CN106430729B - 一种制取无菌净水的方法及应用该方法的反渗透净水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制取无菌净水的方法及应用该方法的反渗透净水器，该方法通过采用先将水中的细菌及杂质与净水隔离，再对净水储存及排出单元进行除菌，然后再制取净水的方法，能够阻止细菌及杂质进入净水储存及排出单元，并且全面除灭净水储存及排出单元原本可能存在的细菌的滋生和繁衍的可能，使净水储存及排出单元形成无菌环境并且保持无菌状态，因此从根本上杜绝了净水环境中细菌污染和滋生的现象，实现制取无菌净水的目的；此外，在进行除菌后，采用冲洗排出杀菌材料的方法，能够确保净水储存及排出单元中不会残留杀菌材料，从而实现制取的净水中不含杀菌材料的目的。

Description

一种制取无菌净水的方法及应用该方法的反渗透净水器

技术领域

本发明涉及水质净化技术领域，尤其涉及一种制取无菌净水的方法及应用该方法的反渗透净水器。

背景技术

目前，细菌超标是净水器行业内普遍存在的问题，市面上流行的净水除菌方法大致分为两类，一类是化学除菌法，另一类是物理除菌法。化学除菌，主要是向水中溶入杀菌材料进行除菌，这种方法存在的问题是所使用的杀菌材料会溶入净水中构成新的污染，对人体造成新的伤害；另一类是物理除菌，如紫外线灯除菌法，这种方法只能在水流经过除菌装置的过程中进行除菌，而难以去除净水管路及储水罐等其他部位存在的细菌，且无法抑制细菌的滋生，而恰恰由于这些细菌的存在和繁衍滋生，再次污染了净水，而使最终制取净水中的细菌含量超标。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种制取无菌净水的方法，该方法能使制取净水的过程实现无菌化，有效去除源水中的细菌，确保净水在净水储存及排出单元中不会被细菌二次污染，从而确保所制取的净水细菌指标符合直饮水相关的卫生标准；本发明还提供了一种应用该方法的反渗透净水器，能够高效全面地去除净水中的细菌和病毒，消除细菌污染风险。

本发明所采用的技术方案为：一种制取无菌净水的方法，包括密闭的除菌单元，所述除菌单元包括除菌滤芯和净水储存及排除单元，所述除菌滤芯的前端与细菌隔离单元的净水出口相连，所述除菌滤芯的后端与所述净水储存及排出单元相连，所述净水储存及排出单元包括净水龙头，所述除菌滤芯中的杀菌材料是食品级的易溶于水的广谱杀菌材料，其特征在于，包括以下步骤：

S1、除菌；所述净水龙头关闭，流经所述细菌隔离单元的净水流入所述除菌单元，并溶解所述除菌滤芯中的杀菌材料形成除菌溶液，除菌溶液充满所述除菌单元后静置；

S2、排出除菌溶液：所述净水龙头开启，将步骤S1中除菌单元中的除菌溶液由净水龙头排空；

S3、重复步骤S1-S3，进行2-3次，待除菌溶剂完全排出后，完成除菌，使除菌单元形成无菌且无除菌溶液残留的环境；

S4、制取净水；所述净水龙头开启，流经所述细菌隔离单元的净水流入步骤S3形成的无菌且无除菌溶液残留的环境，并由所述净水龙头流出。

进一步的，在步骤S1开始前进行以下步骤：

排空：所述净水龙头开启，将所述净水储存及排出单元中的水排空。

进一步的，步骤S1中除菌溶液充满所述除菌单元后静置的时间为10-60min。

进一步的，其特征在于：所述细菌隔离单元包括反渗透膜单元，所述反渗透膜单元中的反渗透膜的微孔直径不大于10nm。

进一步的，所述除菌单元包括高压开关，所述高压开关与所述除菌滤芯管路连接，当所述除菌单元中水的压力值低于所述高压开关中设定的压力值时，所述高压开关电连通。

进一步的，所述细菌隔离单元包括逆止阀，所述逆止阀与所述除菌滤芯管路连接，所述逆止阀设置在所述高压开关之前，在步骤S1中，除菌溶液充满所述除菌单元后，所述除菌单元中水的压力值达到所述高压开关中设定的压力值时，所述高压开关电断开，所述逆止阀关闭。

