CN105776651B - 一种水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水处理系统，该水处理系统包括依次连通的微量元素添加装置、酸碱度调节装置、除菌装置、偏硅酸添加装置以及水分子纳米化处理器，其中，所述微量元素添加装置包括第一添加管、第二添加管以及设于所述第一、第二添加管内的微量元素添加单元，所述微量元素添加单元为麦饭石。本发明实施例提供的水处理系统，依次通过微量元素添加装置补充水中微量元素含量、酸碱度调节装置得到偏碱性健康水、除菌装置做深度除菌、偏硅酸添加装置向水中添加偏硅酸以及水分子纳米化处理器对水进行纳米化处理，最终得到除菌彻底、富含多种矿物质以及偏碱性的健康饮用水。

Description

一种水处理系统

技术领域

本发明涉及水处理的技术领域，特别是涉及一种水处理系统。

背景技术

随着工业的发展，水污染问题也越来越严重，如何得到干净、健康的饮用水已成为了亟待解决问题。

现有技术的净水方法一般只对水进行了简单的过滤和消毒，无法调节水的酸碱度、水中微量元素含量(尤其是偏硅酸等有益物质)，进而得到对人体健康的饮用水；另外，现有技术的净水方法也无法除去水中不能被氯气杀死的细菌等有害物质。

发明内容

本发明提供一种水处理系统，以解决现有技术中无法得到一种经过深度杀菌以及富含矿物质的健康饮用水的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种水处理系统，所述水处理系统包括依次连通的微量元素添加装置、酸碱度调节装置以及除菌装置，其中，所述微量元素添加装置包括第一添加管、第二添加管以及设于所述第一、第二添加管内的微量元素添加单元，所述微量元素添加单元为麦饭石。

根据本发明一优选实施例，所述水处理系统还包括与所述除菌装置连通的偏硅酸添加装置。

根据本发明一优选实施例，所述水处理系统进一步包括与所述偏硅酸添加装置连通的水分子纳米化处理器。

根据本发明一优选实施例，所述酸碱度调节装置包括电解结构单元、酸水排放管以及酸水收集箱。

根据本发明一优选实施例，所述电解结构单元包括正、负电极以及两个分别收容所述正电极和负电极的电解槽，两个电极在不同的电解槽内产生的不同的离子，进而得到酸碱性不同的两种液体，其中，酸性液体经由所述酸水排放管排入酸水收集箱，而碱性液体保留在水中。

根据本发明一优选实施例，所述除菌装置紧邻所述酸碱度调节装置设置，所述除菌装置包括伸入水管内部的放电电极以及高压电发生器，所述高压电发生器利用低压直流稳压电源输出的直流电经转换后变成高压电，进而连接到所述放电电极上。

根据本发明一优选实施例，所述偏硅酸添加装置包括加热器和偏硅酸添加器，所述偏硅酸添加器通过导管与水处理管道连接，所述加热器设于所述偏硅酸添加器底部对所述偏硅酸添加器进行加热，使偏硅酸添加器内的偏硅酸分解，进而通过导管进入到水处理管道中，以向水中添加偏硅酸。

根据本发明一优选实施例，所述加热器为电加热器。

根据本发明一优选实施例，所述微量元素添加装置还包括设于所述微量元素添加装置腔体内部的磁场发生器，所述磁场发生器用于吸附去除水中有害的重金属离子。

根据本发明一优选实施例，所述水处理系统还包括与所述水处理管道连通的排污通道，所述排污通道用于排放所述水处理管道内产生的分离废物。

本发明实施例提供的水处理系统，依次通过微量元素添加装置补充水中微量元素含量、酸碱度调节装置得到偏碱性健康水、除菌装置做深度除菌、偏硅酸添加装置向水中添加偏硅酸以及水分子纳米化处理器对水进行纳米化处理，最终得到干净、健康的饮用水。相较于现有技术，本发明所述提供的水处理系统可以对水进行深度杀菌并添加偏硅酸的等物质，使饮用水更加安全；富含多种矿物质以及偏碱性的水，对人体更加有益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，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是本发明水处理系统一优选实施例的结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1是本发明水处理系统一优选实施例的结构原理示意图。如图1所示，本发明实施例的水处理系统包括进水口I、涡流沉淀装置200、悬浮过滤装置300、除氯装置400、微量元素添加装置500、酸碱度调节装置600、除菌装置700、偏硅酸添加装置800、水分子纳米化处理器900、排污通道S以及出水口O。

