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农村窖水无能耗重力净化饮用水装置.pdf

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农村 窖水无 能耗 重力 净化 饮用水 装置
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摘要
申请专利号:

CN201510455621.3

申请日:

2015.07.23

公开号:

CN105016528A

公开日:

2015.11.04

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回 IPC(主分类):C02F 9/04申请公布日:20151104|||公开
IPC分类号: C02F9/04 主分类号: C02F9/04
申请人: 吉林市友好环保科技有限公司
发明人: 张迎秋
地址: 132001吉林省吉林市昌邑区青年路988号松花雅苑二期1号楼
优先权:
专利代理机构: 代理人:
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法律状态
申请(专利)号:

CN201510455621.3

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2019.02.12|||2015.11.04

法律状态类型:

发明专利申请公布后的视为撤回|||公开

摘要

本发明涉及一种农村窖水无能耗重力净化饮用水装置,属饮用水处理技术领域。技术方案包括支撑架、水囊,其特征是:在水囊中设有前置过滤器,在前置过滤器中依次设置泡棉活性炭滤网,活性炭纤维滤芯,纳米银滤芯,去除重金属滤芯,矿物质材料,在水囊中还设有陶瓷组件和精过滤器。水囊固定在支撑架上。本发明的有益效果是,装置无运动部件,无能耗;采用多种高新技术,进行复合创新,出水达到国家饮用水标准;操作方便,连续运行安全可靠;为西北地区农村提供了用最小的成本获取最大的水质改善效果的实用的净水设备。产品应用广泛,所有缺水区域,部队边防哨所,地震、洪涝灾害都需要。

权利要求书

权利要求书
1.  一种农村窖水无能耗重力净化饮用水装置,包括支撑架(1)、水囊(2)、容量标尺(4),其特征在于:在水囊(2)中设有前置过滤器(3),前置过滤器(3)通过固定头(12)和连接体(20)与水囊(2)连接,在连接体(20)的下部安装单级磁环(13),在前置过滤器(3)中依次设置前置A腔体(21)、前置B腔体(22)、前置C腔体(23)、前置D腔体(24),在连接体(20)、前置A腔体(21)、前置B腔体(22)、前置C腔体(23)、前置D腔体(24)之间设有滤网(25),固定头(12)和连接体(20)中放置泡棉活性炭滤网(33),前置A腔体(21)中安装活性炭纤维滤芯(14),前置B腔体(22)中安装纳米银滤芯(15),前置C腔体(23)中安装去除重金属滤芯(16),前置D腔体(24)中放置矿物质材料(17),前置过滤器(3)设有原水入口(18),设有前置过滤出水口(19),在水囊(2)中设有陶瓷组件(9),陶瓷组件(9)由陶瓷组件外壳(26)和内芯(27)构成,陶瓷过滤出水口(28)与精过滤器进水口(29)连接,精过滤器(10)由精过滤器膜壳(30)和中空纤维膜丝(31)构成,精过滤器出水口(32)与饮用水龙头(11)连接。

2.  根据权利要求1所述的农村窖水无能耗重力净化饮用水装置,其特征是,在水囊(2)的上面,设有注水囊(34),注水囊(34)上部设有注水囊加水口(35),下部设有沉淀物出口(37),注水管(38)一端与注水阀门(39)相接,另一端与原水入口(18)相接,注水囊 (34)通过注水囊挂环(36)固定在支撑架(1)上。

3.  根据权利要求1所述的农村窖水无能耗重力净化饮用水装置,其特征是,支撑架(1)设有折叠合页(5),底部设有固定脚(6),水囊(2)上端设有水囊挂环(8),中部设有容量标尺(4),固定头(12)上面设有入口盖(7)。

