一种村镇饮用水集成处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及饮用水处理技术领域，具体为一种村镇饮用水集成处理装置。


背景技术：

2.农村饮用水安全工程是一项重大的民生工程。饮水安全事关亿万农民的切身利益，保障农村饮用水供给安全，完善农村饮用水处理设施，提高自来水供应水质标准，是建立生态宜居农村、乡村振兴的基本举措。
3.我国农村饮用水现状不容乐观，主要存在的问题有：
4.(1)农村水环境恶化，水源污染严重。农田化肥过量使用，生活污水、垃圾以及畜禽粪便随意排放和堆放，乡镇企业不达标排污等问题普遍存在。南方地区饮用水水源主要以江河溪流、湖泊水库塘坝地表水为主，存在水质严重富营养化，有机物污染严重，个别地区同时存在有毒有害重金属污染。北方地区饮用水水源主要以地下水为主，受地质环境影响，部分地区存在含氟含砷、含铁含锰、硬度偏高、苦咸水等水质，华北东北地区农田化肥过量使用，地下水硝酸盐严重超标，西北地区干旱缺水地区以窖储雨水为水源，供水安全及水质难以保证。农村水环境恶化，污染加剧，导致农村可饮用水源越来越少。
5.(2)农村净水工艺技术相对落后，供水设施简陋。长期以来，我国对大城市供水水源地保护和自来水厂处理技术研究较多，取得了一系列的研究成果，自来水长水处理工艺由传统的“混凝
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沉淀
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过滤
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消毒”常规处理工艺，发展了第二代“臭氧
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活性炭工艺”，到目前最新的第三代水处理工艺“以超滤膜为核心的组合工艺”，基本实现了城市供水的安全保障。而对农村和乡镇的饮用水技术一直缺乏关注，对于村镇级别基本上没有水厂，县镇级别的小水厂从管理、技术支持、投资上来说远远不足，缺乏有针对性的水质安全保障技术体系，对村镇居民的健康造成不利影响。我国农村饮用安全问题依然问题很大，在水量和水质保障、长效运行等方面还存在一些薄弱环节，尤其在对已建饮用水处理设施的维护管理方面还存在问题，维护、保养、升级改造缺乏资金投入和长效运行机制。课题组对西北和东北偏远地区农村饮用水设施实地调研发现，农村净水工艺技术依然十分落后，供水设施普遍缺乏必要的水处理设施、消毒设施和水质检测设备。
6.(3)农村饮用水处理设施规模小而分散，运维管理粗放。不同于城市大型集中式供水模式，统一水源地取水，自来水厂集中处理后通过城市输配水管网输送到各用户，自来水厂处理规模一般在上万吨每天到几十万吨每天。而农村由于各村屯分布较为分散且距离较远，饮用水水源主要以地下水为主，一般以村屯为单位，就近打井取水，输送到各用户，供水水量规模较小，每天几十吨到上百吨。还有部分地区每户自己打井，以浅水井为主，水质难以保证。农村饮用水供水设施规模小而分散，这样不便于集中统一管理，主要以村民委托代管及村委会管理为主，缺乏专业技术管理人员，管理水平有限，自来水处理设备和供水设施难以有效的运行维护保养。处理工艺稍微复杂，操作要求较高的水处理设备难以适用于农村饮用水处理，制约了农村饮用水处理工艺的选择。因此农村饮用水出水水质难以达标与运行维护管理水平低有直接的关系，管理上的一系列问题也很大的制约了农村饮用水安全
供给的发展。
7.(4)我国北方寒冷地区的地下水中普遍存在铁、锰含量超标的问题，目前国内外处理饮用水中铁锰主要方法有：自然氧化法、药剂氧化法、接触氧化法和生物氧化法。自然氧化法利用空气曝气氧化，后续配合沉淀及过滤等工艺，工艺流程较复杂且铁锰处理效果不够理想；药剂氧化法利用投加氧化剂(氯气、臭氧、高锰酸钾等)化学氧化，反应速率高处理效果好，但氧化剂的配制、制备、存储等环节较为复杂，运行成本高等问题；接触氧化法利用接触氧化除铁除锰理论，曝气后通过天然锰砂表面自催化反应迅速氧化水中的铁锰，处理效果好，工艺简单；生物氧化法利用物固锰除锰机理，在ph中性自然条件下，fe