具体而言，该涡流沉淀装置200包括筒状壳体(图中未标示)以及设置在壳体内底部的涡流发生器，该涡流发生器包括驱动单元以及旋转叶片，其中，该驱动单元可以为直流电机或者伺服电机，旋转叶片可以为风轮叶片，具体为电机带动旋转的风轮叶片，在筒状壳体底部产生漩涡，水中较重的固体颗粒状杂质在漩涡的作用下呈螺旋状向中心处同时向底部聚集，杂质聚集到底部后流入位于水处理系统底部的排污管道S内，进而从排污口D排出。而经过漩涡沉淀装置200过滤后的水则会通过连接水管203流入到悬浮过滤装置300内。

另外，该涡流沉淀装置200还可以包括控制单元，该控制单元用于控制涡流发生器的驱动单元的转速、转向等参数，在本领域技术人员的理解范围内，此处不再赘述。

优选地，为防止涡流发生器由于颗粒状杂质的入侵而发生损坏，可以在涡流发生器的外周设置防护网，防护网的网孔密度很小，可以过滤掉水中大部分的颗粒状杂质。

该悬浮过滤装置300通过水流道203与涡流沉淀装置200从壳体上部连通，由于涡流沉淀装置200只对水中较重的颗粒状杂质进行了清除，而水中较轻的悬浮杂质则通过该悬浮过滤装置300进行去除。去除原理及过程如下：水从涡流沉淀装置200经由水流道203流入悬浮过滤装置300内，悬浮杂质会位于水面上部，当悬浮过滤装置300冲入一定量水后，关闭水流道203，同时打开位于其底部与除氯装置400连接的水管304，使水流入除氯装置400中。同时，悬浮过滤装置300的外侧还可以设有液位显示管(图中未示)，用于观察悬浮过滤装置300内部的液位情况，当液位显示管指示的水量到达一定位置后关闭水管304，此时悬浮过滤装置300内剩余的即为悬浮杂质和少部分水，这时，打开位于悬浮过滤装置300底端的水管，将悬浮杂质和剩余的少部分水流入排污通道S，进而从排污口D排出。

依次循环该过程，水不断在悬浮过滤装置300内充满、排放，以达到去除水中悬浮杂质的目的。

另外，悬浮过滤装置300的内壁还可以设有精密除氯陶瓷，用于对水中氯气进行初步去除，该精密除氯陶瓷可以贴设在过滤装置300的内壁表面，或者呈筛网状设于悬浮过滤装置300的腔体内部，但是要以不影响去除悬浮杂质为准。关于除氯陶瓷在悬浮过滤装置300内的设置形式在本领域技术人员的理解范围内，此处不再一一列举。

其中，除氯陶瓷可以是活瓷中的一种。活瓷是由20多种矿物元素、氧化金属和陶瓷原料调配烧成的。其具有如下作用：1.除氯：可将水中的氯快速分解、振荡挥发；2.除臭：活化水质使水分子变小，分解水中异味并去除和吸附；3.排毒：长期饮用可分解残留体内的重金属、体脂肪、血脂肪，经代谢排出；4.抑菌：因振荡分解单细胞病菌和其他细菌，使其无法繁殖。另外，活瓷所释放的远红外线功能可将大的水分子变成小分子水，提高人体对水的吸收，增强免疫力。活瓷不仅能让酒及各种饮料瞬间变得美味，也让食物保存的更久，更可活化人体内的细胞。还可排除体内的毒素和重金属，促进血液循环、帮助新陈代谢、养颜美容，使人不易老化、改善过敏性皮肤、降低高血压、消除酸痛疲劳。当然，活瓷不构成对本实施例中除氯陶瓷的限制，其他精密除氯陶瓷也可用于本申请实施例中，譬如，托玛琳陶瓷等。

