自动一体化净水设备描述
自动一体化净水设备是将絮凝、沉淀、过滤、消毒、反冲洗等多环节净水处理工序整合在一套集成装置中的现代化水处理设备,无需多设备拆分搭建,能够自动完成整套净水流程,主要解决地表水、地下水、轻度污水等水源的达标净化问题。区别于传统分散式净水设施,自动一体化净水设备更适配场地有限、需要快速投用的净水场景,是目前中小水量净水项目中应用最广泛的集成化净水装备之一。
自动一体化净水设备核心内容
一套完整的自动一体化净水设备,核心围绕原水进水到成品水出水的全流程自动化处理展开,核心内容包含以下模块:
原水水质预处理模块,完成原水的初步曝气、大颗粒杂质拦截,降低后续处理负荷
加药絮凝模块,根据原水浊度自动调整絮凝剂投加量,完成胶体杂质的凝聚沉淀
沉淀过滤模块,完成絮凝杂质的分离去除,进一步过滤中小悬浮物
消毒杀菌模块,对过滤后的水完成微生物消杀,达到出水水质标准
自动控制模块,实时监控运行参数,完成反冲洗、排泥、流量调节等自动化操作
出水缓存模块,存储达标净水,稳定出水压力满足供水需求
自动一体化净水设备工作原理
自动一体化净水设备依靠集成化的结构设计和自动控制系统,按照预设的净水逻辑完成全流程处理,具体工作原理可以分为六个阶段:
原水输送阶段:原水通过提升泵输入设备内部,进水流量传感器会实时监测进水量,将数据传输到自动控制中枢,调节后续工序的运行参数
絮凝反应阶段:根据原水进水浊度数据,自动加药系统按照比例投加聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等絮凝药剂,原水在絮凝反应腔中完成水力混合,水中胶体杂质脱稳形成大颗粒矾花
沉淀分离阶段:形成矾花的原水进入斜管沉淀区,依靠重力作用,大颗粒矾花沉淀到设备底部的排泥区,澄清水从沉淀区上部流出进入过滤环节
过滤净化阶段:澄清水经过石英砂、活性炭或者超滤膜过滤层,进一步截留水中残留的细小悬浮物、有机物、异色异味物质,完成深度净化
消毒出水阶段:过滤后的水进入消毒单元,通过紫外线、二氧化氯或者次氯酸钠消毒工艺,杀灭水中的细菌、病毒等有害微生物,之后输出达标净水
自动维护阶段:设备运行过程中,当过滤层前后压差达到预设值,控制系统会自动启动反冲洗程序,冲出过滤层截留的杂质,反冲洗污水排入排泥区,定期自动开启排泥阀排出沉淀污泥,完成设备自维护
自动一体化净水设备产品结构
自动一体化净水设备按照一体化集成的设计逻辑,整体结构可以分为主体腔体、功能单元、控制系统、辅助系统四个大部分,每个部分的结构细节如下:
主体腔体结构
主体腔体一般采用碳钢防腐或者不锈钢材质焊接而成,是容纳所有功能单元的一体式壳体,根据处理量大小可以做成卧式或者立式结构,内部通过隔板分隔出不同的功能腔室,整体做密封防腐处理,避免水体腐蚀和渗漏。部分小型设备会采用PE一体式成型腔体,重量更轻,适合小型分散供水场景。
核心功能单元结构
进水分配单元:包含进水布水器、流量调节阀,均匀分配原水进入絮凝腔,稳定进水水力条件
絮凝反应单元:包含折板絮凝隔板或者网格絮凝装置,延长水力停留时间,提升絮凝效果
沉淀单元:一般安装斜管填料,提升沉淀效率,缩小沉淀区域占地面积
过滤单元:包含滤料承托层、过滤滤料层、集水系统,完成深度过滤净化
排泥单元:包含排泥斗、排泥阀,集中收集沉淀污泥和反冲洗污水,定期排出
消毒单元:根据消毒工艺不同,安装紫外线灯管或者消毒药剂投加混合腔
自动控制系统结构
自动控制系统是实现一体化自动运行的核心,主要由可编程逻辑控制器(PLC)、水质传感器、压差传感器、电磁阀、触摸屏操作面板组成。传感器实时采集进水浊度、出水浊度、滤层压差、流量等数据,PLC根据预设参数自动控制各个阀门和泵体的运行,无需人工24小时值守。
辅助配套结构
辅助结构包含加药箱、加药泵、提升泵、反冲洗泵、出水稳压罐等,为设备运行提供配套支持。部分户外安装的设备还会配套保温层、防雨防护罩,适应低温复杂户外环境。
自动一体化净水设备产品参数
不同处理规模的自动一体化净水设备参数差异较大,核心参数范围如下:
处理能力:小型设备日处理能力从1吨到100吨,中型设备日处理能力从100吨到5000吨,大型设备日处理能力可达到万吨以上
进水水质要求:一般适用于浊度不超过1500NTU的原水,特殊改进型设备可适应最高不超过3000NTU的高浊度原水