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的去除机制是自催化氧化反应，而mn
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的氧化是锰氧化菌胞外酶的作用下进行的，只有生物滤层的微生物量达到一定程度下才能达到较好的除锰效果。因此农村饮用水处理工艺的选择要结合当地的水源水质条件、经济条件、运行管理条件等实际条件优化选择。
8.(5)北方寒冷地区村镇饮用水处理设施冬季低温冻胀，保暖节能问题。寒冷地区如我国东北地区，冬季低温持续时间长，土壤冻结期长达6个月，平均气温在零下二十摄氏度左右，最低气温可达到零下三十多度。净水构筑物及供水管道如果不采取一定的增温保温措施，首先会影响水处理效能，产水能力下降，除污染物能力下降，造成出水水质不达标，其次，会造成水处理设备及供水管道冻死或冻胀，使供水设施无法正常运行，严重影响正常的供水生产和农民的生产生活。农村的集中供热系统不够完善，很多地方根本没有集中供热系统，仍以传统的锅炉、炉台、火炕等作为冬季的取暖方式。同时受到农村经济条件的限制，绝大多数供水设备间没有任何取暖设施或者即使设有也不能保证连续运行，地下水质较好的地区直接取水井抽水后直接供给到村屯的管网，供水管网通过埋设在冰冻线以下的方式保暖，而对地下水水质较差的地区，冬季低温条件也限制了水处理设备的使用，因此供水水质难以保证。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于提供一种村镇饮用水集成处理设备，以解决上述背景技术中提出的现有的村镇饮用水处理设备技术相对落后，除铁除锰效率低，设施规模小而分散，运维管理粗放，需要专业的管理人员，处理设施冬季低温冻胀，取暖保温运营成本高等不适合在村镇地区运行使用的问题。
10.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括集成壳体、曝气氧化池、曝气风机、提升泵组、反冲洗泵组、除铁过滤罐、除锰过滤罐、变频恒压供水机组、紫外灭菌器、废水排放池、废水排污泵及电控柜；
11.所述的集成壳体左侧设进水口，右侧设排污口和出水口，集成壳体顶部设有多个维修人员出入口和排气口，集成壳体内部设有检修爬梯；
12.所述的曝气氧化池内部顶部设置与进水口相连的多孔穿孔布水管、曝气氧化池内部从上至下依次设有曝气填料、填料支架、曝气管道及多个微孔曝气器，曝气管道与曝气风机连接，氧化池出水口和氧化池排空口位于曝气氧化池底部，提升泵组与反冲洗泵组并联且与氧化池出水口相连通，氧化池出水口连接除铁过滤罐，通过管线依次联通除铁过滤罐、除锰过滤罐、变频恒压供水机组、紫外灭菌器和出水口；
13.所述的除铁过滤罐和除锰过滤罐分别设多路自动阀头、废水排污口(通过阀门切
换实现过滤、反冲洗、正冲洗功能)；
14.曝气氧化池排空口、除铁过滤罐的废水排污口及除锰过滤罐的废水排污口均与废水排放池相连通、通过管线依次联通废水排放池、废水排污泵、排污口。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.1、设备成套化、小型化、集成化、标准化、施工周期短，安装方便，可广泛应用于村镇饮用水领域；
17.2、本实用创新采用以接触氧化除铁除锰为核心工艺，提高了曝气氧化效能，促进了接触催化氧化，提高了除铁除锰效果，设备出水水质好。
18.3、本实用创新所公开的处理村镇饮用水集成处理工艺装置设备整体地埋式设计，适应东北严寒地区气温，冬季不需要供暖，保温节能，运行费用低，可由自控系统控制运行，管理方便。
附图说明
19.图1为本实用新型的主体正视截面结构示意图；
20.图2为本实用新型的主体侧视截面结构示意图；
