CN220664999U - 一种基于离网太阳能光伏发电的净水*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于离网太阳能光伏发电的净水***，包括超滤净水子***、清洗子***、输水泵和离网太阳能光伏发电子***。超滤净水子***包括沿产水流向依次流体连接的砂滤过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器、超滤膜组器和产水箱，用于过滤水体。清洗子***包括反洗泵、风机、化洗水箱和化学清洗泵，用于对超滤净水子***进行反洗，吹气和化学清洗。离网太阳能光伏发电子***用于向所述输水泵、反洗泵、风机、化学清洗泵以及各附件仪表等供电。本实用新型提供的净水***具有如下优点：使用不受地域的限制，无电地区以及地形复杂地区均能使用；太阳能光伏发电可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路的高投资及所造成的电能损失。

Description

一种基于离网太阳能光伏发电的净水***

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，尤其涉及一种基于离网太阳能光伏发电的净水***。

背景技术

我国是一个传统的农业大国，农村是发展的重要基础。由于工业化和城镇化，如今的农村环境也受到了极大的污染，越来越多水源已经不适合饮用，为此，国家发起了农村饮水工程。

农村饮水安全，是指农村居民能够及时、方便地获得足量、洁净、负担得起的生活饮用水。但部分农村位于山区，村落稀疏，村落之间距离较远，其水源为上游溪水，上游水源地远离村落，无法接入市电或接入市电耗资较大，传统用电设备无法使用。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种基于离网太阳能光伏发电的净水***，解决现有技术中光伏电源存在的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。

一种基于离网太阳能光伏发电的净水***，包括超滤净水子***、清洗子***、输水泵和离网太阳能光伏发电子***；

超滤净水子***包括沿产水流向依次流体连接的砂滤过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器、超滤膜组器和产水箱；砂滤过滤器还连接进水侧，产水箱还连接出水侧；输水泵用于向超滤净水子***提供动力；

清洗子***包括反洗泵、风机、化洗水箱和化学清洗泵；反洗泵用于将出水侧的水经过超滤净水子***朝进水侧逆向输送；风机用于当反洗泵工作时向砂滤过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器和超滤膜组器输送压缩空气；化洗水箱用于储存清洗液，化学清洗泵用于将清洗液输送到保安过滤器进行清洗；

离网太阳能光伏发电子***用于向输水泵、反洗泵、风机和化学清洗泵供电，包括光伏组件、控制器、蓄电池、逆变器和交流负载；光伏组件通过控制器与蓄电池电路连接，用于向蓄电池充电；蓄电池通过控制器和逆变器与交流负载电路连接，用于向交流负载放电；逆变器用于将蓄电池释放的直流电转换为交流电。

优选地，砂滤过滤器为石英砂过滤器，包括第一罐体，第一罐体包括第一进水口和排水结构，第一罐体通过第一进水口通入原水；在第一罐体内，第一进水口流体连接排水结构，排水结构包括相互并联的第一出水口和排污口，第一进水口与排水结构之间的流体路径设有石英砂过滤层。

优选地，保安过滤器包括第二罐体，第二罐体内具有过滤空间，第二罐体还具有第二进水口和第二出水口，第二进水口通过过滤空间连通第二出水口；过滤空间内具有滤芯和导流杆，滤芯为立式圆柱体型结构，外侧具有滤膜，内部具有出水腔；导流杆邻近第二进水口；第二罐体底部还具有出水管，出水管一端连接第二出水口，另一端连接滤芯底部，并连通出水腔。

优选地，第二罐体顶部具有用于打开/闭合过滤空间的封头；滤芯顶部具有紧固帽，紧固帽具有竖向设置的弹簧；当封头闭合时，封头压缩弹簧。

优选地，超滤膜组器包括原水管、产水管、浓水管、气洗管和多个相互并联的超滤膜结构，每个超滤膜结构为立式圆柱体型结构，每个超滤膜结构的底部分别连接原水管和气洗管，上部分别连接产水管和浓水管；原水管的进水端连接保安过滤器，产水管的出水端连接产水箱，气洗管还连接风机。

由上述本实用新型的实施例提供的技术方案可以看出，本实用新型提供的一种基于离网太阳能光伏发电的净水***，包括超滤净水子***、清洗子***、输水泵和离网太阳能光伏发电子***。超滤净水子***包括沿产水流向依次流体连接的砂滤过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器、超滤膜组器和产水箱，用于过滤水体。清洗子***包括反洗泵、风机、化洗水箱和化学清洗泵，用于对超滤净水子***进行反洗，吹气和化学清洗。所述离网太阳能光伏发电子***用于向所述输水泵、反洗泵、风机、化学清洗泵以及各附件仪表等供电。本实用新型提供的净水***具有如下优点：

