升管、虹吸下降管連通，破壞箱上裝有時(shí)間控制裝置，可地調(diào)節(jié)反沖洗的時(shí)間，使精濾層反沖洗的干凈、徹底，可、地濾除水中的雜質(zhì)和有害物質(zhì)，使水變的活化、鮮活的一種新型設(shè)備。
四、設(shè)備原理：
全自動(dòng)型水力澄清精濾一體機(jī)是以自然界客觀存在的水體自凈現(xiàn)象為理論依據(jù)， 即自然界水體自凈通過地表水在太陽的作用下蒸發(fā)至天空，形成云并通過降雨會(huì)落到地面，經(jīng)過地層的多層過濾，匯聚到一起成為地下徑流，再以潔凈水體流出為人所用或匯流成河（周而復(fù)始），在這過程中，因地勢的高低變化，自然的完成一些溶氧（比如瀑布等），沉淀、過濾過程自動(dòng)曝氣裝置，使水自身的自凈能力不斷增強(qiáng)，“流水不腐”說的就是這個(gè)道理。
根據(jù)以上原理研發(fā)出的重力一體化曝氣精濾系統(tǒng)，它的工作流程是把原水送入配水箱進(jìn)行均勻分配，然后經(jīng)過空氣隔離裝置，把原水進(jìn)行曝氣融氧，曝氣融氧就是把水中的有害氣體氮、氨、CO2從水中散發(fā)出來，然后吸入空氣中的氧氣，這個(gè)系統(tǒng)也稱(呼吸系統(tǒng))，完成后進(jìn)入斜板沉淀室去除較大易沉顆粒雜質(zhì)，后進(jìn)入精濾器，（我們的精濾器是有多層反復(fù)合濾料組成，多達(dá)七層）自上而下地過濾，如以下過濾流程示意圖。由于濾層不斷截留水體中的懸浮物，濾層的阻力逐漸增加，使得虹吸管水位上升，當(dāng)水位上升至設(shè)定位置時(shí)進(jìn)入虹吸輔助管內(nèi)的抽氣裝置，由于水力作用將虹吸管內(nèi)的空氣帶走，形成負(fù)壓。當(dāng)負(fù)壓到達(dá)設(shè)計(jì)值時(shí)，便發(fā)生虹吸現(xiàn)象，此時(shí)水箱中的水形成倒流，從濾層下方自下而上的不斷沖洗，濾層得到“再生”，如下圖反沖洗流程示意圖。由于不斷反洗濾層，反洗污水排至下水管道，水箱中水位下降至規(guī)定值時(shí)，虹吸作用被破壞，反洗結(jié)束，過濾器又重新開始工作。
五、工藝流程：
原水經(jīng)泵進(jìn)入本機(jī)前加入絮凝劑，混合后通過進(jìn)水管進(jìn)入混凝室，進(jìn)行絮凝。產(chǎn)生的大顆粒絮凝體沿筒壁下沉，未下沉的絮凝體隨水流進(jìn)入第二絮凝室再次下沉，上清液通過濾機(jī)進(jìn)水管進(jìn)入到過濾器底部的斜板沉淀室，進(jìn)一步除去水中的絮凝體，沉淀室中的清水向至生物反應(yīng)濾室，進(jìn)行水質(zhì)的生化過濾，過濾后的水流過炭吸附層，水質(zhì)進(jìn)一步凈化，出水經(jīng)融氧出水口進(jìn)行融氧，進(jìn)行處理后流入蓄水池。完成本機(jī)對原水的凈化過程。當(dāng)濾層截污量值時(shí)，虹吸管水位上升至虹吸輔助管時(shí)，虹吸形成，水自上而下對炭層、生物濾室、斜板沉淀室同時(shí)進(jìn)行清洗，清洗水通過排污水管排出。清洗歷時(shí)3—4分鐘后，虹吸破壞管進(jìn)氣，虹吸被破壞，清洗過程停止，系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)水程序。
六、方法：
在有條件的情況下，可采用紫外線或臭氧方法，采用紫外線或臭氧時(shí)還應(yīng)輔以氯。若采用重力式投加方式，投加在循環(huán)水泵的吸水管上。
七、技術(shù)參數(shù)：
設(shè)備型號 處理水量
（M3/h） 水泵參數(shù) 水泵臺數(shù) 占地面積 機(jī)房凈高
（m） 進(jìn)出水管徑
（mm） 排污管徑
1A 26～60 N=2.2KW.H=8m.Q=53㎡/h 1 6㎡ 4.5～5.0m 100～150 200
2A 60～90 N=3KW.H=6.3m.Q=87㎡/h 1 8㎡ 4.5～5.0m 150～200 200