21.图3为本实用新型塔架的俯视截面结构示意图；
22.图4为本实用新型曝气管道的正视外观结构示意图；
23.图中：1、集成壳体；2、提升泵组；3、除铁过滤罐；4、除锰过滤罐；5、微孔曝气器； 6、曝气风机；7、曝气氧化池；8、维修人员出入口；9、变频恒压供水机组；10、排气口；11、多路自动阀头；12、检修爬梯；13、进水口；14、紫外灭菌器；15、废水排污泵；16、出水口；17、曝气填料；18、排污口。
具体实施方式
24.具体实施方式一：结合图1～4说明本实施例，村镇饮用水集成处理设备，该设备包括集成壳体1、曝气氧化池7、曝气风机6、提升泵组2、反冲洗泵组、除铁过滤罐3、除锰过滤罐 4、变频恒压供水机组9、紫外灭菌器14、废水排放池、废水排污泵15及电控柜；
25.所述的集成壳体1左侧设进水口13，右侧设排污口18和出水口16，集成壳体1顶部设有多个维修人员出入口8和排气口10，集成壳体1内部设有检修爬梯12；
26.所述的曝气氧化池7内部顶部设置与进水口13相连的多孔穿孔布水管、曝气氧化池7内部从上至下依次设有曝气填料17、填料支架、曝气管道及多个微孔曝气器5，曝气管道与曝气风机6连接，氧化池出水口和氧化池排空口位于曝气氧化池7底部，提升泵组2与反冲洗泵组并联且与氧化池出水口相连通，氧化池出水口连接除铁过滤罐3，通过管线依次联通除铁过滤罐3、除锰过滤罐4、变频恒压供水机组9、紫外灭菌器14和出水口16；
27.所述的除铁过滤罐3和除锰过滤罐4分别设多路自动阀头11、废水排污口；
28.曝气氧化池7排空口、除铁过滤罐3的废水排污口及除锰过滤罐4的废水排污口均与废水排放池相连通、通过管线依次联通废水排放池、废水排污泵15、排污口18。
29.具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：所述集成壳体1为碳钢结构，壳体内外涂刷防腐涂料，壳体内侧表面沿横向和纵向以及外侧底部设有加强方管支撑结构。其它与实施方式一相同。
30.具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二的不同点是：所述曝气氧化池7 内部装填曝气填料17为空心多面球或鲍尔环，曝气氧化池7的有效容积是除铁过滤罐3及除锰过滤罐4反冲洗用水总体积的1～3倍。其它与实施方式一或二相同。
31.具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一或二或三的不同点是：所述除铁过滤罐3过滤滤速为5～15m/h，过滤滤料为多级配的石英砂或锰砂。其它与实施方式一、二或三相同。
32.具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一的不同点是：所述除锰过滤罐4过滤滤速为5～15m/h，过滤滤料为多级配的石英砂或锰砂。其它与实施方式一至四之一相同。
33.具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一的不同点是：村镇饮用水集成处理设备还包括电控柜，电控柜控制为就地控制，控制模式为手动控制或自动控制，手动控制通过电控柜面板上按键开关由人工控制风机、泵、阀以及其他执行机构的开启和关闭，自动控制通过电控柜中可编程控制器plc程序控制风机、泵、阀以及其他执行机构的开启和关闭。其它与实施方式一至五之一相同。
34.具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：所述的电控柜控制为远程控制，远程控制通过电控柜中可编程控制器plc、无线通讯模块、天线、远程控制服务器管理平台控制风机、泵、阀、其他执行机构的开启和关闭以及压力表、流量计、液位计、水质检测传感器的信号传输。其它与实施方式六相同。
35.具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一的不同点是：所述的变频恒压供水机组9为无负压变频恒压供水机组。其它与实施方式一至七之一相同。