该除氯装置400包括壳体、设于壳体内部的除氯发生器(图中未示)以及位于壳体顶端的排气口410。当然，本实施例中各装置的外壳形状并不局限于图中所示的圆筒状，可以为正方体状、椭球状等，各装置外壳的形状都不构成对本实施例水处理系统的限制。

其中，该除氯发生器可以为脉冲供气机，通过从除氯装置400的底部向除氯装置400内不断冲入脉冲气流，使除氯装置400内的水持续翻滚，进而使氯气从水中分离出来，随着冲入的气体一起从位于除氯装置400壳体顶端的排气口410排出。

另外，该除氯发生器也可以为脉冲充氧机，氧气从除氯装置400的底部不断冲入，一方面与冲入空气类似，由于冲入气体，除氯装置400内的水会持续翻滚，进而使氯气从水中分离出来，随着冲入气体一起从位于除氯装置400壳体顶端的排气口410排出。另一方面，冲入的氧气会与水中氯气发生化学反应，起到进一步去除水中的氯气的作用。

优选地，为防止空气中的污染物进入到该除氯装置400内，在本实施例水处理系统的除氯装置400顶端的排气口处还设有气体净化单元420，该气体净化单元420一方面可以过滤并吸收从除氯装置400内排出的氯气，防止氯气排放到外界空气中造成二次污染。另一方面，也可以净化从外界空气中进入到除氯装置400内部的气体，防止外界空气对除氯装置400内的水造成污染。

其中，空气净化单元420可以为现有技术中的空气净化器或者空气净化盒等。空气净化单元420根据技术和介质的不同可以包括很多种。譬如，常用的空气净化技术有：吸附技术、负(正)离子技术、催化技术、光触媒技术、超结构光矿化技术、HEPA高效过滤技术、静电集尘技术等；而常用的净化材料技术主要有：光触媒、活性炭、极炭心滤芯技术、合成纤维、HEAP高效材料、负离子发生器等等。优选地，本实施例中的空气净化单元420采用复合型材料和技术，即同时采用了多种净化技术和材料介质。在本领域技术人员的理解范围内，此处亦不再详述。

微量元素添加装置500包括第一添加管510和第二添加管520，第一添加管和第二添加管之间通过位于顶部的连接管505连接。第一添加管510和第二添加管520内部分别设有微量元素添加单元530，该微量元素添加单元530可以为麦饭石，麦饭石是一种对生物无毒、无害并具有一定生物活性的复合矿物或药用岩石。麦饭石的主要化学成分是无机的硅铝酸盐。其中包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O、TiO2、P2O5、MnO等，还含有动物所需的全部常量元素，如：K、Na、Ca、Mg、Cu、Mo等微量元素和稀土元素，约58种之多。

麦饭石具有以下特点：(1)吸附力强；所谓吸附乃是具有多孔性、巨大表面积的固体全部溶化作用，而发生化学的、物理的反应。麦饭石作为中药对皮肤病，特别是拔脓，效果很好。麦饭石是多孔性的，吸附能力很强，因其主要成分为二氧化硅、氧化铝。从这点来考虑，是容易理解的。麦饭石微细粉末的电子显微镜照相中是海绵状多孔性的，这是其具有很好的吸附性的最大的原因。也就是说，因多孔性，那么表面就非常大，由于长石部分风化，成高岭土状等，故始终保持很强的吸附作用和交换作用。

当然，本申请中主要是利用麦饭石中富含丰富的矿物质，起到对水中微量元素添加的作用。另外，麦饭石还具有很好的对水的净化作用，在向水中添加微量元素的同时，还可以对水进一步净化。麦饭石是一种中性碱半火成岩，接近于火山岩。麦饭石中包含的天然矿物质易于释放从麦饭石上无数的小孔中释放出氧。通过吸收漂白粉、氯气和其它有毒物质，以达到净化水的目的。麦饭石中散发出的钙、铁、钠等矿物质可改良饮用水。