一种应用制取无菌净水的方法的反渗透净水器，包括前置过滤单元和控制板，所述前置过滤单元的前端设置有源水进口，所述前置过滤单元的后端与所述细菌隔离单元的前端相连，所述控制板与所述高压开关电连接。

进一步的，所述细菌隔离单元包括逆止阀和增压泵，所述增压泵设在所述

反渗透膜单元之前并与所述前置过滤单元相连，所述逆止阀设置在反渗透膜单元之后，所述增压泵与所述控制板电连接。

进一步的，所述净水储存及排出单元包括：后置滤芯，所述后置滤芯的前

端与所述除菌滤芯相连，所述后置滤芯的后端与所述净水龙头的进口相连。

进一步的，所述后置滤芯设置为活性炭滤芯或矿化滤芯。

一种制取无菌净水的方法的有益效果为：先将水中的细菌及杂质与净水隔离，再对净水储存及排出单元进行除菌，然后再制取净水的方法，能够阻止细菌及杂质进入净水储存及排出单元，并且全面除灭净水储存及排出单元原本可能存在的细菌的滋生和繁衍的可能，使净水储存及排出单元形成无菌环境并且保持无菌状态，因此从根本上杜绝了净水环境中细菌污染和滋生的现象，实现制取无菌净水的目的。

此外，在进行除菌后，采用冲洗排出杀菌材料的方法，能够确保净水储存及排出单元中不会残留杀菌材料，从而实现制取的净水中不含杀菌材料的目的。

除菌滤芯中的杀菌材料是食品级的易溶于水的广谱杀菌材料，因此能全面安全高效地除灭细菌。

当除菌单元空置时，高压开关电连接，净水从细菌隔离单元流向除菌单元，逆止阀随之开启，即开始除菌工作；当除菌单元充满并静置后，再打开净水龙头进行排放，使整个除菌过程简单、全面、安全、高效。

一种应用制取无菌净水的方法的反渗透净水器，其有益效果为：通过设置细菌隔离单元，细菌隔离单元中的反渗透膜的微孔的直径不大于10nm，能够隔离目前被发现的直径最小的细菌和病毒，因此能够杜绝细菌进入净水储存及排出单元。

通过设置除菌单元，在进行除菌的过程中，由于采用先除菌，再排出除菌溶液，然后再制作净水的方法，因此由保证除菌单元的环境中没有细菌，并且不会残留杀菌材料，从而保证净水的质量。

反渗透膜的前端管路连接有增压泵，增压泵的启停由控制板进行控制自动运行，增压泵能够提高水的压力，以提高反渗透膜的净水效率。

通过设置前置过滤单元，能够对源水进行前期净化处理，以减轻反渗透膜单元的工作压力，延长反渗透膜寿命。

通过设置控制板，控制板与泵、高压开关电连接，实现净水器的智能自动运行。

附图说明

图1是本发明反渗透净水器的结构示意图；

图2是图1所示的除菌单元的结构示意图。

图中：1、增压泵；2、反渗透膜单元；3、逆止阀；4、高压开关；5、除菌滤芯；7、净水储存及排出单元；8、后置滤芯；9、净水龙头；81、控制板；90、前置过滤单元；91、细菌隔离单元；92、除菌单元。

具体实施方式

实施例1：

本发明提供了一种制取无菌净水的方法，具体来说包括密闭的除菌单元92,除菌单元92包括除菌滤芯5和净水储存及排出单元7，除菌滤芯5的前端与细菌隔离单元91的净水出口相连，除菌滤芯5的后端与净水储存及排出单元7相连，净水储存及排出单元7包括净水龙头9，除菌滤芯5中的杀菌材料是食品级的易溶于水的广谱杀菌材料，该方法包括以下步骤：

