全自动环保型水力澄清精滤一体机：

如何才能将各部分水处理単元充分合理的优化，做到节约能源、节省投资、节省人力，减少占地面积和易管理操作，使水质达到或超过国家饮用水标准，是我们一直探索和追求的终目标。首先，从技术经济着眼，应用先进技术改造和提高现有水处理构筑物的效能。既要保持高品质的出水，同时还要应用自动控制技术，解决安全性、可靠性、适时性问题，降低消耗、降低成本、减少浪费。综合上述考虑，我公司新推出一款全自动水力澄清精滤一体机。

一、设备概述：

全自动环保型水力澄清精滤一体机是一种新型重力式净化设备，系统结合各类水流特性控制理论，主体设备采用UPVC材质，自动化流体智能控制技术，全程运用物理过滤方法，斜板沉淀、多层过滤、自动反冲洗、高效溶氧、气液调控、有效去除水面悬浮物、水中有机物、重金属离子等物质,运行中不会产生或添加任何新的物质，更不会改变水的性状，因而是安全的方式。系统运行可靠，设备操作和维护更加简便。根据不同用户的需求可设计为：单罐式、双罐组合式、三罐组合式、四罐组合式及多罐组合式重力一体化曝气精滤设备。

二、应用范围：

全自动环保型水力澄清精滤一体机应用范围包括：各类水厂、农村集中式供水系统、小区直饮水、软化水等。

三、设备构造：

全自动环保型水力澄清精滤一体机包括进水管、进水配水槽、曝气融氧箱、气液分离管、布水板、斜板沉淀室、澄清室、过滤室、精滤层、清水箱、旋流曝气出水槽、出水管、虹吸上升管、虹吸辅助管、抽气管、水射器、虹吸下降管、破坏管、破坏斗和排污管，进水配水槽与曝气融氧箱连通，气液分离管连通精滤室，过滤室连通清水箱，清水箱连通旋流曝气出水槽，过滤室与虹吸上升管连通，虹吸上升管、虹吸下降管连通排污管，虹吸辅助管、抽气管、水射器与虹吸过渡管连通，破坏管与虹吸上升管、虹吸下降管连通，破坏箱上装有时间控制装置，可有效地调节反冲洗的时间，使精滤层反冲洗的干净、彻底，可迅速、高效地滤除水中的杂质和有害物质，使水变的活化、鲜活的一种新型设备。

四、设备原理：

全自动环保型水力澄清精滤一体机是以自然界客观存在的水体自净现象为理论依据， 即自然界水体自净通过地表水在太阳的作用下蒸发至天空，形成云并通过降雨会落到地面，经过地层的多层过滤，汇聚到一起成为地下径流，再以洁净水体流出为人所用或汇流成河（周而复始），在这过程中，因地势的高低变化，自然的完成一些溶氧（比如瀑布等），沉淀、过滤过程自动曝气装置，使水自身的自净能力不断增强，“流水不腐”说的就是这个道理。

根据以上原理研发出的重力一体化曝气精滤系统，它的工作流程是把原水送入配水箱进行均匀分配，然后经过空气隔离装置，把原水进行曝气融氧，曝气融氧就是把水中的有害气体氮、氨、CO2从水中散发出来，然后吸入空气中的氧气，这个系统也称(呼吸系统)，完成后进入斜板沉淀室去除较大易沉颗粒杂质，后进入精滤器，（我们的精滤器是有多层反复合滤料组成，多达七层）自上而下地过滤，如以下过滤流程示意图。由于滤层不断截留水体中的悬浮物，滤层的阻力逐渐增加，使得虹吸管水位上升，当水位上升至设定位置时进入虹吸辅助管内的抽气装置，由于水力作用将虹吸管内的空气带走，形成负压。当负压到达设计值时，便发生虹吸现象，此时水箱中的水形成倒流，从滤层下方自下而上的不断冲洗，滤层得到“再生”，如下图反冲洗流程示意图。由于不断反洗滤层，反洗污水排至下水管道，水箱中水位下降至规定值时，虹吸作用被破坏，反洗结束，过滤器又重新开始工作。