出水水质标准:可以满足《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006,或者对应行业的工业用水水质标准,出水浊度一般可以稳定控制在1NTU以下
进水压力:常规设备要求进水压力范围在0.2MPa到0.6MPa之间,配套提升泵的设备可适应0.05MPa以上的低压进水
工作温度:常规设备适用原水温度范围在5摄氏度到40摄氏度之间,加装保温配套的设备可适应最低零下20摄氏度的户外环境
设备材质:常规主体材质为Q235碳钢刷环氧树脂防腐,食品级场景和腐蚀性水源场景一般采用304或者316不锈钢材质
自动一体化净水设备产品特性
和传统拆分式净水系统相比,自动一体化净水设备具备多个突出特性:
集成度高占地面积小:所有净水工序整合在一个壳体当中,相比传统拆分建造的净水站,占地面积可以减少50%以上,适配场地狭小的净水项目
自动化程度高无需值守:依靠自动控制系统完成加药、排泥、反冲洗全流程自动化运行,仅需要定期巡检,大幅降低人工运营成本
安装周期短快速投用:设备整体在工厂预制完成,现场只需要连接进出水管路和电源就可以投用,安装周期一般只需要3到7天,远快于传统土建净水工程
处理效果稳定出水达标:一体化设计优化了水力条件,自动控制系统可以根据原水水质变化实时调整运行参数,出水水质稳定性远高于传统人工操作的净水设施
运维简单成本低廉:设备结构集成,易损件少,只需要定期补充药剂、排出污泥、更换滤料,维护难度和成本远低于多设备组合的净水系统
可扩展性强:可以根据水质需求灵活增加预处理或者深度处理模块,比如针对高硬度水源增加软化模块,针对苦咸水增加反渗透脱盐模块,适配不同的原水水质需求
自动一体化净水设备产品介绍
当前市场上的自动一体化净水设备,按照处理工艺和应用场景可以分为多个不同的品类:
重力式自动一体化净水设备
这是目前应用最广泛的通用型产品,采用重力流净水工艺,以絮凝沉淀过滤+石英砂滤料为核心工艺,主要用于地表水、地下水的生活饮用水净化,性价比高,运维成本低,适合中小规模的村镇供水、厂区供水场景。
膜法自动一体化净水设备
这类产品采用超滤膜或者反渗透膜作为核心过滤单元,净化精度更高,可以去除水中的微生物、重金属、盐类物质,出水水质更好,主要用于直饮水供水、工业纯水制备、苦咸水脱盐等场景。
污水处理用自动一体化净水设备
这类产品针对轻度污染的生产废水、生活污水设计,在常规净水工艺基础上增加了生物处理单元,可以去除水中的有机物、氨氮等污染物,处理后的出水可以达标排放或者回用于生产,适合中小型工厂的污水处理回用场景。
自动一体化净水设备应用案例
目前自动一体化净水设备已经在国内大量净水项目中落地应用,典型案例包括以下几类:
村镇集中供水项目:我国中西部偏远地区的村镇,没有条件建设大型土建净水厂,采用多台中型自动一体化净水设备并联,日供水量达到数千吨,为上万村民提供达标生活饮用水,解决了当地饮水不安全的问题,项目整体建设周期仅半个月,远快于传统净水工程。
工矿企业厂区供水:矿山、野外施工工地、工厂厂区等分散型用水场景,场地有限,用水需求波动大,采用自动一体化净水设备抽取附近的地表水或者地下水,净化后供给生产和员工生活用水,设备全自动运行,仅需要每周一次定期巡检,大幅降低了供水运营成本。
景区应急供水项目:山地景区、户外度假营地等场景,客流量季节性波动大,采用自动一体化净水设备可以快速搭建供水系统,应对旺季用水需求,不用大规模开挖土建,对景区生态环境影响小,出水水质稳定达到饮用水标准。
工业生产回用水项目:中小型建材、食品加工企业,生产废水经过预处理后,进入自动一体化净水设备进一步净化,处理后的出水回用于生产环节,实现水资源循环利用,降低企业用水成本,出水水质稳定满足生产用水要求。
自动一体化净水设备应用行业
自动一体化净水设备的适配性强,目前已经覆盖多个需要中小型净水处理的行业领域:
村镇供水行业:用于偏远村镇、城乡结合部的集中生活饮用水净化
工矿行业:用于矿山、油田、野外施工工地的生产用水和生活饮用水净化
旅游行业:用于景区、度假营地、民宿的集中供水处理
食品加工行业:用于生产用水的净化处理,满足食品生产的水质要求
化工印染行业:用于生产废水处理后的深度净化,实现废水达标排放或回用
市政行业:用于应急供水、老旧水厂改造扩容,快速提升供水能力
商住行业:用于写字楼、住宅小区、工业园区的二次供水净化处理