S1、除菌；净水龙头9关闭，流经细菌隔离单元91的净水流入除菌单元92，并溶解除菌滤芯5中的杀菌材料形成除菌溶液，除菌溶液充满除菌单元92后静置；

S2、排出除菌溶液：净水龙头9开启，将步骤S1中除菌单元92中的除菌溶液由净水龙头9排空；

S3、重复步骤S1-S2，进行2-3次，待除菌溶剂完全排出后，完成除菌，使除菌单元92形成无菌且无除菌溶液残留的环境；

S4、制取净水；净水龙头9开启，流经细菌隔离单元91的净水流入步骤S3中形成的无菌且无除菌溶液残留的环境，并由净水龙头9流出。

优选的，在步骤S1开始前进行以下步骤：排空：净水龙头9开启，将净水储存及排出单元7中的水排空，使除菌的效果更好。

优选的，步骤S1中除菌溶液充满所述除菌单元92后静置的时间为10-60min，提高对除菌单元92的除菌效果。

除菌单元92包括高压开关4，高压开关4与除菌滤芯5管路连接，当除菌单元92中水的压力值低于高压开关4中设定的压力值时，高压开关4电连通。

优选的，当进行步骤S2时，即将净水龙头9开启排出除菌溶液时，系统的电源断开，即高压开关4处于电断开的状态。即排出除菌溶液时没有新的源水进入，保证除菌的效果。

细菌隔离单元91包括：反渗透膜单元2和逆止阀3，反渗透膜单元2中的反渗透膜的微孔直径不大于10nm，使其具有隔离细菌、病毒的性能。反渗透膜单元2能够隔离目前被发现的直径最小的细菌和病毒，因此能够杜绝细菌进入除菌单元92；逆止阀3与除菌滤芯5管路连接，逆止阀3设置在高压开关4之前，在步骤S1中，除菌溶液充满除菌单元92后，除菌单元92中水的压力值达到高压开关4中设定的压力值时，高压开关4电断开，逆止阀3关闭。

除菌滤芯5的末端与净水储存及排出单元7连接，除菌单元92中的管路上设置有高压开关4，高压开关4、增压泵1与控制板81电连接，净水龙头9前端设置有后置滤芯8。具体的制水过程为：第一步，在净水储存及排出单元7排空的状态下，除菌单元92中水的压力值低于高压开关4中设定的压力值，高压开关4电连通，控制板81控制增压泵1启动，源水注入反渗透膜单元2，逆止阀3打开，关闭净水龙头9，经过细菌隔离单元91后，水中的细菌及杂质被隔离形成净水，并由逆止阀3流入除菌单元92，随后溶解除菌滤芯5中的杀菌材料形成除菌溶液；除菌溶液充满除菌单元92后，此时除菌单元92中水的压力值达到高压开关4中设定的压力值，则高压开关4电断开，控制板81控制增压泵1停止运转，逆止阀3关闭，使除菌溶液在除菌单元92中静置一段时间，目的是使杀菌材料充分扩散到除菌单元92内的各个部位，静置的时间优选的是10min；第二步，使增压泵1保持停止运转状态，打开净水龙头9，使除菌溶液由净水储存及排出单元7排出，对净水储存及排出单元7中的管路进行除菌，直到除菌单元92中的除菌溶液排空，并由专门的装置进行回收；第三步，启动增压泵1，此时除菌单元92管路中水的压力值小于高压开关4中设定的压力值，重复第一步和第二步，至少重复2-3次，使除菌溶剂能够完全排出，除菌单元92形成无菌且无除菌溶液残留的环境；第四步，当除菌单元92管路中水的压力值低于高压开关4中设定压力的值时，高压开关4电连通，控制板81控制增压泵1启动运转，逆止阀3打开，源水注入细菌隔离单元91进行净化后的净水流入第三步中形成的无菌且无除菌溶液残留的环境，打开净水龙头9，即可流出无菌净水，以上第一步至第三步均为除菌的过程，第四步为制取净水的过程，因此能够从根本上杜绝了环境中细菌的滋生，从而使制取的净水无菌化。