3A 90～150 N=4KW.H=7m.Q=120㎡/h 1 10㎡ 4.5～5.0m 200～250 250
4A 150～220 N=3KW.H=6.3m.Q=87㎡/h 2 12㎡ 4.5～5.0m 200～250 300
5A 220～290 N=4KW.H=7m.Q=120㎡/h 2 15㎡ 4.5～5.0m 200～300 300
6A 290～390 N=4KW.H=8m.Q=100㎡/h 3 20㎡ 4.5～5.0m 250～350 400
7A 390～500 N=4KW.H=8m.Q=100㎡/h 4 24㎡ 4.5～5.0m 250～400 400
8A 500～600 N=4KW.H=7m.Q=120㎡/h 4 28㎡ 4.5～5.0m 300～500 500
9A 600～750 N=4KW.H=7m.Q=120㎡/h 5 35㎡ 5～5.5m 350～500 500
10A 750～890 N=15KW.H=8.5m.Q=33㎡/h 2 40㎡ 5～5.5m 400～500 600
11A 890～1000 N=18.5KW.H=8.5m.Q=430㎡/h 2 45㎡ 5.5～6m 400～600 600
12A 1000～1300 N=15KW.H=8.5m.Q=336㎡/h 3 49㎡ 5.5～6m 400～600 700
八、設(shè)備特點(diǎn)：
1、可將絮凝、澄清、過濾、功能集于一體。體積相對于普通過濾系統(tǒng)縮小70%。
2、采用泡沫濾珠及碳作為濾料配給，過濾高，出水水質(zhì)穩(wěn)定。的逆流式過濾技術(shù)(斜板沉淀)，水中的物和懸浮物去除率達(dá)95%以上，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
3、的設(shè)計(jì)，虹吸式原理反沖洗，節(jié)水90%，節(jié)電90%，節(jié)省人力100%。同時(shí)大大減少土建成本。
4、運(yùn)用效果更好的紫外線，細(xì)菌去除率99．9％，可以降解物，次污染，耗能低。
5、淘汰了簡單的沙缸，使用多層復(fù)合濾料，濾料板結(jié)，無需更換。
6、設(shè)備可隨水源地變更而移動(dòng)使用，易管理、易操作、易維護(hù)。
7、水處理循環(huán)系統(tǒng)采用新型U PVC材質(zhì)制作，度、、無腐蝕、耐老化，解決了出銹水的問題，主體設(shè)備壽命使用長達(dá)40年。
九、處理效果：
處理后水質(zhì)應(yīng)合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5749-2006水質(zhì)指標(biāo)。
表1 水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)及限值
指 標(biāo) 限 值
1、微生物指標(biāo)①
總大腸菌群（MPN/100mL或CFU/100mL） 不得檢出
耐熱大腸菌群（MPN/100mL或CFU/100mL） 不得檢出
大腸埃希氏菌（MPN/100mL或CFU/100mL） 不得檢出
菌落總數(shù)（CFU/mL） 100
① MPN表示可能數(shù)；CFU表示菌落形成單位。當(dāng)水樣檢出總大腸菌群時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步檢驗(yàn)大腸埃希氏菌或耐熱大腸菌群；水樣未檢出總大腸菌群，不檢驗(yàn)大腸埃希氏菌或耐熱大腸菌群。
② 放射性指標(biāo)過指導(dǎo)值，應(yīng)進(jìn)行核素分析和評價(jià)，判定能否飲用。
表4 農(nóng)村小型集中式供水和分散式供水部分水質(zhì)指標(biāo)及限值
指 標(biāo) 限 值
1、微生物指標(biāo)
菌落總數(shù)（CFU/mL） 500
2、毒理指標(biāo)
砷（mg/L） 0.05
氟化物（mg/L） 1.2
