CN103720347A - 净化开水壶 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种净化开水壶，属于水处理技术领域。该水壶包括设有阴电极和阳电极的壶体和电源，壶体上部侧壁开有溢水口，壶体底部设有进水口，壶体外设有通过管路连通进水口和溢水口的泵，阳电极设置于壶体内靠近进水口处，阳电极和阴电极分别连接电源的正负极，壶体内的进水口附近设有沿水流方向过滤精度由低到高的至少二级过滤层，过滤层具有导电性并位于所述阴电极和阳电极之间。该水壶将电化学水处理与过滤集成，构成电化学处理与过滤处理密不可分协同作用的有机整体，实现对源水的深度净化。

Description

净化开水壶
技术领域
本发明涉及一种对生活饮水进行净化的装置，属于水处理技术领域。
背景技术
通常认为将自来水烧开饮用是保证饮水安全的最简单办法。其实，自来水煮沸喝并不代表安全，因为水煮沸并不能“杀死”重金属、砷化物、氰化物、亚硝酸盐、有机污染物（比如农药、杀虫剂、合成洗涤剂等有害物质），自来水中残留的余氯会与源水中的腐植酸、富里酸等反应生成三卤甲烷、卤乙酸等有毒致癌物，加热过程则会加速其生成。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提出一种在烧水过程中同时进行水质净化的饮用烧水装置。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种净化开水壶，包括设有阴电极和阳电极的壶体和电源，所述壶体上部侧壁开有溢水口，所述壶体底部设有进水口，所述壶体外设有通过管路连通进水口和溢水口的泵，所述阳电极设置于壶体内靠近进水口处，所述阳电极和阴电极分别连接电源的正负极，所述壶体内的进水口附近设有沿水流方向过滤精度由低到高的至少二级过滤层，所述过滤层具有导电性并位于所述阴电极和阳电极之间。
本发明净化开水壶的有益效果是：通过将电化学水处理工艺与过滤工艺集成，构成电化学处理与过滤处理密不可分协同作用高效处理的有机整体，在反应器内电极电场间沿水过滤方向，通过兼具电化学与物理过滤双重作用的导电过滤层组合，反应池内的电化学反应过程划分成若干个不同的反应区域，各级过滤层由于在其两侧产生电压降而使其两侧形成正、负极。工作负荷趋于平衡，将水中污染物分质过滤逐级去除，实现对源水的深度净化。
上述本发明技术方案的完善是：
1）所述壶体内底部设有与进水口连通的多孔疏水板，所述阳电极位于所述多孔疏水板的上方；
2）所述壶体作为阴电极。
3）所述阴电极环绕所述壶体内壁。
4）所述阳电极是钛板喷涂铂族氧化物的惰性电极，所述壶体采用不锈钢板制成。
5）所述过滤层由底部开孔的塑胶防水密封罩固定，所述塑胶防水密封罩底部开孔。
6）所述过滤层是活性碳纤维滤膜和超滤膜构成的二级过滤层；所述活性碳纤维滤膜采用两层活性炭纤维布叠加，厚度3毫米；所述超滤膜采用两片聚砜超滤膜叠加，支撑面在外，标称过滤精度0.02微米，极限耐热温度180℃。
7）所述过滤层是活性碳纤维滤膜、超滤膜和竹炭构成的三级过滤层；所述竹炭涂覆于所述活性碳纤维滤膜与超滤膜的结合面处，厚度2毫米，并经纳米活化及均匀中孔改性处理，细度是60～80目。
8）所述壶体的顶部设有灌水口和倒水口。
9）电源采用24V非对称交变脉冲电解电源。采用非对称交变脉冲电源的供电方式，改善了电极的工作条件，并大幅度降低电解功率损耗。
特注：上述本发明技术方案中提到的过滤层既然称为过滤层，则必然是透水性的，而且必然封盖壶体内全部水流的通路或者说过滤层成为壶体内全部水流的通路（即壶体内全部水流都应通过过滤层）。
附图说明
下面结合附图对本发明的净化开水壶作进一步说明。
图1是本发明实施例一的净化开水壶的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的净化开水壶参见图1，包括顶部设有灌水口和倒水口的壶体1和电源4，壶体1采用由不锈钢制成，并且直接作为阴电极，电源4采用24V非对称交变脉冲电解电源。
壶体1底部设有进水口8，壶体1上部开有溢水口6，壶体1外设有通过管路连通进水口8和溢水口6的泵7。