说明书

说明书农村窖水无能耗重力净化饮用水装置
技术领域
一种农村窖水无能耗重力净化饮用水装置,属饮用水处理技术领域。
背景技术
近些年,全世界都在关心饮水安全问题,联合国的千年发展目标、世界水日、世界水论坛等都与饮用水相关。据联合国卫生组织调查,人类80%的疾病由不安全的水引起。人体59-66%的成分是水,获得安全饮用水是人类的基本需求。
中国是一个严重缺水的国家。人均水资源只有2200立方米,仅为世界平均水平的1/4,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。全国600多座城市中,400多个城市供水不足,严重缺水城市有110个;农村缺水严重的典型是我国西北地区,有1.1亿农村居民和1535万农村太阳城集团师生存在饮水安全问题,有7000万人处于饮水困难状态。
在年平均降水量在250~550mm的农村,收集雨水的窖水成为当地生活饮用水的唯一水源。多年来,国家不断加大对农村集雨工程建设的投入,改善农村人口的饮水问题。但是,由于缺乏先进技术,净水配套设施不完善,相当数量的水质达不到安全饮用水的标准,主要是微生物污染和化学污染。微生物污染是降雨产生的屋面、地面径流直接进入水窖,其中混有土、粪等杂物,虽配备了拦污栅和沉沙池, 但可溶性有害物质未作处理,滋生有害微生物;化学污染主要是残留在雨水径流的化肥、农药,造成窖水中化学指标和毒理学指标超标。
目前市场上的净水器主要是针对城市自来水而设计,虽然有的厂商将自来水净水器拿到农村去销售,由于农村的窖水、河水、井水的成分远比自来水复杂的多,没有人获得成功。有一种属于慢滤法水处理的小型净水器,是为农村设计的净水设备。利用砂层在低于0.3米/小时的水流速度进行过滤时形成稳定的粘性生物滤膜的作用,当砂层厚度大于600mm、温度10℃以上,就能得到很好的过滤效果。小型慢滤净水器在浊水储存仓、砂层滤水仓和净水出口组件中采用了截流孔,截流细管和承托过滤组件的技术达到了小型化的要求,不需要外加动力、靠水本身重力就能进行工作,具有制造成本和使用成本都很低的优点,但由于采用的技术科技含量较低,处理结果只能达到接近饮用水标准的水平。净化农村窖水、河水及井水能够达到饮用水标准的设备基本属于空白。
农村饮用水安全,事关农村居民的身体健康和生命安全,关系到建设社会主义新农村和全面建设小康社会宏伟目标的实现。解决家庭集雨水窖水质差的问题,把窖水变为安全水、健康水,提高农民群众饮用水标准,从根本上维护和保障农民身体健康,有效改善农民群众生活质量,是水处理行业共同的责任。
发明内容
本发明提供了一种农村窖水无能耗重力净化饮用水装置,针对农村窖水存在的饮用不安全因素,不但对窖水中的大颗粒杂质、悬浮物、有机物细菌等有害物质进行常规过滤净化,还对窖水中农药污染造成铅、汞含量超标等化学指标和毒理学指标超标进行特殊净化,运用复合过滤技术使窖水达到国家饮用水标准。在窖水净化的同时,还要在水中添加矿物质微量元素,利用单极磁将大分子水变成小分子水,最终把窖水改造成为健康饮用水。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种农村窖水无能耗重力净化饮用水装置,包括支撑架、水囊、容量标尺,其特征在于:在水囊中设有前置过滤器,前置过滤器通过固定头和连接体与水囊连接,在连接体的下部安装单级磁环,在前置过滤器中依次设置前置A腔体、前置B腔体、前置C腔体、前置D腔体若干腔体,在连接体、前置A腔体、前置B腔体、前置C腔体、前置D腔体之间设有滤网,固定头和连接体中放置泡棉活性炭滤网,前置A腔体中安装活性炭纤维滤芯,前置B腔体中安装纳米银滤芯,前置C腔体中安装去除重金属滤芯,前置D腔体中放置矿物质材料,前置过滤器设有原水入口,设有前置过滤出水口,在水囊中设有陶瓷组件,陶瓷组件由陶瓷组件外壳和内芯构成,陶瓷过滤出水口与精过滤器进水口连接,精过滤器由精过滤器膜壳和中空纤维膜丝构成,精过滤器出水口与饮用水龙头连接。在水囊的上面,设有注水囊,注水囊上部设有注水囊加 水口,下部设有沉淀物出口,注水管一端与注水阀门相接,另一端与原水入口相接,注水囊通过注水囊挂环固定在支撑架上。支撑架设有折叠合页,底部设有固定脚,水囊上端设有水囊挂环,中部设有容量标尺,固定头上面设有入口盖。
