CN108439495A - 一种应急饮用水取水装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种应急饮用水取水装置，该装置的水质净化由预处理层、多通道膜管和吸管三部分完成，取水过程动力由吮吸吸管产生的负压提供，并可通过向吸管施加正向压力对装置进行清洗。该吸管可以地表微污染水和渗滤苦咸水等为水源，制取饮用水，具有方便携带、产水水质好和适用水质范围宽等显著优点。

Description

一种应急饮用水取水装置
技术领域
本发明涉及一种应急饮用水取水装置。
背景技术
饮水是人生存的基本需求，在野外获得能够安全引用的饮用水，是基本人身健康和工作 继续的保证。随着旅游业的蓬勃发展和野外作业范围的扩大，野外旅行的驴友和野外工作人 员不得不为长时间野外生存准备大量饮用水。正常成人的日饮水量为2-3L，如果按照每人2L/ 日的饮用水计，5天的野外旅行就需要准备10L/人的饮水。对于徒步或简装的人员，饮用水 成为了沉重的负担。
直接以野外的地表水、地下渗滤水等为水源直接饮用，往往会带来安全隐患。野外水源 中往往带有致病性微生物、毒害性物质等污染物。考虑到野外生存的实际环境情况，任何身 体的不适和疾病，都有可能导致工作的缓慢或停滞，甚至会影响到人身的生命安全。在此情 况下，保证饮用水的安全成为野外人员的一个重要生存法则。
采用活性炭吸附、网毡过滤等方法，可以制备简易的野外取水装置，但该装置存在污染 物截留率低、安全性差等突出问题。采用中空纤维膜对原水进行过滤，能够有效提高水质， 但所截留的大颗粒物会附着在纤维束内，难以脱除，存在着膜体无法清洗的难点。并且随着 膜丝束内污染物的积累和染菌，取水装置将不仅起不到净水作用，自身还将成为一个污染源。
虽然目前饮用水净化的方法有很多，但相应的净水装置存在设备复杂、运行条件苛刻、 产水速率小、体积/重量大等问题，不便携带和使用，限制了其作为个人户外装备的可行性。
发明内容
针对野外取水的需要和现有设备的问题，本发明提供一种应急取水装置，以野外江河湖 塘等地表水及洼地积聚水、渗滤水等为水源，通过吮吸直接得到能够安全饮用的水，以提高 野外人员的生存安全系数。
本发明应急饮用水取水装置的水质净化主要由预处理层、过滤膜管和吸管三部分共同完 成，取水过程动力由吮吸吸管产生的负压提供，并可通过向吸管施加正向压力对装置进行清 洗。
所述的应急饮用水取水装置，其特征是所述的预处理层包裹在膜管外侧或前端，由海绵、 化纤棉、活性炭、颗粒吸附剂、吸附树脂或离子交换树脂中的一种或多种构成。针对不同水 源水质，可以选用不同预处理层，以去除大颗粒悬浮物、有机污染物和溶解性盐类等污染物， 实现澄清、脱毒、脱色、除味及脱盐等功能。预处理层可以为一层或多层复合的结构，可通 过辅助成型结构部件，包裹在膜管的外侧或放置于膜管进水的前端，在实现对原水的预处理 同时，也对膜管起到机械保护作用。
所述的应急饮用水取水装置，其特征是所述的膜管为多通道的微滤膜管或超滤膜管，膜 管内的一个或多个通道作为渗透侧与产出的饮用水接触，膜管的外表面及除渗透侧通道外的 通道作为原水侧与经过预处理层的原水接触。该多通道膜管的材料可以是陶瓷、金属等无机 材料或有机材料、复合材料，该膜管可以是均一多孔材料，或由撑体和膜层等组成的复合结 构多孔材料。多通道膜管为具有多个管状通道结构的膜元件，管状通道壁面及元件的外壁面 为膜元件的多孔渗透表面，这里膜元件的外壁面也可视为一个特殊结构的通道。
所述的应急饮用水取水装置，其特征是所述的膜管为多通道的微滤膜管或超滤膜管，膜 管内的一个或多个通道作为渗透侧与产出的饮用水接触，膜管的外表面及除渗透侧通道外的 通道作为原水侧与经过预处理层的原水接触。膜管内部的一个或多个通道作为膜管的渗透侧， 并直接或通过汇集后与吸管联通。膜管的其他通道作为原料侧，与经过预处理的原水接触。
所述的应急饮用水取水装置，其特征是所述的吸管与多通道膜管的一个或多个内通道相 通，通过吮吸负压作用将产生的饮用水导出。特别地，应用中也可通过提高原水位差(如通 过软管提高原水与吸管出水口的高度差)，或提高原水压差(如通过使用注射器提高原水与吸 管出水口的压力差)的手段，不经过吮吸或以较小吮吸压力来获得饮用水。
所述的应急饮用水取水装置，其特征是所述的通过向吸管施加正向压力对装置进行清洗， 操作中可向吸管吹气施压，通过残留水反向冲洗和气体在原水侧膜管表面鼓泡扰动、气升错 流来缓解和脱除膜管表面的污染物。特别地，在清洗过程中可通过膜管倒置，在通道内保留 液体，然后从吸管鼓气，在原水侧鼓出的气泡形成气升式流体，实现气升错流的强化清洗。
所述的应急饮用水取水装置，其特征是所述的装置可以直接以江河、湖泊、池塘、坑洼 等地表水，生物汁液、表面凝液、土壤及岩石渗滤液等为水源制备饮用水。