硝酸鹽（以N計(jì)，mg/L） 20
3、感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)
色度（鉑鈷色度單位） 20
渾濁度（NTU-散射濁度單位） 3
水源與凈水技術(shù)條件限制時(shí)為5
pH（pH單位） 不小于6.5且不大于9.5
溶解性總固體（mg/L） 1500
總硬度 (以CaCO3計(jì)，mg/L) 550
耗氧量（CODMn法，以O2計(jì)，mg/L） 5
鐵（mg/L） 0.5
錳（mg/L） 0.3
氯化物（mg/L） 300
鹽（mg/L） 300
重力式精濾機(jī)設(shè)計(jì)參考資料（集中式供水）
給水處理是把含有不同雜質(zhì)的源水處理成合使用要求的自來水。由于地表水源的多樣性以及不同的用水對象和水質(zhì)要求，應(yīng)采取不同的處理方法和工藝系統(tǒng)，就農(nóng)村集中供水而言，無論采取哪種工藝，經(jīng)處理后的水質(zhì)須合規(guī)定的飲用水標(biāo)準(zhǔn)要求。對于地表水作為自來水廠的水源，也應(yīng)合生活飲用水源標(biāo)準(zhǔn)。選用地表水（即江河、水庫、湖泊等）作為水源時(shí)要合地表水三類以體標(biāo)準(zhǔn)。
一、地表水源特征：
一般河流、湖泊、水庫常年濁度在500mg/l以下，其中部分水中氨、氮、CODmn、鐵、錳、藻類等含量過水源標(biāo)準(zhǔn)。這種微污染的水經(jīng)過常規(guī)水處理工藝處理后，一般飲用水源標(biāo)準(zhǔn)。
二、常規(guī)處理工藝：
對于地表水，常規(guī)處理是以去除濁度為主的工藝，經(jīng)該工藝去除95%以上的雜質(zhì)后，再進(jìn)行處理。即可飲用水水質(zhì)要求，其工藝如下：
源水—→混合絮凝池—→沉淀池—→過濾池（設(shè)備）—→系統(tǒng)—→清水池—→用戶
目前，大多數(shù)以地表水作為水源的水廠，大都采用傳統(tǒng)工藝流程處理水，物化處理工藝已延續(xù)百余年，所變動(dòng)的是在池型上有所發(fā)展。隨著社會(huì)的發(fā)展，常規(guī)水處理工藝往往達(dá)不到各分處理單元對水質(zhì)處理的合理優(yōu)化。普遍存在高投資、高耗能、占用面積大、操作管理復(fù)雜，形成大浪費(fèi)。
三、新機(jī)型簡述：
全自動(dòng)型精濾機(jī)是模仿重力無閥濾池過濾、反洗原理，并結(jié)合了曝氣溶氧工藝，經(jīng)過機(jī)械配合手工焊接，后裝配成型的整體式過濾設(shè)備。材質(zhì)采用型UPVC塑料，無腐蝕、無污染。具體模型結(jié)構(gòu)見下圖：
工藝如下： 源水—→混凝沉淀—→曝氣系統(tǒng)—→過濾系統(tǒng)—→二次曝氣—→—→清水池—→用戶
四、技術(shù)特點(diǎn)：
1、節(jié)水90%、節(jié)電90%、節(jié)藥90%；
2、全UPVC(或PP)材質(zhì)、無腐蝕、不用換襯里、不用換濾料、設(shè)備使用壽命長達(dá)40年。
3、水力全自動(dòng)化易管理，無閥門、免維護(hù)、節(jié)省人力100%。
4、全自動(dòng)曝氣增氧技術(shù)，能去除水中污染物。
5、的多層精細(xì)過濾介質(zhì)，出水濁度＜0.3NTU，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
6、根據(jù)濾層含污量，自動(dòng)調(diào)整反沖洗周期，自動(dòng)實(shí)施反沖洗，反沖洗吋間只有3～5分鐘，充分節(jié)水。
7、設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，節(jié)省土建50%。
8、不用投加混凝劑，助凝劑，除藻劑等化學(xué)藥劑，一池?fù)Q水，天藍(lán)透明。