在水囊中设有前置过滤器,前置过滤器通过固定头和连接体与水囊连接,固定头在水囊的外部,连接体在水囊的内部,固定头和连接体承插连接,将前置过滤器固定在水囊上。连接体、前置A腔体、前置B腔体、前置C腔体、前置D腔体若干腔体依次承插,连接形成前置过滤器。
固定头和连接体中放置泡棉活性炭滤网。泡绵开孔率高,水通量大,抗压强度高并具有永久弹性;泡棉中的活性炭是一种具有多孔的黑色粉末,层层间不规则堆积。比表面积500~1000m2/克,泡棉活性炭滤网有很强的吸附性能,吸附物质的质量可接近于活性炭本身的质量。同时,具有物理机械过滤作用,去除水中的铁锈,大颗粒杂质,各种悬浮物等物质。泡绵需要经常清洗,打开入口盖,取出泡绵,用清水冲洗,泡棉不能揉搓,不能挤拧,在阳光下晒干,重新放入固定头和连接体中。
前置A腔体中安装活性炭纤维滤芯。活性炭纤维上有着无数的垂直微孔,比表面积最高可达2000m2/g,比活性炭提高了吸附能量和吸附速度,能有效吸附流经的有害物质,去除异味,改善口感。现 有的膜滤芯根据微粒子的大小和量来设计,处理窖水通水后会很快出现堵塞,出现通水量逐步减少的现象,问题发生在滤芯的特定微粒子的规格上。而活性炭纤维滤芯,微粒子被储蓄为纤维状,能对应广泛的粒子系的微粒子,所有脏物都积存在纤维上面,推迟阻塞发生,延长通水量变化期,使用寿命长。
前置B腔体中安装纳米银滤芯。利用载体技术,将银包裹在滤芯内,使其能长期保持稳定抗菌性能。纳米银是一种非抗生素类的无机抗菌剂,银在纳米状态下能够对抗650多种细菌且不产生耐药性。其抗菌机理是由纳米银离子与细菌细胞壁结合后,直接进入菌体,使酶失去活性,阻断呼吸代谢使其窒息而死,抗菌率99%以上。纳米银无毒副作用,具有稳定性好,抗菌持久,无耐药性,安全环保等优点。前置C腔体中安装去除重金属滤芯。滤芯为新型复合材料,具有物理吸附和离子交换的双重功能,是将无机材料的吸附作用与有机材料的离子交换功能进行有机结合。窖水中的重金属离子吸附集中至于材料表面和孔结构内部,再与材料发生离子交换作用,离子进入复合材料内部。物理吸附平衡被打破,进一步推动了离子向复合材料表面富集,从而形成一个处理的良性平衡。在处理过程中,物理吸附作用和离子交换作用同时生效,产生协同效应。适用于单独的重金属窖水或多种重金属共存的窖水。处理太阳城集团短,处理效果高,可达到深度处理的目的,出水完全达到国家标准。
前置D腔体中放置矿物质材料。包括电气石、麦饭石、沸石等多种天然矿物质,使用无机系粘结剂矾土复合高温烧制而成,不存在有害物质。前置D腔体安置在水囊的最底端,长期在水中浸泡,能够释放微量有益元素,改善水质,有益身体健康。
在水囊中设有陶瓷组件。陶瓷组件由陶瓷组件外壳和内芯构成,外壳是陶瓷层,内芯是活性炭,活性炭不是放在外壳里面的活性炭颗粒,而是外壳陶瓷和内芯活性炭两者为一体化结构,过滤精度0.2微米。陶瓷组件具有分离油和水的功能,农村地面、路面收集雨水中完全可能混杂油脂,传统各种水过滤器均不能将油和水分开。陶瓷组件安置在精过滤器的前面,目的是为保护后面的精过滤顺利进行和延长中空纤维膜丝的使用寿命。
精过滤器由精过滤器膜壳和中空纤维膜丝构成。中空纤维膜是具有相同内外径的微孔管,纤维束相互独立,膜呈毛细管状,膜壁密布微孔,在膜组件一端用环氧树脂进行密封。千万根纤维捆在一起用来提供所需的表面积,布水均匀。溶液以其组份能否通过这些微孔来达到分离的目的。中空纤维膜的有效膜面积大,过滤分离效率高,在生产过程不产生二次污染,膜分离过程为动态过滤过程,膜不易被堵塞,可连续长期使用。过滤过程可在常温、低压下运行,无相态变化,高效节能。清洗简单,取出膜件在清水中洗涮即可。
