CN109179727A - 一种基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置，除杂室内部且位于除渣滤网下方的位置固定连接有二级储水挡板，除杂室的右侧固定连接有初级净化室，初级净化室顶端贯穿有水量测量杆，初级净化室外部右侧且靠近上方的位置固定连接有离子吸附室，离子吸附室内部且位于连通管的右侧固定连接有交换树脂填充机构，离子吸附室内部且位于交换树脂填充机构的下方固定连接有沸石分子筛膜，本发明涉及沸石分子筛膜技术领域。该基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置，达到了降低家庭食用水中重金属的含量，提高饮水的安全性，便于净化水滤渣的清除，避免拆卸清洗带来的不便，降低清洗成本的目的。

Description

一种基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置

技术领域

本发明涉及沸石分子筛膜技术领域，具体为一种基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置。

背景技术

沸石分子筛是一种无机晶体材料，因具有规整的孔道结构、较强的酸性和高的水热稳定性而广泛应用于催化、吸附和离子交换等领域中，并起着不可替代的作用。沸石分子筛是结晶铝硅酸金属盐的水合物。M代表阳离子，m表示其价态数，z表示水合数，x和y是整数。沸石分子筛活化后，水分子被除去，余下的原子形成笼形结构。分子筛晶体中有许多一定大小的空穴，空穴之间有许多同直径的孔(也称“窗口”)相连。由于分子筛能将比其孔径小的分子吸附到空穴内部，而把比孔径大的分子排斥在其空穴外，起到筛分分子的作用，故得名分子筛。沸石分子筛在自然界中即可存在，人工大量合成是从上世纪70年代开始。

沸石分子筛的吸附是一种物理变化过程。产生吸附的原因主要是分子引力作用在固体表面产生的一种“表面力”，当流体流过时，流体中的一些分子由于做不规则运动而碰撞到吸附剂表面，在表面产生分子浓聚，使流体中的这种分子数目减少，达到分离、清除的目的。由于吸附不发生化学变化，只要设法将浓聚在表面的分子赶跑，沸石分子筛就又具有吸附能力，这一过程是吸附的逆过程，叫解析或再生。由于沸石分子筛孔径均匀，只有当分子动力学直径小于沸石分子筛孔径时才能很容易进入晶穴内部而被吸附，所以沸石分子筛对于气体和液体分子就犹如筛子一样，根据分子的大小来决定是否被吸附。由于沸石分子筛晶穴内还有着较强的极性，能与含极性基团的分子在沸石分子筛表面发生强的作用，或是通过诱导使可极化的分子极化从而产生强吸附。这种极性或易极化的分子易被极性沸石分子筛吸附的特性体现出沸石分子筛的又一种吸附选择性。

目前食用水均通过自来水厂供应，对于高层住户，食用水可能是二次供水或多次供水，水塔内的水源存储时间过长，水质发生变化和污染，并且自来水厂水的净化程度并不高，对于水中的重金属处理效果差，而且成本高，重金属会在人体内堆积，对人体健康造成威胁。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置，解决了对于高层住户，食用水可能是二次供水或多次供水，水塔内的水源存储时间过长，水质发生变化和污染，并且自来水厂水的净化程度并不高，对于水中的重金属处理效果差，而且成本高，重金属会在人体内堆积，对人体健康造成威胁的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置，包括除杂室，所述除杂室顶端的中间位置连通有进水管，所述除杂室内部且位于进水管的下方对称固定连接有除渣滤网，所述除渣滤网之间的位置固定连接有搅拌叶片，所述除杂室内部且位于除渣滤网下方的位置固定连接有二级储水挡板，所述除杂室的右侧固定连接有初级净化室，所述除杂室底端的右侧通过高密度活性炭层与初级净化室连通，所述初级净化室顶端贯穿有水量测量杆，所述初级净化室外部右侧且靠近上方的位置固定连接有离子吸附室，所述初级净化室通过连通管与离子吸附室连通，所述离子吸附室内部且位于连通管的右侧固定连接有交换树脂填充机构，所述离子吸附室内部且位于交换树脂填充机构的下方固定连接有沸石分子筛膜；

所述水量测量杆包括量程浮杆，所述量程浮杆的顶部贯穿且延伸至初级净化室的外部，所述量程浮杆位于初级净化室内部的底端固定连接有浮板，所述浮板的底端表面固定连接有低密度活性碳层，所述量程浮杆竖直方向的表面均匀设置有刻度。

优选的，所述交换树脂填充机构包括填充管，所述填充管的左侧与连通管连通，所述填充管内部的两侧均固定连接有移动滑槽。

优选的，所述移动滑槽的内部均滑动连接有移动滑块，所述移动滑块之间且位于填充管内部固定连接有移动限制板。

优选的，所述填充管内部且位于移动限制板的左侧设置有交换树脂，所述填充管内部右侧的中间位置开设有漏水口。

优选的，所述进水管位于除杂室外部的一端连通有密封连接头。

优选的，所述除杂室的右侧且位于搅拌叶片下方的位置连通有第一排放口，所述除杂室的右侧且位于除渣滤网下方的位置连通有第二排放口。

优选的，所述二级储水挡板的左侧通过储水闸阀与除杂室转动连接。

优选的，所述离子吸附室的底端连通有净化出口。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置。具备以下有益效果：

(1)、该基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置，通过食用水从密封连接头经过进水管流入除杂室内部，除渣滤网滤除水中大颗粒不容杂质，此时储水闸阀处于打开状态，食用水经过高密度活性炭层过滤，进入初级净化室内部，受到浮力的作用，浮板带动量程浮杆向上移动，通过观察刻度了解内部储水情况，并且低密度活性碳层与食用水顶部表面接触，从而再次实现再次过滤，食用水再依次交换树脂填充机构和沸石分子筛膜的吸附，交换树脂可去除水中大量阴阳离子，沸石分子筛膜可以物理性吸附重金属阳离子，完全净化后的水从流出，达到了降低家庭食用水中重金属的含量，提高饮水的安全性的目的。