9、機(jī)型豐富，從1A-12A多個(gè)機(jī)型可供選擇，單機(jī)處理水量為26M3/h-1300M3/h。
10、淘汰了簡單的沙缸，使用了多層復(fù)合濾料，濾料板結(jié)，無需更換。
全自動(dòng)精濾一體機(jī)與壓力砂缸過濾系統(tǒng)基本技術(shù)性能對比表：
技術(shù)性能指標(biāo) 全自動(dòng)精濾機(jī) 壓力砂缸過濾系統(tǒng)
過濾介質(zhì) 多層天然復(fù)合濾料 單層石英砂
過濾出水濁度 ＜0.4NTU 3～5NTU
控制方式 水力全自動(dòng) 手動(dòng)或電動(dòng)
系統(tǒng)材質(zhì) UPVC材質(zhì) 金屬
水中溶解氧含量 高 低
反洗方式、時(shí)間 虹吸自動(dòng)反沖洗、時(shí)間3分鐘 手動(dòng)或電動(dòng)、時(shí)間5～10分鐘
設(shè)備占地面積 小 大
五、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：
目前許多設(shè)計(jì)選用重力系統(tǒng)時(shí)往往照搬傳統(tǒng)壓力砂缸系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)，導(dǎo)致后期土建施工預(yù)留出的各項(xiàng)條件不能滿足重力系統(tǒng)的安裝及運(yùn)行要求，出現(xiàn)工程變更及返工，造成不要的損失。為了避免這些不要的損失，引導(dǎo)廣大業(yè)主更好的選用重力系統(tǒng)，擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益，以下列出重力系統(tǒng)在選用時(shí)的一些基本注意事項(xiàng)：
1、全自動(dòng)精濾一體機(jī)根據(jù)處理量(26～13000立方/小時(shí))分為十二種不同型號，其中處理量在26～60立方/小時(shí)的主設(shè)備高度為3.5米，處理量在60～600立方/小時(shí)的主設(shè)備高度為4.5～5米，處理量在600～1300立方/小時(shí)的主設(shè)備高度為5～6米。所以設(shè)備機(jī)房的凈高均需滿足主設(shè)備高度要求，并留出0.3～0.5米的施工空間。
2、當(dāng)運(yùn)行工況為機(jī)前泵系統(tǒng)時(shí)，池水循環(huán)進(jìn)水管管徑一般比傳統(tǒng)壓力砂缸系統(tǒng)循環(huán)進(jìn)水管大一號。當(dāng)運(yùn)行工況為機(jī)后泵系統(tǒng)時(shí)，池水循環(huán)回水管管徑一般比傳統(tǒng)壓力砂缸系統(tǒng)循回水管大一號。機(jī)前機(jī)后泵系統(tǒng)循環(huán)進(jìn)回水管與傳統(tǒng)壓力砂缸系統(tǒng)一致。
3、全自動(dòng)型精濾機(jī)的主設(shè)備為一體化組裝設(shè)備，對擱置處地面的承載力有要求，一般需滿足3T/㎡。
4、系統(tǒng)在配置循環(huán)水泵時(shí)不考慮主機(jī)過濾和反洗時(shí)所需要的水頭壓。
5、全自動(dòng)型精濾機(jī)反洗為虹吸水力自動(dòng)化，反洗時(shí)間一般為3～3.5分鐘，排污水量較大，因此在設(shè)計(jì)機(jī)房主排污管或集水坑、汚水排污泵時(shí)，應(yīng)留出部分富余。
六、結(jié)語：
從完工的實(shí)例工程與已在建的項(xiàng)目看，我們應(yīng)用示范集成技術(shù)系統(tǒng)得到了各方一致，并進(jìn)行了大力推廣，效果明顯且水質(zhì)優(yōu)異。在我國農(nóng)村飲水已進(jìn)入大規(guī)模建設(shè)階段，為百姓提供清潔用水的同時(shí)，也需要項(xiàng)目投資、人力耗費(fèi)、運(yùn)行耗費(fèi)、管理效率等多方面綜合考慮。做到投資，終生受益。
