CN104909431A - 一种便携式水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式水处理装置。该装置包括中空管体、容器、端盖、过滤组件与出水管道，工作状态时，将待处理水装入管体内，盖上端盖，端盖在压力作用下沿管体内壁下移，使待处理水进入过滤组件，其中一部分清水经过滤组件过滤后流入容器，另一部分浓水充盈在过滤组件中，当单向压力阀开启时经出水管道流出管体。与现有技术相比，该装置结构简单、使用方便、便于携带，实用性强，可应用于海水、河水、苦咸水、污水等的淡化、去污等处理。

Description

一种便携式水处理装置

技术领域

本发明涉及公开了一种便携式水处理装置。

背景技术

目前已经开发的几种水淡化技术中，电渗析法、蒸馏法、反渗透法达到了工业规模的生产应用。这些水淡化技术都是通过消耗能源而实现的。例如，反渗透法通常依靠高压水泵等产生高压，使海水等有足够的压力逆渗透经过渗透膜。

申请号为200910090161.3的中国发明专利申请中公开了一种绿色无能耗的反渗透井装置，由管形物体构成管井，在管井底端安装反渗透组件，反渗透组件与管井壁之间密封连接，利用反渗透井内外的自然压差，使海水或待处理水通过反渗透组件的过滤而成为淡水或纯净水存留在反渗透井内部，然后使用吸取管将淡水或纯净水抽出。该装置所存在的问题是：待处理水利用井内外的自然压差经反渗透组件过滤后存贮在管井内，因此管井长度要求很长，一般需要60米至300米，所以没有任何实用性。

发明内容

本发明提供了一种便携式水处理装置，该装置结构简单、使用方便，便于携带，实用性强。

本发明的技术方案具体为一种便携式水处理装置，包括中空管体、容器、端盖、过滤组件与出水管道；

所述端盖的形状与管体横截面形状相匹配，在压力作用下可沿管体内壁上下移动；所述过滤组件设置在管体底部，与管体形成凹形结构，并且与管体壁密封固定连接；

所述过滤组件包括壳体以及固定于壳体内的具有过滤功能的过滤体，待处理水可流入流出所述壳体；

位于过滤组件上表面与下表面之间的管壁上连通出水管道，所述出水管道设置单向压力阀，用于控制出水管道的开通与闭合；

工作状态时，将待处理水装入管体内，盖上端盖，在压力作用下端盖沿管体内壁下移，使待处理水进入过滤组件，其中一部分清水经过滤组件中的过滤体过滤后流入容器，另一部分浓水充盈在过滤组件中，当单向压力阀开启时经出水管道流出管体。

所述管体的横截面形状不限，包括圆形、椭圆形、四边形等。

所述管体的材料不限，包括金属、水泥、塑料、不锈钢等。

所述管体的长度不限，优选为25cm～80cm。

所述容器用于盛水，包括但不限于水杯、桶，盘、盆等器皿。

所述的容器与管体相连接或者分离。

作为一种实现方式，所述端盖连接把柄，人体通过把柄上提或者下压端盖，使端盖沿管体内壁上下移动；或者，所述端盖连接压力施加装置，在该压力施加装置作用下端盖沿管体内壁上下移动。

所述过滤组件中过滤体的形式不限，包括中空纤维式、卷式、板框式和管式等。

作为优选，所述过滤组件中过滤体包含具有渗透功能的材料，待处理水经过该渗透功能材料后被淡化。进一步优选，所述渗透功能材料具有直径0.1nm～5nm的微孔。更优选，所述的渗透功能材料是高分子薄膜材料，例如芳香族聚酰胺薄膜、醋酸纤维素薄膜、芳香族聚酰胺薄膜等。

作为优选，所述出水管道与管壁的连接位置靠近过滤组件的下表面，有利于将充盈在过滤组件中、被该过滤体“拦截”的浓水经该出水管道流出管体。

在实际应用中，待处理水中可能含有较大尺寸的杂物，例如枯木枝、废弃物等。作为优选，所述的便携式水处理装置还包括过滤网，用于阻隔待处理水中包含的较大尺寸的杂物，该筛网优选为160目～300目的筛网。工作状态时，将待处理水通过过滤网装入管体内，移除被过滤网阻隔的杂物后盖上端盖，在压力作用下端盖下移，使待处理水通过过滤组件过滤流入容器。

与现有技术相比，本发明的水处理装置具有如下优点：

(1)采用间歇操作，待处理水在外界压力作用下，包括手动压力、机械压力或者电动压力等进行分离、浓缩、纯化等处理，处理后的水源自动回收，使用方便；

(2)结构简单、便于携带，实用性强；

(3)能够根据所需要的供水量，设计对应的管体内径尺寸和长度；

(4)可应用于海水、河水、苦咸水、污水等的淡化、去污等处理。

附图说明

图1是本发明实施例1-3中便携式水处理装置的结构示意图；

图2是本发明实施例1便携式水处理装置中过滤组件的横截面结构示意图；

图3是本发明实施例2便携式水处理装置中过滤体的结构示意图；

图4是图3中复合膜的结构示意图；

图5是本发明实施例2便携式水处理装置中待处理水经复合模与中空管道的流经示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步说明，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