1、提供偏远地区无需接入市电净水设备，解决当地居民的饮用水，保证了饮用水的安全问题；

2、使用不受地域的限制，无电地区，以及地形复杂地区均能使用；

3、太阳能光伏发电可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路的高投资及所造成的电能损失。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种基于离网太阳能光伏发电的净水***的内部平面布置示意图；

图2为本实用新型提供的一种基于离网太阳能光伏发电的净水***的净水流程示意图；

图3为本实用新型提供的一种基于离网太阳能光伏发电的离网太阳能光伏发电子***的逻辑框图；

图4为本实用新型提供的一种基于离网太阳能光伏发电的净水***的砂滤过滤器的结构示意图；

图5为本实用新型提供的一种基于离网太阳能光伏发电的净水***的保安过滤器的结构示意图；

图6为本实用新型提供的一种基于离网太阳能光伏发电的净水***的超滤膜组器的结构示意图。

图中：

1.砂滤过滤器101.第一罐体102.第一进水口103.第一出水口104.排污口105.原水进水阀106.正洗出水阀107.反洗进水阀108.反洗出水阀109.产水阀110.石英砂过滤层111.排气管112.排气阀113.人孔；

2.活性炭过滤器；

3.保安过滤器301.第二罐体302.过滤空间303.第二进水口304.第二出水口305.滤芯306.导流杆307.出水管308.封头309.中间拉杆310.卡箍311.紧固帽312.弹簧313.管板314.滤芯座；

4.超滤膜组器401.原水管402.产水管403.浓水管404.气洗管405.超滤膜结构；

5.产水箱6.化洗水箱7.供水泵8.产水泵9.反洗泵10.风机11.化学清洗泵12.化洗过滤器

13.原水箱；

14.控制器15.蓄电池16.逆变器17.交流负载。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。

本实用新型提供一种净水***，用于解决如下技术问题：

1、提供偏远地区无需接入市电净水设备，解决当地居民的饮用水，保证了饮用水的安全问题；

2、使用不受地域的限制，无电地区，以及地形复杂地区均能使用；

3、太阳能光伏发电可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路的高投资及所造成的电能损失。

参见图1，本实用新型提供的一种基于离网太阳能光伏发电的净水***，包括超滤净水子***、清洗子***、输水泵和离网太阳能光伏发电子***。

超滤净水子***包括沿产水流向依次流体连接的砂滤过滤器1、活性炭过滤器2、保安过滤器3、超滤膜组器4和产水箱5。砂滤过滤器1还连接进水侧，产水箱5还连接出水侧。输水泵用于向超滤净水子***提供动力。

清洗子***包括反洗泵9、风机10、化洗水箱6和化学清洗泵11。反洗泵9用于将出水侧的水经过超滤净水子***朝进水侧逆向输送。风机10用于当反洗泵9工作时向砂滤过滤器1、活性炭过滤器2、保安过滤器3和超滤膜组器4输送压缩空气。化洗水箱6用于储存清洗液，化学清洗泵11用于将清洗液输送到保安过滤器3进行清洗。

离网太阳能光伏发电子***用于向供水泵7、反洗泵9、风机10和化学清洗泵11供电，包括光伏组件、控制器14、蓄电池15、逆变器16和交流负载17。光伏组件通过控制器14与蓄电池15电路连接，用于向蓄电池15充电。蓄电池15通过控制器14和逆变器16与交流负载17电路连接，用于向交流负载17放电。逆变器16用于将蓄电池15释放的直流电转换为交流电。

***进水侧(原水)为水源地河、湖水或地下水。原水经自流或供水泵7提升至原水箱13，增压的供水泵7将原水箱13中水依次通过砂滤过滤器1、活性炭过滤器2、保安过滤器3去除水体悬浮物、颗粒物，降低浊度，净化水质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子等进行吸附，减少***污垢、菌藻、锈蚀等产生，以净化水质及保护后面超滤***的正常工作。

在本实用新型提供的实施例中，砂滤过滤器1为石英砂过滤器，包括第一罐体101，第一罐体101包括第一进水口102和排水结构，第一罐体101通过第一进水口102连接进水侧。在第一罐体101内，第一进水口102流体连接排水结构，排水结构包括相互并联的第一出水口103和排污口104，第一出水口103相对于第一进水口102位于低液位；第一进水口102与排水结构之间的流体路径设有石英砂过滤层110。