此外，除菌滤芯5上还可设置加药口，使杀菌材料能够从加药口中进行加入，从而无需定期更换除菌滤芯5，更方便使用。

更重要的是，除菌单元92是密闭系统，即整个管路中没有其他进水或进气端口，避免了除菌单元92在除菌过程中受到二次污染。

综上所述，该制取无菌净水的方法中最重要的是先隔离细菌其次再进行除菌然后再进行制作净水，使除菌和制作净水成为两个相互独立的过程，这是因为源水流经细菌隔离单元91中的反渗透膜单元2后，已经被净化成了净水，该净水本身是无菌的，但是进入净水单元排出后，由于净水排出单元环境中原本存在的细菌在水中滋生繁衍，因此使净水携带了环境中滋生的细菌，从而使排出的净水中细菌含量超标，但是目前的做法却不是对杀灭环境中的细菌，而是对净水本身进行杀菌，本末倒置，效果当然不理想。因此采用该方法经过除菌后能够使排出净水的除菌单元92和净水储存及排出单元7保持无菌的状态，使净水储存及排出的环境为无菌环境，因此从根本上杜绝了环境中细菌滋生的现象，从而保证制作的净水中的细菌指标符合直饮水相关卫生标准。

此外采用该方法还能够避免将除菌溶剂溶入净水中构成新的污染，防止对人体造成新的伤害；这是因为：除菌滤芯5中的杀菌材料是易溶于水的广谱杀菌材料，流经除菌滤芯5中的净水溶解了内置于除菌滤芯5中的杀菌材料，形成了除菌溶液，该除菌溶液对除菌单元92完成全面安全高效地的除菌后，再进行2-3次的循环冲洗，随后除菌溶液即由净水龙头9进行排出，不会造成杀菌材料的残留，且可以长时间的保持无菌的状态，从而使制作净水不会携带有害健康的杀菌材料。

实施例2：

如图1和2所示，本发明提供了一种应用该种制取无菌净水的方法的反渗透净水器，包括前置过滤单元90和控制板81，前置过滤单元90的前端设置有源水进口，前置过滤单元90的后端与所述细菌隔离单元91的前端相连，控制板81与高压开关4电连接。该控制板81能够检测高压开关4的状态，并由此控制增压泵1的启停。

通过设置前置过滤单元90，能够对源水进行前期的过滤净化处理，以减轻反渗透膜单元2的工作压力，提高反渗透膜单元2隔离细菌和制取净水的效率，延长反渗透膜单元2的使用寿命。前置过滤单元90可设置为多个相互串联的滤芯，并在最后一个反渗透膜之前设置电磁阀，该电磁阀与控制板81电连接，以便对前期的过滤净化过程进行更好的控制。

细菌隔离单元91包括逆止阀3和增压泵1，增压泵1设在反渗透膜单元2之前并与前置过滤单元90相连，逆止阀3设置在反渗透膜单元2之后，增压泵1与控制板81电连接。增压泵1为反渗透膜单元2提供所需的适当的进水压力，保证反渗透膜单元2能够在水压力作用下使净水渗透通过微孔进入除菌单元92。