图1至图5中的附图标记为：1-把柄；2-中空管体；3-过滤组件；4-单向压力阀；5-出水管道；6-容器；7-端盖；8-密封圈；中空纤维式过滤体9；壳体10；水流出口11；中空管道12；卷式结构的过滤体13；第一层膜14；隔膜15；第二层膜16。

实施例1：

本实施例中，便携式水处理装置的结构示意图如图1所示，包括中空管体2、容器6、端盖7、过滤组件3与出水管道5；

中空管体2是不锈钢管，其横截面为中空圆形，内径为80mm，中空管体的长度为60cm。

端盖7的形状与中空管体2横截面形状相匹配，在压力作用下可沿管体内壁上下移动。端盖7连接把柄1，人体通过把柄1下压端盖7，端盖7可沿中空管体2内壁上下移动。

过滤组件3包括壳体10以及固定于壳体10内的具有过滤功能的过滤体，该过滤组件3的横截面结构示意图如图2所示。该过滤体为中空纤维式过滤体9，是由纤维丝构成的U型过滤体，该纤维丝材料是PVDF。壳体10对待处理水无过滤功能，待处理水可流入流出所述壳体。中空纤维式过滤体9对待处理水具有渗透过滤功能。在壳体底部、并且连接中空纤维式过滤体9的位置设置水流出口11，待处理水经过中空纤维式过滤体9过滤后经水流出口11流出。

该过滤组件3设置在中空管体2的底端，与中空管体2形成凹形结构，并且与中空管体壁连接部位用聚氨脂涂料涂覆，以使连接部位密封固定连接，或者在与中空管体壁连接部位设置密封圈8，以固定过滤组件3以及阻隔待处理水。为防止该过滤组件脱落，还可在管体外部加一个钢圈用于加固。

容器6用于盛装经过滤组件3过滤处理后的清水，该容器为水桶。

过滤组件的壳体上表面与下表面之间、并且靠近该过滤组件3下表面的管壁上连通出水管道5，该出水管道5设置单向压力阀4，用于控制出水管道5的开通与闭合。

待处理水源不限，包括海水、河水、苦咸水等。

利用上述水处理装置对待处理水进行淡化处理时，将待处理水通过过滤网装入管体2内，移除被过滤网阻隔的杂物后盖上端盖7；人体通过把柄1下压端盖7，端盖沿管体2内壁下移，沿管体加压时，待处理水经过壳体10流入中空纤维式过滤体9，经过中空纤维式过滤体9过滤后成为清水，该清水经水流出口11流入容器6，而被中空纤维式过滤体9“拦截”的污水充盈在过滤组件中，当压力达到单向压力阀开启压力值时，单向压力阀4自动开启，污水经出水管道5流出管体2。

采用苦咸水作为水源，利用上述水处理装置淡化处理后，经测试，对水中的铅、铜、镉、砷等重金属去除效果好，脱盐率达到96％以上。

实施例2：

本实施例中，便携式水处理装置的结构示意图如图1所示，包括中空管体2、容器6、端盖7、过滤组件3与出水管道5；

中空管体2是不锈钢管，其横截面为中空圆形，内径为80mm，中空管体的长度为60cm。

端盖7的形状与中空管体2横截面形状相匹配，在压力作用下可沿管体内壁上下移动。端盖7连接把柄1，人体通过把柄1下压端盖7，端盖7可沿中空管体2内壁上下移动。

过滤组件3是市售的家用50加仑卷式反渗透组件，其结构示意图类似图2所示，也包括壳体10以及固定于壳体10内的具有过滤功能的过滤体。

与实施例1中不同的是，该过滤体为卷式结构，其结构如图3所示，由中空管道12以及紧贴围绕在该中空管道12外围的复合膜13组成。该复合膜13的结构如图4所示，是由第一层膜14、隔膜15以及第二层膜16层叠组成。其中，第一层膜14的材料是筛网结构的聚丙烯，待处理水可流经该层膜；隔膜材料是具有渗透过滤功能的芳香族聚酰 胺膜，用于过滤待处理水。第二层膜16的材料是筛网结构的聚丙烯，经隔膜材料过滤后得到的清水可流经该层膜。中空管道12壁材料是带有孔洞的聚丙烯。如图5所示，待处理水流经第一层膜14，经加压由隔膜15渗透过滤，过滤得到的清水流经第二层膜16，然后经中空管道12壁上的孔洞流入中空管道；而被隔膜15“拦截”的污水充盈在过滤组件中，当压力达到单向压力阀开启压力值时，单向压力阀4自动开启。

该反渗透组件设置在中空管体2的底端，与中空管体2形成凹形结构，并且与中空管体壁连接部位用聚氨脂涂料涂覆，以使连接部位密封固定连接，或者在与中空管体壁连接部位设置密封圈8，以固定过滤组件3以及阻隔待处理水。为防止该过滤组件脱落，还可在管体外部加一个钢圈用于加固。

