CN108947057A - 一种硫酸钙镁型温泉水直饮水处理*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***，包括通过管道顺序连接的原水箱、PP棉过滤器、活性炭过滤器、阴阳离子交换器、精密过滤器、紫外线杀菌器和成品水箱，原水箱存储待处理硫酸钙镁型温泉水原水并通过输送水泵泵入PP棉过滤器，PP棉过滤器滤除原水中的颗粒杂质和不溶性杂质，活性炭过滤器去除水体中的物质及有害气体，阴阳离子交换器对原水中的可溶离子采用离子交换方式进行软化处理，精密过滤器对水体进行精密过滤滤去水中悬浮杂质，紫外线杀菌器杀灭微生物及降解水中氯化物，成品水箱存储处理后的水体并通过供水管道上的供水泵送至用水点饮用。本***最大限度保留了原水中的矿物质，处理后的硫酸钙镁型温泉水可直接安全饮用。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***。
背景技术
温泉中含有大量人体所需矿物质，如偏硅酸、氡、锶、硒、锂、氟、钙、镁等。具体地，偏硅酸对人体主动脉硬化具有软化作用，对心脏病、高血压、动脉硬化、神经功能紊乱、胃病及胃溃疡等都有一定的医疗保健作用。氡可调节心血管功能，对于心血管疾病具有医疗价值，同时对人体内分泌腺功能也有良好影响，可延缓衰老。锶对人体的功能主要是与骨骼的形成密切相关，为人体骨骼及牙齿的正常组成部分，在人体内有强壮骨骼、防治心血管疾病的功效。硒可刺激免疫球蛋白及抗体的产生，增强体液和细胞免疫力，具有抗癌作用。锂对中枢神经***有调节功能，能安定情绪，可降低神经错乱症的发病率。氟是形成坚硬的骨骼和牙齿必不可少的元素，以氟化钙的形式存在，对骨骼和牙齿的健康生长起重要作用。钙是组成人体骨骼的必需元素，钙的含量影响水的硬度，硬度与心血管发病率有关，常饮含钙水可增强心肌活力。镁是一种催化剂，促使人体中各种酶的形成，具有强心镇静的作用。
目前，本发明的发明人经过研究发现，虽然温泉中含有许多对人体健康有益的微量元素以及矿物质，但是通常的温泉水都拿来泡浴使用，温泉的饮用却在业界应用较少，而饮用富含微量矿物质的温泉水对于人体益处很多；同时，现今对于温泉直饮水的处理工艺也不尽完善，特别是对于硫酸钙镁型温泉水直饮水处理更是鲜少提及。
发明内容
针对现有对于硫酸钙镁型温泉水直饮水处理鲜少提及的技术问题，本发明提供一种硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***，该处理***能够解决现有硫酸钙镁型温泉水中多种矿物质超标的问题，使处理后的硫酸钙镁型温泉水可直接安全饮用。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***，包括通过管道顺序连接的原水箱、PP棉过滤器、活性炭过滤器、阴阳离子交换器、精密过滤器、紫外线杀菌器和成品水箱，所述原水箱和PP棉过滤器之间的管道上安装有输送水泵，所述成品水箱的出水口上设有连接至用户用水点的供水管道，所述供水管道上安装有供水泵；所述原水箱用于存储待处理的硫酸钙镁型温泉水原水，所述输送水泵用于将原水箱中的原水泵入PP棉过滤器，所述PP棉过滤器用于滤除原水中的颗粒杂质和不溶性杂质，所述活性炭过滤器用于去除水体中包含异味、有机物、胶质和铁在内的物质及有害气体，所述阴阳离子交换器用于对原水中包含Ca2+、Mg2 +、SO4 2-、HCO3 -在内的可溶离子采用离子交换的方式进行软化处理以降低原水硬度，所述精密过滤器用于对阴阳离子交换器处理后的水体进行精密过滤以滤去水中的不溶的悬浮杂质，所述紫外线杀菌器用于杀灭包含细菌、病毒在内的微生物及通过光解作用降解水中氯化物，所述成品水箱用于对紫外线杀菌器处理后的水体进行存储以通过供水管道送至用户用水点饮用。
与现有技术相比，本发明提供的硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***具有以下优点：1)尽量采用物理处理原则，除阴阳离子交换器软化以外均为物理过滤方式，因而可最大限度保留原水中的矿物质不流失；2)出水水质优秀，既达到了天然矿泉水饮用标准，又保留了水中矿物质的标准含量，卫生安全，有益人体健康；3)处理流程不繁琐，出水稳定、产水率高、出水量有保障，可连续运行，操作简便；4)本申请为硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***，可满足硫酸钙镁型温泉水直饮需求，对于在温泉直饮水方面的处理具有深远意义。