五、工艺流程：

原水经提升泵进入本机前加入絮凝剂，混合后通过进水管进入混凝室，进行絮凝。产生的大颗粒絮凝体沿筒壁下沉，未下沉的絮凝体随水流进入第二絮凝室再次下沉，上清液通过滤机进水管进入到过滤器底部的斜板沉淀室，进一步除去水中的絮凝体，沉淀室中的清水向上流至生物反应滤室，进行水质的生化过滤，过滤后的水流过活性炭吸附层，水质进一步净化，出水经融氧出水口进行融氧，进行消毒处理后流入蓄水池。完成本机对原水的净化过程。当滤层截污量达到一定值时，虹吸管水位上升至虹吸辅助管时，虹吸形成，水自上而下对活性炭层、生物滤室、斜板沉淀室同时进行清洗，清洗水通过排污水管排出。清洗历时3—4分钟后，虹吸破坏管进气，虹吸被破坏，清洗过程停止，系统恢复产水程序。

六、消毒方法：

在有条件的情况下，可采用紫外线或臭氧消毒方法，采用紫外线或臭氧消毒时还应辅以氯消毒。若采用重力式投加方式，投加在循环水泵的吸水管上。

七、技术参数：

设备型号       处理水量

（M3/h）      水泵参数       水泵台数       占地面积       机房净高

（m）    进出水管径

（mm） 排污管径

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、设备特点：

1、可将絮凝、澄清、过滤、消毒功能集于一体。体积相对于普通过滤系统缩小70%。

2、采用泡沫滤珠及活性碳作为滤料配给，过滤高，出水水质稳定。独特的逆流式过滤技术(斜板沉淀)，水中的有机物和悬浮物去除率达95%以上，水质优于国家标准。

3、独特的节能设计，虹吸式原理反冲洗，节水90%，节电90%，节省人力100%。同时大大减少土建成本。

4、运用消毒效果更好的紫外线消毒，细菌去除率99．9％，可以有效降解有机物，无二次污染，耗能低。

5、淘汰了简单的沙缸，使用多层复合滤料，滤料永不板结，无需更换。

6、设备可随水源地变更而移动使用，易管理、易操作、易维护。

7、水处理循环系统全部采用新型U PVC环保材质制作，高强度、无毒、无腐蚀、耐老化，从根本上解决了出锈水的问题，主体设备寿命使用长达40年。

九、处理效果：

处理后水质应符合《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006水质指标。

表1 水质常规指标及限值

指 标     限 值

1、微生物指标①

总大肠菌群（MPN/100mL或CFU/100mL）  不得检出

耐热大肠菌群（MPN/100mL或CFU/100mL）     不得检出

大肠埃希氏菌（MPN/100mL或CFU/100mL）     不得检出

菌落总数（CFU/mL）       100

① MPN表示可能数；CFU表示菌落形成单位。当水样检出总大肠菌群时，应进一步检验大肠埃希氏菌或耐热大肠菌群；水样未检出总大肠菌群，不必检验大肠埃希氏菌或耐热大肠菌群。

② 放射性指标超过指导值，应进行核素分析和评价，判定能否饮用。

表4 农村小型集中式供水和分散式供水部分水质指标及限值

指 标     限 值

1、微生物指标

菌落总数（CFU/mL）       500

2、毒理指标

砷（mg/L）  0.05

氟化物（mg/L）  1.2

硝酸盐（以N计，mg/L） 20

3、感官性状和一般化学指标

色度（铂钴色度单位）      20

浑浊度（NTU-散射浊度单位） 3

水源与净水技术条件限制时为5

pH（pH单位）    不小于6.5且不大于9.5

溶解性总固体（mg/L）     1500

总硬度 (以CaCO3计，mg/L)   550

耗氧量（CODMn法，以O2计，mg/L）      5

铁（mg/L）  0.5

锰（mg/L）  0.3

氯化物（mg/L）  300

硫酸盐（mg/L）  300

重力式精滤机设计参考资料（集中式供水）

给水处理是把含有不同杂质的源水处理成符合使用要求的自来水。由于地表水源的多样性以及不同的用水对象和水质要求，应采取不同的处理方法和工艺系统，就农村集中供水而言，无论采取哪种工艺，经处理后的水质必须符合国家规定的饮用水标准要求。对于地表水作为自来水厂的水源，也应符合生活饮用水源标准。选用地表水（即江河、水库、湖泊等）作为水源时要符合地表水三类以上水体标准。

一、地表水源特征：

一般河流、湖泊、水库常年浊度在500mg/l以下，其中部分水中氨、氮、CODmn、铁、锰、藻类等含量超过水源标准。这种微污染的水经过常规水处理工艺处理后，一般都能达到饮用水源标准。