容器6用于盛装经过滤组件3过滤处理后的水，该容器为水桶。

过滤组件3的上表面与下表面之间、并且靠近该过滤组件3下表面的管壁上连通出水管道5，该出水管道5设置单向压力阀4，用于控制出水管道5的开通与闭合。

待处理水源不限，包括海水、河水、苦咸水等。

利用上述水处理装置对待处理水进行淡化处理时，将待处理水通过过滤网装入管体2内，移除被过滤网阻隔的杂物后盖上端盖7；人体通过把柄1下压端盖7，端盖沿管体2内壁下移，沿管体加压时，待处理水进入过滤组件的壳体，流经卷式结构的过滤体13中的第一层膜14，然后经隔膜15渗透过滤后成为清水，清水流经第二层膜16后经中空管道12壁上的孔洞进入中空管道12后流出，而被隔膜15“拦截”的污水充盈在过滤组件中，当压力达到单向压力阀开启压力值时，单向压力阀4自动开启，污水经出水管道5流出管体2。

采用苦咸水作为水源，利用上述水处理装置淡化处理后，经测试，对水中的铅、铜、镉、砷等重金属去除效果好，脱盐率达到96％以上。

实施例3：

本实施例中，便携式水处理装置的结构示意图与实施例1基本相同，所不同的是：

(1)中空管体2是聚丙烯(PP)管，其横截面为中空圆形，内径为68mm，中空管体的长度为55cm；

(2)过滤组件3由壳体以及固定于壳体内的具有过滤功能的过滤体组成。待处理水可流入流出该壳体。过滤体是市售的直径为38mm、厚为0.2mm的反渗透膜。该壳体与中空管体壁连接部位用聚氨脂涂料涂覆，以使连接部位密封固定连接。为防止该过滤组件3脱落，壳体外部加一个PP垫圈用于加固；

(3)端盖7连接压力施加装置，在压力施加装置作用下端盖7沿管体2内壁下移。

利用上述水处理装置对待处理水进行淡化处理时，将待处理水通过过滤网装入管体2内，移除被过滤网阻隔的杂物后盖上端盖7；开启压力施加装置，在压力施加装置作用下端盖7沿管体2内壁下移，待处理水流入过滤组件3，经过滤体过滤后称为清水，该清水流入容器6，而被过滤体“拦截”的污水充盈在过滤组件中，当压力达到单向压力阀开启压力值时，单向压力阀4自动开启，污水经出水管道5流出管体2。

采用河水作为水源，利用上述水处理装置淡化处理后，经测试，对水中的铅、铜、 镉、砷等重金属去除效果好，脱盐率达到96％以上。

以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式水处理装置，其特征是：包括中空管体(2)、容器(6)、端盖(7)、过滤组件(3)与出水管道(5)；

所述端盖(7)的形状与管体(2)的横截面形状相匹配，在压力作用下可沿管体内壁上下移动；所述的过滤组件(3)设置在管体(2)底部，与管体(2)形成凹形结构，并且与管体壁密封固定连接；

所述过滤组件包括壳体以及固定于壳体内的具有过滤功能的过滤体，待处理水可流入流出所述壳体；

位于过滤组件(3)上表面与下表面之间的管壁连通出水管道(5)，所述出水管道(5)设置单向压力阀(4)，用于控制出水管道(5)的开通与闭合；

工作状态时，将待处理水装入管体(2)内，盖上端盖(7)，在压力作用下端盖沿管体(2)内壁下移，使待处理水进入滤组件(3)，其中一部分清水经过滤组件中的过滤体过滤后流入容器(6)，另一部分浓水充盈在过滤组件中当单向压力阀(4)开启时经出水管道(5)流出管体(2)。

2.如权利要求1所述的便携式水处理装置，其特征是：所述端盖(7)连接把柄(1)，人体通过把柄(1)上提或下压端盖，端盖(7)可沿管体(2)内壁上下移动；或者，所述端盖(7)连接压力施加装置，在压力施加装置作用下，端盖(7)可沿管体内壁上下移动。

3.如权利要求1所述的便携式水处理装置，其特征是：所述管体(2)的横截面形状为圆形、椭圆形、四边形。

4.如权利要求1所述的便携式水处理装置，其特征是：所述管体(2)的长度为25cm～80cm。

5.如权利要求1所述的便携式水处理装置，其特征是：所述过滤体(3)是中空纤维式、卷式、板框式和管式。

6.如权利要求1所述的便携式水处理装置，其特征是：所述过滤组件(3)包含具有渗透功能的材料。

7.如权利要求6所述的便携式水处理装置，其特征是：所述渗透功能材料是高分子薄膜材料。

8.如权利要求1所述的便携式水处理装置，其特征是：所述出水管道(5)与管壁的连接位置靠近过滤组件(3)的下表面。

9.如权利要求1至8中任一权利要求所述的便携式水处理装置，其特征是：还包括过滤网，工作状态时，将待处理水首先通过过滤网装入管体(2)内，移除被过滤网阻隔的杂物后，移开过滤网盖上端盖(7)。

10.如权利要求1至8中任一权利要求所述的便携式水处理装置，其特征是：所述的待处理水为海水、河水、污水。