进一步，在所述供水泵至成品水箱出水口的供水管道上还设有连接至活性炭过滤器的反冲洗管道，所述反冲洗管道上安装有反冲洗泵。
进一步，所述活性炭过滤器的吸附器内装填有石英砂和活性炭滤料，所述石英砂装填在吸附器的底部，所述活性炭装填在石英砂面上，所述石英砂和活性炭的装填总厚度为1～2米。
进一步，所述石英砂的装填厚度为0.15～0.4米，所述石英砂的颗粒粒径为20～40毫米。
进一步，所述阴阳离子交换器包括通过管道连接的阴离子交换床和阳离子交换床。
进一步，所述精密过滤器的滤芯为聚四氟乙烯膜滤芯或聚丙烯膜滤芯，所述滤芯的过滤孔径为1～5微米。
进一步，所述紫外线杀菌器的主体内外均采用304L或316L不锈钢材质制成并经过抛光处理。
进一步，所述原水箱和PP棉过滤器之间的管道上并联安装有一用一备两个输送水泵，所述供水管道上并联安装有一用一备两个供水泵。
进一步，所述管道及安装于管道上的输送水泵和供水泵采用304不锈钢材质制成。
附图说明
图1是本发明提供的硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***流程结构示意图。
图中，1、原水箱；2、PP棉过滤器；3、活性炭过滤器；4、阴阳离子交换器；5、精密过滤器；6、紫外线杀菌器；7、成品水箱；8、输送水泵；9、供水泵；10、反冲洗泵。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参考图1所示，本发明提供一种硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***，包括通过管道顺序连接的原水箱1、PP棉过滤器2、活性炭过滤器3、阴阳离子交换器4、精密过滤器5、紫外线杀菌器6和成品水箱7，所述原水箱1和PP棉过滤器2之间的管道上安装有输送水泵8，所述成品水箱7的出水口上设有连接至用户用水点的供水管道，所述供水管道上安装有供水泵9；所述原水箱1用于存储待处理的硫酸钙镁型温泉水原水，所述输送水泵8用于将原水箱1中的原水泵入PP棉过滤器2，所述PP棉过滤器2用于滤除原水中的颗粒杂质和不溶性杂质，所述活性炭过滤器3用于去除水体中包含异味、有机物、胶质和铁在内的物质及有害气体，所述阴阳离子交换器4用于对原水中包含Ca2+、Mg2+、SO4 2-、HCO3 -在内的可溶离子采用离子交换的方式进行软化处理以降低原水硬度，所述精密过滤器5用于对阴阳离子交换器4处理后的水体进行精密过滤以滤去水中的各种不溶的悬浮杂质，所述紫外线杀菌器6用于杀灭包含细菌、病毒在内的微生物及通过光解作用降解水中氯化物，所述成品水箱7用于对紫外线杀菌器6处理后的水体进行存储以通过供水管道送至用户用水点饮用。
与现有技术相比，本发明提供的硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***具有以下优点：1)尽量采用物理处理原则，除阴阳离子交换器软化以外均为物理过滤方式，因而可最大限度保留原水中的矿物质不流失；2)出水水质优秀，既达到了天然矿泉水饮用标准，又保留了水中矿物质的标准含量，卫生安全，有益人体健康；3)处理流程不繁琐，出水稳定、产水率高、出水量有保障，可连续运行，操作简便；4)本申请为硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***，可满足硫酸钙镁型温泉水直饮需求，对于在温泉直饮水方面的处理具有深远意义。
作为具体实施例，所述PP棉过滤器2中的PP棉，采用的是聚酯纤维粒子，经过加热熔融、喷丝、牵引、接受成形而制成，在整个处理工程中用于第一步过滤，因其能有效去除所过滤水体中的各种颗粒杂质，可多层式深度结构，纳污量大，过滤流量大，压差小，不含任何化学粘合剂，卫生安全，能够耐酸、碱、有机溶液和油类，有良好的化学稳定性，耐腐蚀耐高压低成本等特点，可阻挡水中的铁锈、泥沙、虫卵等大颗粒物质，所以将PP棉过滤器设置为处理流程的第一步，能有效滤去原水中的不溶性杂质，为后续流程做准备。而PP棉过滤器2的具体结构已为本领域技术人员熟知，在此不再赘述。
作为具体实施例，在所述供水泵9至成品水箱出水口的供水管道上还设有连接至活性炭过滤器3的反冲洗管道，所述反冲洗管道上安装有反冲洗泵10，因而通过成品水箱出水口流出的成品水，在反冲洗泵10的驱动下可通过反冲洗管道对活性炭过滤器3进行反冲洗，以清除过滤器内部的污物和杂质。具体地，当所述活性炭过滤器3运行一段时间后，其出水压差会增加，当过滤器压差增加0.05～0.07Mpa时，所述活性炭过滤器3需要反冲洗，而反冲洗使用的水为成品水箱7输出的成品水，运用反冲洗泵10对成品水提供水压进行反冲洗，反洗时间一般在20～45分钟。