控制板81的具体控制过程为：当控制板81检测到高压开关4为电连通状态时，控制增压泵1启动；当检测到高压开关4为电断开状态时，控制增压泵1停止工作。

净水储存及排出单元7包括：后置滤芯8,后置滤芯8的前端与除菌滤芯5

相连，后置滤芯8的后端与净水龙头9的进口相连。

优选的，后置滤芯8设置为活性炭滤芯或矿化滤芯。后置滤芯8能够在净水排出过程中吸附净水中可能残留的微量余氯等物质，并且能够将最终流出的净水分子团打散，使其成为小分子水团结构，使水质得到进一步优化。如果将后置滤芯8内置的滤料设置为矿化滤料，则可以使净水中溶入相应的矿物质，成为矿化净水。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种制取无菌净水的方法，包括密闭的除菌单元(92)，所述除菌单元(92)包括除菌滤芯(5)和净水储存及排出单元(7)，所述除菌滤芯(5)的前端与细菌隔离单元(91)的净水出口相连，所述除菌滤芯(5)的后端与所述净水储存及排出单元(7)相连，所述净水储存及排出单元(7)包括净水龙头(9)，所述除菌滤芯(5)中的杀菌材料是食品级的易溶于水的广谱杀菌材料，其特征在于，包括以下步骤：

S1、除菌；所述净水龙头(9)关闭，流经所述细菌隔离单元(91)的净水流入所述除菌单元(92)，并溶解所述除菌滤芯(5)中的杀菌材料形成除菌溶液，除菌溶液充满所述除菌单元(92)后静置；

S2、排出除菌溶液：所述净水龙头(9)开启，将步骤S1中除菌单元(92)中的除菌溶液由净水龙头(9)排空；

S3、重复步骤S1-S3，进行2-3次，待除菌溶剂完全排出后，完成除菌，使除菌单元(92)形成无菌且无除菌溶液残留的环境；

S4、制取净水；所述净水龙头(9)开启，流经所述细菌隔离单元(91)的净水流入步骤S3形成的无菌且无除菌溶液残留的环境，并由所述净水龙头(9)流出。

2.根据权利要求1所述的制取无菌净水的方法，其特征在于：在步骤S1开始前进行以下步骤：

排空：所述净水龙头(9)开启，将所述净水储存及排出单元(7)中的水排空。

3.根据权利要求2所述的制取无菌净水的方法，其特征在于：步骤S1中除菌溶液充满所述除菌单元(92)后静置的时间为10-60min。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制取无菌净水的方法，其特征在于：所述细菌隔离单元(91)包括反渗透膜单元(2)，所述反渗透膜单元(2)中的反渗透膜的微孔直径不大于10nm。

5.根据权利要求4所述的制取无菌净水的方法，其特征在于：所述除菌单元(92)包括高压开关(4)，所述高压开关(4)与所述除菌滤芯(5)管路连接，当所述除菌单元(92)中水的压力值低于所述高压开关(4)中设定的压力值时，所述高压开关(4)电连通。

6.根据权利要求5所述的制取无菌净水的方法，其特征在于：所述细菌隔离单元(91)包括逆止阀(3)，所述逆止阀(3)与所述除菌滤芯(5)管路连接，所述逆止阀(3)设置在所述高压开关(4)之前，在步骤S1中，除菌溶液充满所述除菌单元(92)后，所述除菌单元(92)中水的压力值达到所述高压开关(4)中设定的压力值时，所述高压开关(4)电断开，所述逆止阀(3)关闭。

7.一种应用权利要求6所述的制取无菌净水的方法的反渗透净水器，其特征在于：包括前置过滤单元(90)和控制板(81)，所述前置过滤单元(90)的前端设置有源水进口，所述前置过滤单元(90)的后端与所述细菌隔离单元(91)的前端相连，所述控制板(81)与所述高压开关(4)电连接。

8.根据权利要求7所述的反渗透净水器，其特征在于：所述细菌隔离单元(91)包括逆止阀(3)和增压泵(1)，所述增压泵(1)设在所述反渗透膜单元(2)之前并与所述前置过滤单元(90)相连，所述逆止阀(3)设置在反渗透膜单元(2)之后，所述增压泵(1)与所述控制板(81)电连接。

9.根据权利要求8所述的反渗透净水器，其特征在于：所述净水储存及排出单元(7)包括：后置滤芯(8)，所述后置滤芯(8)的前端与所述除菌滤芯(5)相连，所述后置滤芯(8)的后端与所述净水龙头(9)的进口相连。

10.根据权利要求9所述的反渗透净水器，其特征在于：所述后置滤芯(8)设置为活性炭滤芯或矿化滤芯。