壶体1内底部设有与进水口8连通的多孔疏水板5，在多孔疏水板5的上方设有阳电极2，阳电极是钛板喷涂铂族氧化物的惰性电极，阳电极2和壶体1（即阴电极）分别连接电源4的正负极。
壶体1内的进水口8附近设有沿水流方向过滤精度由低到高的具有导电性的二级过滤层，分别是活性碳纤维滤膜3-1和超滤膜3-2。二级过滤层由塑胶防水密封罩9固定，塑胶防水密封罩9底部开孔。
活性碳纤维滤膜3-1采用活性炭纤维布，厚度3毫米，两层叠加；超滤膜3-2采用聚砜超滤膜，标称过滤精度0.02微米，极限耐热温度180℃，采用双片叠加，支撑面在外。
源水从进水口8进入，通过多孔疏水板5后再经过阳电极2，最后通过活性碳纤维滤膜3-1和超滤膜3-2的二级过滤层。在烧水过程中，壶体1内的水从溢水口经泵7重新打入进水口8。这样，壶体1内的水在被加热同时，持续循环经过电解和过滤，从而得到深度净化。溢水口6设在壶体1上（可以说阴电极靠近溢水口6处）。
本实施例净化开水壶的测试结果如下表1
表1
指标 市供自来水源水 制得水值
总硬度（mg/L） 118 98.7
硝酸盐（mg/L） 7.19 0.88
硫酸盐（mg/L） 246 17
氟化物（mg/L） 0.46 0.09
余氯（mg/L） 0.91 0
pH（pH单位） 7.2 7.8
ORP（mv） 350 -289
金属离子 饮用水标准及限值 制得水值
铬（六价，mg/L） 0.05 0.00013
铝（mg/L） 0.2 0.01
铁（mg/L） 0.3 0.11
铜（mg/L） 1 0.0004
实施例二
本实施例净化开水壶与实施例一基本相同，所不同的是：1）壶体1不直接作为阴电极，而是在壶体1内单独设置环绕壶体1内壁的阴电极；2）在活性碳纤维滤膜3-1与超滤膜3-2的结合面处涂覆2毫米厚度经纳米活化及均匀中孔改性处理的竹炭作为第三级过滤层，竹炭细度约60～80目。
本发明的净化开水壶不局限于上述实施例所述的具体技术方案，比如：1）过滤层也可以由二层变为四层或N层；2）多孔疏水板5也可以去掉；3）灌水口和倒水口也可以设在壶体1的其他位置；等等。凡采用等同替换形成的技术方案均为本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种净化开水壶，其特征在于：包括设有阴电极和阳电极的壶体和电源，所述壶体上部侧壁开有溢水口，所述壶体底部设有进水口，所述壶体外设有通过管路连通进水口和溢水口的泵，所述阳电极设置于壶体内靠近进水口处，所述阳电极和阴电极分别连接电源的正负极，所述壶体内的进水口附近设有沿水流方向过滤精度由低到高的至少二级过滤层，所述过滤层具有导电性并位于所述阴电极和阳电极之间。
2.根据权利要求1所述净化开水壶，其特征在于：所述壶体内底部设有与所述进水口连通的多孔疏水板，所述阳电极位于所述多孔疏水板的上方。
3.根据权利要求1或2所述净化开水壶，其特征在于：所述壶体作为阴电极。
4.根据权利要求1或2所述净化开水壶，其特征在于：所述阴电极环绕所述壶体内壁。
5.根据权利要求1或2所述净化开水壶，其特征在于：所述阳电极是钛板喷涂铂族氧化物的惰性电极，所述壶体采用不锈钢板制成。
6.根据权利要求1或2所述净化开水壶，其特征在于：所述过滤层由底部开孔的塑胶防水密封罩固定，所述塑胶防水密封罩底部开孔。
7.根据权利要求1或2所述净化开水壶，其特征在于：所述过滤层是活性碳纤维滤膜和超滤膜构成的二级过滤层；所述活性碳纤维滤膜采用两层活性炭纤维布叠加，厚度3毫米；所述超滤膜采用两片聚砜超滤膜叠加，支撑面在外，标称过滤精度0.02微米，极限耐热温度180oC。
8.根据权利要求1或2所述净化开水壶，其特征在于：所述过滤层是活性碳纤维滤膜、超滤膜和竹炭构成的三级过滤层；所述竹炭涂覆于所述活性碳纤维滤膜与超滤膜的结合面处，厚度2毫米，并经纳米活化及均匀中孔改性处理，细度是60~80目。
9.根据权利要求1或2所述净化开水壶，其特征在于：所述壶体的顶部设有灌水口和倒水口。
10.根据权利要求1或2所述净化开水壶，其特征在于：所述电源是24V非对称交变脉冲电解电源。
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