在本实施例中，微量元素添加单元530分别设于第一添加管510和第二添加管520的内部，其设置形式优选为块状悬设于第一添加管510和第二添加管520腔体内部，由于微量元素添加单元530具有多孔性，既保证了水能够通过第一添加管510和第二添加管520，又增大了微量元素添加单元530与水的接触面积。

另外，本实施例中的微量元素添加装置500内通过水流的方式优选为：脉冲式通过。即控制除氯装置400与微量元素添加装置500之间的水管405的开启与关闭，使水流以脉冲的方式一段一段的流经微量元素添加装置500，或者在水管405内设置控制阀门(图中未示)，通过调节该控制阀门的开启时间来控制每次进入微量元素添加装置500内的水量，这样在每次水流通过微量元素添加装置500的流速相同的情况下，可以保证每次流经微量元素添加装置500的水中添加的微量元素的量相同，相较于现有技术中的微量元素添加装置浸泡在水中相比，可以使水中微量元素添加量更加均匀，同时也可以延长微量元素添加单元530的寿命。

另外，在微量元素添加装置500内还可以设置有磁场发生器540，用于吸附去除水中有害的重金属离子，关于磁场发生器540的的具体结构及工作原理，在本领域技术人员的理解范围内，此处不再赘述。

酸碱度调节装置600设于调节管666的顶部，本实施例中酸碱度调节装置600采用电解水的方式来调节水的酸碱度，其结构包括电解结构单元(图中未标示)、酸水排放管610以及酸水收集箱620。具体而言，该电解结构单元包括正、负电极以及两个分别收容该正电极和负电极的电解槽，由于两个电极在不同的电解槽内产生的不同的离子，进而得到酸碱性不同的两种液体，其中，酸性液体经由酸水排放管610排入酸水收集箱620，而碱性液体保留在水中，因为弱碱水对人体有益处，所以对水的酸碱度调节其实质为使水呈现弱碱性。其中，酸水收集箱620同样可以连接到排污通道S(图中未示)，以将产生的酸性液体从排污通道S排掉。酸水收集箱620优选采用透明材质制成，可以方便观察到酸水收集箱620内收集酸性液体的量。

优选地，该正电极和负电极采用镀钌钛材质。每个电解槽内的电极数可以为多个。酸碱度调节装置600还包括控制电路，控制电路用于为正电极和负电极提供稳定电流。

除菌装置700可以紧邻酸碱度调节装置600，同样设置于调节管666的顶部。本实施例中的除菌装置700优选采用高压放电的结构原理，具体结构可以包括伸入水管内部的放电电极以及高压电发生器，该高压电发生器可以利用低压直流稳压电源输出的直流电经转换后变成高压电，进而连接到放电电极上。放电电极优选为两块板状片材并相对设置，在两块板状片材之间产生强大电流场。放电电极的材质为铜、铝、不锈钢以及钛合金等导电性好的材料制成。还可以利用一段与其他部分水管绝缘的水管最为放电电极，即对该段水管通高压电，对经过该水管的水流进行放电杀菌。需要注意的是要做好该段水管与其他部分水管的绝缘工作，以免其他部分水管带电、伤人。当然，放电电极的数量可以为多个，形状也可以为棒状等不规则形状，分布设置在水管内的不同位置，此处不再一一列举。

同样地，除菌装置700也要包括与放电电极以及高压电发生器连接的高压电调节电路，以确保该除菌装置700能够安全、顺利进行放电杀菌。

本实施例中采用的高压高电流的除菌方法是利用电的物理特性对水中的细菌进行杀灭，不会对水的化学性质产生影响，也不会引入任何污染。

偏硅酸添加装置800则主要包括加热器810和偏硅酸添加器820。偏硅酸添加器820通过导管与水管708连接。在本实施例中，偏硅酸添加器820呈圆盒状，并采用金属等导磁、耐热材质制成，以便通过磁感应方式对该偏硅酸添加器820进行加热。加热器810可以为电加热器或者电磁加热器，对加热器810的形式和种类不做限定。加热器810与偏硅酸添加器820可拆卸连接，以便更换偏硅酸添加器820或者向偏硅酸添加器820内添加偏硅酸。