具体如图所示，在第一进水口102与石英砂过滤层110之间设置进水阀，原水进水阀105兼做正洗进水阀，在石英砂过滤层110于排污口104之间设置反洗出水阀108，在排污口104与第一出水口103之间设置正洗出水阀106，在进水口与第一出水口103之间设置反洗进水阀107。在第一出水口103处还具有产水阀109。进行正洗时，开启原水进水阀105和正洗出水阀106，关闭反洗进水阀107、反洗出水阀108和产水阀109，反洗时个阀门开闭与之相反。

石英砂过滤层110基于现有技术设置，例如采用复合沙层。第一罐体101采用耐压罐，顶部为人孔113，人孔113的口盖具有排气管111，用于排出罐内气体，排气管111上具有排气阀112。

在本实用新型提供优选实施例中，保安过滤器3又称精密过滤器，其包括第二罐体301，第二罐体301内具有过滤空间302，第二罐体301还具有第二进水口303和第二出水口304，第二进水口303通过过滤空间302连通第二出水口304；过滤空间302内具有滤芯305和导流杆306，滤芯305为立式圆柱体型结构，外侧具有滤膜，内部具有出水腔。导流杆306邻近第二进水口303；第二罐体301底部还具有出水管307，出水管307一端连接第二出水口304，另一端连接滤芯305底部，并连通出水腔，水通过滤膜进行过滤，产水进入出水腔经其底部流向第二出水口304产出。导流杆306用于干扰过滤空间302内的水流，防止出现旋流影响滤芯305的进水。

具体如图所示，第二罐体301顶部具有用于打开/闭合过滤空间302的封头308，在封头308盖住第二罐体301时，还设置了卡箍310进行加固。在过滤空间302内底部具有管板313，滤芯305直立安装在官板上，管板313上还具有滤芯座314，导流杆306安装在滤芯座314上。封头308内侧面的中心具有直立的中间拉杆309，其另一端与管板313固定连接。维修罐内装置时，去掉卡箍310打开封头308，通过中间拉杆309能够拉起管板313。滤芯305顶部具有紧固帽311，紧固帽311具有竖向设置的弹簧312。当封头308闭合时，封头308压缩弹簧312，以压紧紧固帽311，防止污染滤芯305。

在本实用新型提供优选实施例中，超滤膜组器4包括原水管401、产水管402、浓水管403、气洗管404和多个相互并联的超滤膜结构405，每个超滤膜结构405为立式圆柱体型结构，每个超滤膜结构405的底部分别连接原水管401和气洗管404，上部分别连接产水管402和浓水管403；原水管401的进水端连接保安过滤器3，产水管402的出水端连接产水箱5，气洗管404还连接风机10。

超滤膜结构405采用市售产品，两侧共4个接口，一侧分别出浓水和产水，另一侧分别接原水/进水以及曝气的气源。

超滤***为净水设备的核心***，超滤是以压力为推动力的，膜分离技术之一，它通过膜表面的微孔结构对物质进行选择性分离。当混合液在一定压力下流经膜表面时，溶剂及小分子溶质透过膜，而大分子物质则被截留，使原液中大分子物质浓度逐渐提高，从而实现大、小分子分离、浓缩、净化的目的。

根据膜***的设计方式，超滤工艺可分为外置式和浸没式，本设备采用的是外置式超滤膜工艺。

超滤产水至产水箱5，通过供水泵7至用户管网。

在本实用新型提供的优选实施例中，超滤净水子***的反洗过程如下：与过滤过程的水流方向相反，开启反洗泵9，将产水箱5水从产水侧把超滤产水输向进水侧，把膜外表面在过滤过程中形成的污染物冲走。水反洗时间30-60s，每小时1～2次。在膜组件反洗的同时，从进水口通入一定量无油压缩空气，让其通过中空纤维膜丝的进水侧表面，超滤产水作为进水从膜丝内部压出，通过压缩空气与水的混合震荡作用，冲走膜外表面在过滤过程中形成的污染物。清洗时间视具体情况而定，一般20～60s，每小时1～2次。

在本实用新型提供的优选实施例中，化学清洗是将药液通过保安过滤器3过滤杂质后将药液打入膜丝内腔或外部，将膜丝内腔或外部的污染物去除的更彻底。采用化学清洗药剂循环回清洗水箱的方式，清洗时间一般30min～60min，一年4～6次。

在本实用新型提供的优选实施例中，离网型太阳能发电***利用太阳能光伏板在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能充放电控制器14给蓄电池15充电；在阴天气或者无光照时，通过太阳能充放电控制器14由蓄电池15组给直流负载供电，同时蓄电池15还要直接给独立逆变器16供电，通过独立逆变器16逆变成交流电，给净化***用电设备供电。