作为具体实施例，所述活性炭过滤器3的外壳一为不锈钢，内部填充活性炭，可有效去除水体中异味、有机物、胶体、铁等物质，降低水体的浊度、色度，为后续离子交换提供条件，并能用于去除原水中的H2S(硫化氢)等有害气体。此外所述活性炭过滤器3还可去除大分子有机物、铁氧化物、余氯，这是因为有机物、余氯、铁氧化物易使离子交换树脂中毒，而余氯、阳离子表面活性剂等不但会使树脂中毒，还会破坏膜结构，使离子交换失效。
作为优选实施例，所述活性炭过滤器3的吸附器内装填有石英砂和活性炭滤料，所述石英砂装填在吸附器的底部作为支持层，所述活性炭装填在石英砂面上作为过滤层，所述石英砂和活性炭的装填总厚度为1～2米。作为具体实施方式，所述石英砂的装填厚度为0.15～0.4米，所述石英砂的颗粒粒径为20～40毫米，由此可以在保证石英砂层足够支撑活性炭层的条件下，达到上述所需的过滤效果。而所述活性炭过滤器3的具体结构已为本领域技术人员熟知，在此不再赘述。
作为具体实施例，由于原水中包含的Ca2+、Mg2+、SO4 2-、HCO3 -可溶离子超标，需进行软化处理，而本***采用的是使用阴阳离子交换器4来进处理，而阴阳离子交换器4是采用离子交换的方式对原水进行软化处理以调整PH值。具体地，所述阴阳离子交换器4包括通过管道连接的阴离子交换床和阳离子交换床，所述阴离子交换床中包装有阴离子交换树脂，所述阳离子交换床中包装有阳离子交换树脂；当然，也可以将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起，安置于同一个离子交换床中。运行时，离子交换的工作原理如下：
阳树脂(H-R)+(M+)→(M-R)+(H+)
阴树脂(OH-R)+(X-)→(X-R)+(OH-)
其中M+为金属离子，X-为阴离子。
经过阴阳离子交换器4以离子交换的方式处理后，可将原水的硬度降低一个极低的值，效果稳定准确。
不论以哪种方式将离子交换树脂安置在离子交换床中，当离子交换树脂与水中带电荷的杂质交换完树脂上的氢离子及氢氧根离子后，就必须进行再生，再生的程序恰与纯化的程序相反，再生过程为其逆过程，具体为利用氢离子及氢氧根离子进行再生，交换附着在离子交换树脂上的杂质。而所述阴阳离子交换器4的具体结构已为本领域技术人员熟知，在此不再赘述。
作为具体实施例，所述精密过滤器5的特点为过滤精度高，滤芯孔径均匀，过滤阻力小，通量大、截污能力强，使用寿命长，滤芯材料洁净度高，对过滤介质无污染，耐酸、碱等化学溶剂，强度大，耐高温，滤芯不易变形，价格低廉，运行费用低，易于清洗，滤芯可更换。作为一种优选实施方式，所述精密过滤器5的滤芯为聚四氟乙烯膜(PTFE)滤芯或聚丙烯膜(PP)滤芯，所述滤芯的过滤孔径为1～5微米，由此可以滤去水中的杂质以及大分子物质，达到过滤要求，保证水质。而所述精密过滤器5的具体结构已为本领域技术人员熟知，在此不再赘述。
作为具体实施例，所述紫外线杀菌器6的主体内外均采用304L或316L不锈钢材质制成并经过抛光处理，由此可以加强紫外线辐照度，确保被消毒物在消毒灭菌过程中不会有消毒灭菌不完全的情形出现。所述紫外线杀菌器要求其透光率≥87％，杀菌寿命达8000小时，其辐照强度在253.7um保持稳定不变，灯管破碎有声光报警提醒，由此能迅速有效地杀灭各种细菌、病毒等微生物，并通过光解作用能有效降解水中的氯化物。所述紫外线杀菌器6的特点为操作简单，维护方便，占地面积小，处理水量大，无污染，环保性强，不会产生毒副作用，投资成本低，运行费用低，设备安装方便。本实施例中对紫外线杀菌器6的内壁进行了抛光处理，使得腔体内部能最大限度地利用紫外线，因而可成倍提高杀菌效果。而所述紫外线杀菌器6的具体结构已为本领域技术人员熟知，在此不再赘述。
作为具体实施例，所述原水箱1和PP棉过滤器2之间的管道上并联安装有一用一备两个输送水泵8，所述供水管道上并联安装有一用一备两个供水泵9，即所述两个输送水泵8和两个供水泵9中的一个输送水泵和一个供水泵用于正常使用，另一个输送水泵和另一个供水泵作为备用，由此当正常使用的一个输送水泵8和一个供水泵9出现异常或需要检修时，可通过备用的另一个输送水泵8和另一个供水泵9进行工作，因而不会出现由于某个输送水泵和供水泵异常而无法继续进行水处理的情况，进而提升了整个处理***的稳定性和可靠性。