另外，偏硅酸添加装置800的结构形式不限于图中所示的一个加热器810配合一个偏硅酸添加器820使用，也可以是一个加热器810配合多个偏硅酸添加器820使用。偏硅酸添加装置800还可以配置有控制箱，控制箱内设有电路和处理器，用于控制加热器的加热状态及加热温度等。优选地，加热器810上还设有温度传感器(图中未示)，温度传感器用于监测加热器810的加热温度。

偏硅酸是一种二元弱酸，电离平衡常数K1＝2×10-10(室温)。不溶于盐酸、硫酸，溶于氢氟酸。溶于氢氧化钾或氢氧化钠溶液，生成硅酸钾K2SiO3或硅酸钠Na2SiO3和水。其熔点为150℃，即加热到150℃时分解。加热器810设于偏硅酸添加器820底部对偏硅酸添加器820进行加热，使偏硅酸添加器820内的偏硅酸分解，进而通过导管进入到水管708中，达到向水中添加偏硅酸的目的。

偏硅酸易被人体吸收，能有效地维持人体的电解质平衡和生理机能，具有恢复血管弹性、增加皮肤弹性、促进骨骼发育等作用。

水分子纳米化处理器900通过施加高压来分离水分子而产生的带电净水粒子，以达到使水分子更容易吸收的目的。

排污通道S则设于整个水处理系统的底部，分别与涡流沉淀装置200、悬浮过滤装置300、除氯装置400、微量元素添加装置500以及调节管666的底端连接，用于排放掉各装置内产生的分离废物。

下面对该水处理系统的完整工作流程进行描述。

待净化的水从进水口I进入到涡流沉淀装置200，涡流沉淀装置200内的涡流发生器产生漩涡，使水中较重的固体颗粒状杂质在漩涡的作用下呈螺旋状向中心处同时向底部聚集，杂质聚集到底部后流入位于水处理系统底部的排污管道S内，进而从排污口D排出。而经过漩涡沉淀装置200过滤后的水则会通过连接水管203流入到悬浮过滤装置300内。

水从涡流沉淀装置200经由水流道203流入悬浮过滤装置300内，悬浮杂质会位于水面上部，当悬浮过滤装置300冲入一定量水后，关闭水流道203，同时打开位于其底部与除氯装置400连接的水管304，使水流入除氯装置400中，悬浮过滤装置300的外侧还可以设有液位显示管(图中未示)，用于观察悬浮过滤装置300内部的液位情况，当液位显示管指示的水量到达一定位置后关闭水管304，此时悬浮过滤装置300内剩余的即为悬浮杂质与少部分水，这时，打开位于悬浮过滤装置300底端的水管，将悬浮杂质和剩余的少部分水流入排污通道S，进而从排污口D排出。

水经过水管304进入除氯装置400，除氯装置400内设置的除氯发生器从除氯装置400的底部向除氯装置400内不断冲入脉冲气流，使除氯装置400内的水持续翻滚，进而使氯气从水中分离出来，随着冲入气体一起从位于除氯装置400壳体顶端的排气口410排出，另一方面，冲入的氧气会与水中氯气发生化学反应，起到进一步去除水中的氯气的效果。同时，为防止空气中的污染物进入到该除氯装置400内以及防止氯气排放到外界空气中造成二次污染，在除氯装置400顶端的排气口处还设有气体净化单元420。

水流继续从水管405以脉冲的方式依次流经微量元素添加装置500的第一添加管510和第二添加管520，通过第一添加管510和第二添加管520内的微量元素添加单元530(优选为麦饭石)对水流进行添加微量元素。同时，微量元素添加装置500内设置的磁场发生器540对水流中的有害的重金属离子进行吸附式去除。