二、常规处理工艺：

对于地表水，常规处理是以去除浊度为主的工艺，经该工艺去除95%以上的杂质后，再进行消毒处理。即可达到饮用水水质要求，其工艺如下：

源水—→混合絮凝池—→沉淀池—→过滤池（设备）—→消毒系统—→清水池—→用户

目前，绝大多数以地表水作为水源的水厂，大都采用传统工艺流程处理水，物化处理工艺已延续百余年，所变动的仅仅是在池型上有所发展。随着社会的发展，常规水处理工艺往往达不到各分处理单元对水质处理的合理优化。普遍存在高投资、高耗能、占用面积大、操作管理复杂，形成巨大浪费。

三、新机型简述：

全自动环保型高效节能精滤机是模仿重力无阀滤池过滤、反洗原理，并结合了曝气溶氧工艺，经过机械配合手工焊接，后装配成型的整体式过滤设备。材质采用环保型UPVC塑料，无腐蚀、无污染。具体模型结构见下图：

工艺如下： 源水—→混凝沉淀—→曝气系统—→过滤系统—→二次曝气—→消毒—→清水池—→用户

四、技术特点：

1、节水90%、节电90%、节药90%；

2、全UPVC(或PP)材质、无腐蚀、不用换衬里、不用换滤料、设备使用寿命长达40年。

3、水力全自动化易管理，无阀门、免维护、节省人力100%。

4、全自动曝气增氧技术，能有效去除水中有机污染物。

5、独特的多层超精细过滤介质，出水浊度＜0.3NTU，水质优于国家标准。

6、根据滤层含污量，自动调整反冲洗周期，自动实施反冲洗，反冲洗吋间只有3～5分钟，充分节水。

7、设备结构紧湊，占地面积小，节省土建50%。

8、不用投加混凝剂，助凝剂，除藻剂等化学药剂，一池永不换水，永远天蓝透明。

9、机型丰富，从1A-12A多个机型可供选择，单机处理水量为26M3/h-1300M3/h。

10、淘汰了简单的沙缸，使用了多层复合滤料，滤料永不板结，无需更换。

全自动高效节能精滤一体机与压力砂缸过滤系统基本技术性能对比表：

技术性能指标      全自动高效节能精滤机      压力砂缸过滤系统

过滤介质       多层天然复合滤料      单层石英砂

过滤出水浊度      ＜0.4NTU     3～5NTU

控制方式       水力全自动   手动或电动

系统材质       UPVC环保材质   金属

水中溶解氧含量   高   低

反洗方式、时间   虹吸自动反沖洗、时间3分钟  手动或电动、时间5～10分钟

设备占地面积      小   大

五、设计注意事项：

目前许多设计选用重力节能系统时往往照搬传统压力砂缸系统的系统设计参数，导致后期土建施工预留出的各项条件不能满足重力节能系统的安装及运行要求，出现工程变更及返工，造成不必要的损失。为了避免这些不必要的损失，引导广大业主更好的选用重力节能系统，扩大经济效益，以下列出重力节能系统在选用时的一些基本注意事项：

1、全自动高效节能精滤一体机根据处理量(26～13000立方/小时)分为十二种不同型号，其中处理量在26～60立方/小时的主设备高度为3.5米，处理量在60～600立方/小时的主设备高度为4.5～5米，处理量在600～1300立方/小时的主设备高度为5～6米。所以设备机房的净高均需满足主设备高度要求，并留出0.3～0.5米的施工空间。

2、当运行工况为机前泵系统时，池水循环进水管管径一般比传统压力砂缸系统循环进水管大一号。当运行工况为机后泵系统时，池水循环回水管管径一般比传统压力砂缸系统循回水管大一号。机前机后泵系统循环进回水管与传统压力砂缸系统一致。

3、全自动环保型高效节能精滤机的主设备为一体化组装设备，对搁置处地面的承载力有一定要求，一般需满足3T/㎡。

4、系统在配置循环水泵时不必考虑主机过滤和反洗时所需要的水头压。

5、全自动环保型节能精滤机反洗为虹吸水力自动化，反洗时间一般为3～3.5分钟，瞬间排污水量较大，因此在设计机房主排污管或集水坑、汚水排污泵时，应留出部分富余。

六、结语：

从完工的实例工程与已在建的项目看，我们应用示范集成技术系统得到了各方一致认可，并进行了大力推广，节能效果明显且水质优异。在我国农村饮水安全已进入大规模建设阶段，为百姓提供清洁用水的同时，也需要项目投资、人力耗费、运行耗费、管理效率等多方面综合考虑。做到投资，终生受益。