作为具体实施例，所述管道及安装于管道上的输送水泵8和供水泵9采用304不锈钢材质制成，所述304不锈钢是一种在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的高合金钢，具有耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能，对碱溶液及大部分有机酸和无机酸亦具有良好的耐腐蚀能力，因而非常安全卫生，特别适合于本硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***。
作为具体实施例，本处理***为了方便对各个器件内的水体进行控制在管道上还设置有控制阀门，以及为了对管道内的水体流量进行监控在管道上还设置有监测仪表，而这些设置对于本领域的技术人员来说是比较容易理解和实现的，因而未做详细说明，具体的设置情况请参见图1所示。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***，其特征在于，包括通过管道顺序连接的原水箱、PP棉过滤器、活性炭过滤器、阴阳离子交换器、精密过滤器、紫外线杀菌器和成品水箱，所述原水箱和PP棉过滤器之间的管道上安装有输送水泵，所述成品水箱的出水口上设有连接至用户用水点的供水管道，所述供水管道上安装有供水泵；所述原水箱用于存储待处理的硫酸钙镁型温泉水原水，所述输送水泵用于将原水箱中的原水泵入PP棉过滤器，所述PP棉过滤器用于滤除原水中的颗粒杂质和不溶性杂质，所述活性炭过滤器用于去除水体中包含异味、有机物、胶质和铁在内的物质及有害气体，所述阴阳离子交换器用于对原水中包含Ca2+、Mg2+、SO4 2-、HCO3 -在内的可溶离子采用离子交换的方式进行软化处理以降低原水硬度，所述精密过滤器用于对阴阳离子交换器处理后的水体进行精密过滤以滤去水中的不溶的悬浮杂质，所述紫外线杀菌器用于杀灭包含细菌、病毒在内的微生物及通过光解作用降解水中氯化物，所述成品水箱用于对紫外线杀菌器处理后的水体进行存储以通过供水管道送至用户用水点饮用。
2.根据权利要求1所述的硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***，其特征在于，在所述供水泵至成品水箱出水口的供水管道上还设有连接至活性炭过滤器的反冲洗管道，所述反冲洗管道上安装有反冲洗泵。
3.根据权利要求1或2所述的硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***，其特征在于，所述活性炭过滤器的吸附器内装填有石英砂和活性炭滤料，所述石英砂装填在吸附器的底部，所述活性炭装填在石英砂面上，所述石英砂和活性炭的装填总厚度为1～2米。
4.根据权利要求3所述的硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***，其特征在于，所述石英砂的装填厚度为0.15～0.4米，所述石英砂的颗粒粒径为20～40毫米。
5.根据权利要求1所述的硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***，其特征在于，所述阴阳离子交换器包括通过管道连接的阴离子交换床和阳离子交换床。
6.根据权利要求1所述的硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***，其特征在于，所述精密过滤器的滤芯为聚四氟乙烯膜滤芯或聚丙烯膜滤芯，所述滤芯的过滤孔径为1～5微米。
7.根据权利要求1所述的硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***，其特征在于，所述紫外线杀菌器的主体内外均采用304L或316L不锈钢材质制成并经过抛光处理。
8.根据权利要求1所述的硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***，其特征在于，所述原水箱和PP棉过滤器之间的管道上并联安装有一用一备两个输送水泵，所述供水管道上并联安装有一用一备两个供水泵。
9.根据权利要求1所述的硫酸钙镁型温泉水直饮水处理***，其特征在于，所述管道及安装于管道上的输送水泵和供水泵采用304不锈钢材质制成。
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