连接体的下部安装单级磁环。磁化环是一种流体磁化固定组装的结构,外部为金属壳,内部是一组呈对称对接组合装有磁铁块的导磁层,以软质塑料加以包覆,进而使磁铁块与导磁层形成被包覆一体状态而构成磁化单体,在磁铁块与磁铁块中间形成间隙,间隙为流水通道。5000高斯磁体产生的磁场,普通水以一定流速,沿着与磁力线垂直的方向切割,普通水就会变成磁化水。磁化水原来缔合链状的大分子,断裂成单个小分子,水分子偶极距发生偏转,氢键角由105°变成103°,水由原来的13-18个大分子团变成5-6个小分子团。将水的渗透力、溶解度、表面张力增强。
过滤程序:窖水由注水囊加水口注入,在注水囊中沉淀处理;窖水初步自然澄清后,打开注水阀门进入原水入口,沉淀物由沉淀物出口排出;原水通过单极磁环磁化,再依次进入前置过滤器的固定头、连接体、前置A腔体、前置B腔体、前置C腔体、前置D腔体,经过泡棉活性炭滤网,活性炭纤维滤芯,纳米银滤芯,去除重金属滤芯的多层复式过滤,经过矿物质材料的矿化,前置处理后的水通过前置过滤出水口进入水囊中;当水囊中前置处理后的水达到一定高度,自动进入陶瓷组件,经陶瓷组件处理后,进入精过滤器,经精过滤器处理的水,通过饮用水龙头饮用。
本发明农村窖水无能耗重力净化饮用水装置的有益效果是:
1、符合农村需要,装置无运动部件,静态运行,无能耗,用最小的成本来取得最大的水质改善效果;
2、采用多种高新技术,进行复合创新,出水不但达到国家饮用水标准,而且通过磁化和添加矿物质,最终形成了健康水;
3、装置结构紧凑、节省空间,易于安装,操作方便,无需特别照管,甚少保养,连续运行安全可靠;
4、应用广泛,不仅西北地区,广西、云南、贵州等缺水区域,部队边防哨所,地震、洪涝灾害都需要本装置;
附图说明
图1为本发明整体结构示意图;
图2为前置过滤器结构示意图;
图3为前置过滤器壳体结构示意图;
图4为陶瓷组件和精过滤器连接结构示意图。
对各幅附图中的标示说明如下:(1)支撑架;(2)水囊;(3)前置过滤器;(4)容量标尺;(5)折叠合页;(6)固定脚;(7)入口盖;(8)水囊挂环;(9)陶瓷组件;(10)精过滤器;(11)饮用水龙头;(12)固定头;(13)单级磁环;(14)活性炭纤维滤芯;(15)纳米银滤芯;(16)去除重金属滤芯;(17)矿物质材料;(18)原水入口;(19)前置过滤出水口;(20)连接体;(21)前置A腔体;(22)前置B腔体;(23)前置C腔体;(24)前置D腔体;(25)滤网;(26) 陶瓷组件外壳;(27)内芯;(28)陶瓷过滤出水口;(29)精过滤器进水口;(30)精过滤器膜壳;(31)中空纤维膜丝;(32)精过滤器出水口;(33)泡棉活性炭滤网;(34)注水囊;(35)注水囊加水口;(36)注水囊挂环;(37)沉淀物出口;(38)注水管;(39)注水阀门。
具体实施方式
实施例一
如图1、图2、图3、图4所示,在前置A腔体21中安装活性炭纤维滤芯14,在前置B腔体22中安装纳米银滤芯15,在前置C腔体23中安装去除重金属滤芯16,在前置D腔体24中放置矿物质材料17;把前置A腔体21、前置B腔体22、前置C腔体23、前置D腔体24依次组装成一体,腔体之间设有滤网25;在连接体20的下部安装单级磁环13,把连接体20和前置A腔体21组装在一起,组成前置过滤器3;把前置过滤器3放进水囊2中,固定头12在水囊2外面,连接体20在水囊2里面,把固定头12和连接体20连接,固定头12和连接体20中放置泡棉活性炭滤网33,安装入口盖7,连接体20下部设有滤网25。由陶瓷组件外壳26和内芯27组成陶瓷组件9;由精过滤器膜壳30和中空纤维膜丝31组成精过滤器10;陶瓷过滤出水口28与精过滤器进水口29连接;精过滤器出水口32与饮用水龙头11连接,把水囊挂环8固定在支撑架1上。
实施例二
在实施例一的基础上,如图1、图3所示,注水囊34上部设有注水囊加水口35,下部设有沉淀物出口37,注水管38一端与注水阀门39相接,另一端通过入口盖7与原水入口18相接,注水囊34通过注水囊挂环36固定在支撑架1上。
实施例三
太阳城集团在实施例一、例二的基础上,如图1、图2所示,支撑架1设有折叠合页5,底部设有固定脚6,水囊2上设有容量标尺4,前置过滤器3设有前置过滤出水口19。

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