水流从第二添加管520经水管506流入调节管666，调节管666的顶部设有酸碱度调节装置600。酸碱度调节装置600通过电解水的方式对水流进行酸碱度调节。除菌装置700同样设于调节管666外部，除菌装置700通过高压高电流放电的形式对水流进行深度杀菌处理。

水流进入水管708，水管708依次连接有偏硅酸添加装置800和水分子纳米化处理器900。偏硅酸添加装置800通过加热器810加热偏硅酸添加器820以对水管708内的水流进行添加偏硅酸。最后经过水分子纳米化处理器900对水流进行纳米化处理，得到的健康饮用水从出水口O排出，整个水处理过程结束。

其中，本实施例的水处理系统各个装置的底端分别与排污通道S连通，以便随时排出在各装置净化水的过程产生的分离废物。

本发明实施例提供的水处理系统，依次通过涡流沉淀装置200进行较重杂质处理、悬浮过滤装置300分离处较轻杂质、除氯装置400除去水中残留氯气、微量元素添加装置500补充水中微量元素含量、酸碱度调节装置600得到偏碱性健康水、除菌装置700做深度除菌、偏硅酸添加装置800向水中添加偏硅酸以及水分子纳米化处理器900对水进行纳米化处理，最终得到干净、健康的饮用水。相较于现有技术，该水处理系统通过特别的净化装置结构(涡流沉淀装置200和悬浮过滤装置300)，可以不需要经常更换清洗滤芯，操作简单；不会出现因滤芯更换不及时产生的在滤芯处存留的杂质会滋生细菌，进而污染待净化的水的问题；通过除氯装置400彻底清除水中氯气以及利用除菌装置700深度去除水中细菌，使处理过的水即使直接饮用，也不会人产生任何危害；另外还利用微量元素添加装置500、酸碱度调节装置600、偏硅酸添加装置800以及水分子纳米化处理器900对水质进一步优化，得到既干净又健康的饮用水。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种水处理系统，其特征在于，所述水处理系统包括依次连通的微量元素添加装置、酸碱度调节装置、偏硅酸添加装置以及除菌装置，其中，所述微量元素添加装置包括第一添加管、第二添加管以及设于所述第一、第二添加管内的微量元素添加单元，所述微量元素添加单元为麦饭石；所述偏硅酸添加装置与所述除菌装置连通，所述偏硅酸添加装置包括加热器和偏硅酸添加器，所述偏硅酸添加器通过导管与水处理管道连接，所述加热器设于所述偏硅酸添加器底部对所述偏硅酸添加器进行加热，使偏硅酸添加器内的偏硅酸分解，进而通过导管进入到水处理管道中，以向水中添加偏硅酸。

2.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述水处理系统进一步包括与所述偏硅酸添加装置连通的水分子纳米化处理器。

3.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述酸碱度调节装置包括电解结构单元、酸水排放管以及酸水收集箱。

4.根据权利要求3所述的水处理系统，其特征在于，所述电解结构单元包括正、负电极以及两个分别收容所述正电极和负电极的电解槽，两个电极在不同的电解槽内产生的不同的离子，进而得到酸碱性不同的两种液体，其中，酸性液体经由所述酸水排放管排入酸水收集箱，而碱性液体保留在水中。

5.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述除菌装置紧邻所述酸碱度调节装置设置，所述除菌装置包括伸入水管内部的放电电极以及高压电发生器，所述高压电发生器利用低压直流稳压电源输出的直流电经转换后变成高压电，进而连接到所述放电电极上。

6.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述加热器为电加热器。

7.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述微量元素添加装置还包括设于所述微量元素添加装置腔体内部的磁场发生器，所述磁场发生器用于吸附去除水中有害的重金属离子。

8.根据权利要求2所述的水处理系统，其特征在于，所述水处理系统还包括与所述水处理管道连通的排污通道，所述排污通道用于排放所述水处理管道内产生的分离废物。