光伏组件将太阳能转换成电能，其光伏板为整个***占地最大，本发明将光伏板置于一体化净水设备集装箱顶，光伏板不用二次占地。

本***设置多组蓄电池15，以应对阴天下雨天气对设备的供电。一体化净水设备使用隔板将蓄电池15间单独设置，太阳能控制器14及逆变器16等组件布置在内。

控制***主要由PLC及安装在工艺管路上的传感器、泵、阀等控制柜组成。

各单元统一由主控柜的控制器14控制，流程的衔接采用自动控制，手动设定各单元的投入与退出。

***完全为自动控制，可实现无人值守。

综上所述，本实用新型提供的一种基于离网太阳能光伏发电的净水***，包括超滤净水子***、清洗子***、输水泵和离网太阳能光伏发电子***。超滤净水子***包括沿产水流向依次流体连接的砂滤过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器、超滤膜组器和产水箱，用于过滤水体。清洗子***包括反洗泵、风机、化洗水箱和化学清洗泵，用于对超滤净水子***进行反洗，吹气和化学清洗。所述离网太阳能光伏发电子***用于向所述输水泵、反洗泵、风机、化学清洗泵以及各附件仪表等供电。本实用新型提供的净水***具有如下优点：

1、提供偏远地区无需接入市电净水设备，解决当地居民的饮用水，保证了饮用水的安全问题；

2、使用不受地域的限制，无电地区，以及地形复杂地区均能使用；

3、太阳能光伏发电可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路的高投资及所造成的电能损失。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及***实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种基于离网太阳能光伏发电的净水***，其特征在于，包括超滤净水子***、清洗子***、输水泵和离网太阳能光伏发电子***；

所述超滤净水子***包括沿产水流向依次流体连接的砂滤过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器、超滤膜组器和产水箱；所述砂滤过滤器还连接进水侧，所述产水箱还连接出水侧；所述输水泵用于向所述超滤净水子***提供动力；

所述清洗子***包括反洗泵、风机、化洗水箱和化学清洗泵；所述反洗泵用于将出水侧的水经过所述超滤净水子***朝进水侧逆向输送；所述风机用于当所述反洗泵工作时向所述砂滤过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器和超滤膜组器输送压缩空气；所述化洗水箱用于储存清洗液，所述化学清洗泵用于将清洗液输送到所述保安过滤器进行清洗；

所述离网太阳能光伏发电子***用于向所述输水泵、反洗泵、风机和化学清洗泵供电，包括光伏组件、控制器、蓄电池、逆变器和交流负载；所述光伏组件通过所述控制器与所述蓄电池电路连接，用于向所述蓄电池充电；所述蓄电池通过所述控制器和逆变器与所述交流负载电路连接，用于向所述交流负载放电；所述逆变器用于将所述蓄电池释放的直流电转换为交流电。

2.根据权利要求1所述的净水***，其特征在于，所述砂滤过滤器为石英砂过滤器，包括第一罐体，所述第一罐体包括第一进水口和排水结构，所述第一罐体通过所述第一进水口通入原水；在所述第一罐体内，所述第一进水口流体连接所述排水结构，所述排水结构包括相互并联的第一出水口和排污口，所述第一进水口与所述排水结构之间的流体路径设有石英砂过滤层。

3.根据权利要求1所述的净水***，其特征在于，所述保安过滤器包括第二罐体，所述第二罐体内具有过滤空间，所述第二罐体还具有第二进水口和第二出水口，所述第二进水口通过所述过滤空间连通所述第二出水口；所述过滤空间内具有滤芯和导流杆，所述滤芯为立式圆柱体型结构，外侧具有滤膜，内部具有出水腔；所述导流杆邻近所述第二进水口；所述第二罐体底部还具有出水管，所述出水管一端连接所述第二出水口，另一端连接所述滤芯底部，并连通所述出水腔。

4.根据权利要求3所述的净水***，其特征在于，所述第二罐体顶部具有用于打开/闭合所述过滤空间的封头；所述滤芯顶部具有紧固帽，所述紧固帽具有竖向设置的弹簧；当所述封头闭合时，所述封头压缩所述弹簧。

5.根据权利要求1所述的净水***，其特征在于，所述超滤膜组器包括原水管、产水管、浓水管、气洗管和多个相互并联的超滤膜结构，每个所述超滤膜结构为立式圆柱体型结构，每个所述超滤膜结构的底部分别连接所述原水管和气洗管，上部分别连接所述产水管和浓水管；所述原水管的进水端连接所述保安过滤器，所述产水管的出水端连接所述产水箱，所述气洗管还连接所述风机。