本发明的有益效果是：本发明应急取水装置具有体积小、重量轻、产水水质好、原水适 应面宽、使用方便、产水量大等优点，并可实现在线清洗，避免了二次污染。此外，外包裹 的预处理层可针对不同的水质进行更换，使之具有除菌/盐/有机毒物等不同的功能。
具体实施方式
实施例1
所述应急取水装置以7通道陶瓷膜管(200nm膜孔径，内通道直径3mm，膜元件直径15mm， 膜元件长度100mm)为膜元件，以中心通道为渗透侧，外包裹5mm厚果壳活性炭层，活性炭 层通过无纺布套袋定型并封装在膜管外表面，吸管通过插口与独立封装的渗透侧通道相连， 构成一个应急取水装置。将该取水装置插入装有泥水(黄褐色浊液，浊度200-250NTU，CODCr 500mg/L，镜检可见微生物悬浮，有明显泥腥味)的水盆中，通过与吮吸一致的负压(约 30-50kpa)进行抽吸，1min内得到100mL的产水。经检测，产水浊度为0.1NTU，镜检未发 现微生物悬浮，产水CODCr 5mg/L，无色无臭。
实施例2
所述应急取水装置以19通道膜管(100nm膜孔径，内通道直径2mm，膜元件直径15mm， 膜元件长度100mm)为膜元件，以中心对称的2个通道为渗透侧，外部依次包裹5mm厚离子 交换树脂层(阴阳离子交换树脂混床)和2mm厚果壳活性炭层，离子交换树脂层和活性炭层 分别通过无纺布套袋定型并封装在膜管外表面，吸管通过插口与独立封装的渗透侧通道相连， 构成一个应急取水装置。打开吸管口并插入吸管后，将该取水装置插入装有苦咸水(浅黄色 浊液，浊度100-150NTU，CODCr 300mg/L，电导率8000μΩ/cm，有明显苦咸异味)的水盆中， 通过与吮吸一致的负压(约30-50kpa)进行抽吸，1min内得到150mL的产水。经检测，产 水浊度为0.1NTU，镜检未发现微生物悬浮，产水CODCr 5mg/L，电导率330μΩ/cm，无色无 臭。
取水完毕后，将取水端倒置，并通过吸管反复吸吹10次后向内鼓气1min，然后冲倾净 存水，擦拭干净，拔除吸管，密封吸管口后保存备用。
实施例3
所述应急取水装置以19通道膜管(100nm膜孔径，内通道直径2mm，膜元件直径15mm， 膜元件长度100mm)为膜元件，以中心对称的2个通道为渗透侧。在膜管吸管所在端的相对 端，依次堆叠10mm厚三氧化二铝吸附小球层和2mm厚聚丙烯纤维棉层，小球层和棉层分别通 过无纺布套袋定型并封装在膜管外表面，吸管通过插口与独立封装的渗透侧通道相连，构成 一个应急取水装置。打开吸管口并插入吸管后，将该取水装置插入装有腐植土壤渗滤液(黄 褐色浊液，浊度200-250NTU，CODCr 700mg/L，镜检可见明显微生物悬浮，有明显腐败臭味) 的水盆中，通过与吮吸一致的负压(约30-50kpa)进行抽吸，1min内得到200mL的产水。 经检测，产水浊度为0.1NTU，镜检未发现微生物悬浮，产水CODCr 20mg/L，电导率350μΩ /cm，无色无臭。
取水完毕后，将取水端倒置，并通过吸管向内鼓气，鼓气1min，然后冲倾净存水，擦拭 干净，拔除吸管，密封吸管口后保存备用。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以 在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并 不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种应急饮用水取水装置，其特征是该装置的水质净化由预处理层、多通道膜管和吸管三部分共同完成，取水过程动力由吮吸吸管产生的负压提供，并可通过向吸管施加正向压力对装置进行清洗。
2.如权利要求1所述的应急饮用水取水装置，其特征是所述的预处理层包裹在膜管外侧或前端，由海绵、化纤棉、活性炭、颗粒吸附剂、吸附树脂或离子交换树脂中的一种或多种构成。
3.如权利要求1所述的应急饮用水取水装置，其特征是所述的膜管为多通道的微滤膜管或超滤膜管，膜管内的一个或多个通道作为渗透侧与产出的饮用水接触，膜管的外表面及除渗透侧通道外的通道作为原水侧与经过预处理层的原水接触。
4.如权利要求1所述的应急饮用水取水装置，其特征是所述的吸管与多通道膜管的一个或多个通道相通，通过吮吸负压作用将产生的饮用水导出。
5.如权利要求1所述的应急饮用水取水装置，其特征是所述的通过向吸管施加正向压力对装置进行清洗，操作中可向吸管吹气施压，通过残留水反向冲洗和气体在原水侧膜管表面鼓泡扰动、气升错流来缓解和脱除膜管表面的污染物。
6.如权利要求1所述的应急饮用水取水装置，其特征是所述的装置可以直接以地表水、微污染水为水源制备饮用水。
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CN200961113Y (zh) * 2006-06-26 2007-10-17 长丰股份有限公司 浸泡型卷式薄膜过滤器
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