(2)、该基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置，通过当除渣滤网上积累的杂质过量时，关闭储水闸阀，向密封连接头内部通水，同时搅拌叶片转动，食用水在二级储水挡板上方不断地搅拌，过滤的沉淀物漂浮起来，此时再同时打开第一排放口和第二排放口，直至排出的水不再浑浊，达到了便于净化水滤渣的清除，避免拆卸清洗带来的不便，降低清洗成本的目的。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明水量测量杆的结构示意图；

图3为本发明交换树脂填充机构的结构示意图。

图中：1除杂室、2进水管、3除渣滤网、4搅拌叶片、5二级储水挡板、6初级净化室、7水量测量杆、71量程浮杆、72浮板、73低密度活性碳层、74刻度、8离子吸附室、9连通管、10交换树脂填充机构、101填充管、102移动滑槽、103移动滑块、104移动限制板、105交换树脂、106漏水口、11沸石分子筛膜、12高密度活性炭层、13密封连接头、14第一排放口、15第二排放口、16储水闸阀、17净化出口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置，包括除杂室1，除杂室1顶端的中间位置连通有进水管2，除杂室1内部且位于进水管2的下方对称固定连接有除渣滤网3，除渣滤网3之间的位置固定连接有搅拌叶片4，除杂室1内部且位于除渣滤网3下方的位置固定连接有二级储水挡板5，除杂室1的右侧固定连接有初级净化室6，除杂室1底端的右侧通过高密度活性炭层12与初级净化室6连通，初级净化室6顶端贯穿有水量测量杆7，初级净化室6外部右侧且靠近上方的位置固定连接有离子吸附室8，初级净化室6通过连通管9与离子吸附室8连通，离子吸附室8内部且位于连通管9的右侧固定连接有交换树脂填充机构10，离子吸附室8内部且位于交换树脂填充机构10的下方固定连接有沸石分子筛膜11；

水量测量杆7包括量程浮杆71，量程浮杆71的顶部贯穿且延伸至初级净化室6的外部，量程浮杆71位于初级净化室6内部的底端固定连接有浮板72，浮板72的底端表面固定连接有低密度活性碳层73，量程浮杆71竖直方向的表面均匀设置有刻度74。交换树脂填充机构10包括填充管101，填充管101的左侧与连通管9连通，填充管101内部的两侧均固定连接有移动滑槽102。移动滑槽102的内部均滑动连接有移动滑块103，移动滑块103之间且位于填充管101内部固定连接有移动限制板104。填充管101内部且位于移动限制板104的左侧设置有交换树脂105，填充管101内部右侧的中间位置开设有漏水口106。进水管2位于除杂室1外部的一端连通有密封连接头13。除杂室1的右侧且位于搅拌叶片4下方的位置连通有第一排放口14，除杂室1的右侧且位于除渣滤网3下方的位置连通有第二排放口15。二级储水挡板5的左侧通过储水闸阀16与除杂室1转动连接。离子吸附室8的底端连通有净化出口17。

使用时，通过食用水从密封连接头13经过进水管2流入除杂室1内部，除渣滤网3滤除水中大颗粒不容杂质，此时储水闸阀16处于打开状态，食用水经过高密度活性炭层12过滤，进入初级净化室6内部，受到浮力的作用，浮板72带动量程浮杆71向上移动，通过观察刻度74了解内部储水情况，并且低密度活性碳层73与食用水顶部表面接触，从而再次实现再次过滤，食用水再依次交换树脂填充机构10和沸石分子筛膜11的吸附，交换树脂105可去除水中大量阴阳离子，沸石分子筛膜11可以物理性吸附重金属阳离子，完全净化后的水从17流出，达到了降低家庭食用水中重金属的含量，提高饮水的安全性的目的。通过当除渣滤网3上积累的杂质过量时，关闭储水闸阀16，向密封连接头13内部通水，同时搅拌叶片4转动，食用水在二级储水挡板5上方不断地搅拌，过滤的沉淀物漂浮起来，此时再同时打开第一排放口14和第二排放口15，直至排出的水不再浑浊，达到了便于净化水滤渣的清除，避免拆卸清洗带来的不便，降低清洗成本的目的。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置，包括除杂室(1)，其特征在于：所述除杂室(1)顶端的中间位置连通有进水管(2)，所述除杂室(1)内部且位于进水管(2)的下方对称固定连接有除渣滤网(3)，所述除渣滤网(3)之间的位置固定连接有搅拌叶片(4)，所述除杂室(1)内部且位于除渣滤网(3)下方的位置固定连接有二级储水挡板(5)，所述除杂室(1)的右侧固定连接有初级净化室(6)，所述除杂室(1)底端的右侧通过高密度活性炭层(12)与初级净化室(6)连通，所述初级净化室(6)顶端贯穿有水量测量杆(7)，所述初级净化室(6)外部右侧且靠近上方的位置固定连接有离子吸附室(8)，所述初级净化室(6)通过连通管(9)与离子吸附室(8)连通，所述离子吸附室(8)内部且位于连通管(9)的右侧固定连接有交换树脂填充机构(10)，所述离子吸附室(8)内部且位于交换树脂填充机构(10)的下方固定连接有沸石分子筛膜(11)；

所述水量测量杆(7)包括量程浮杆(71)，所述量程浮杆(71)的顶部贯穿且延伸至初级净化室(6)的外部，所述量程浮杆(71)位于初级净化室(6)内部的底端固定连接有浮板(72)，所述浮板(72)的底端表面固定连接有低密度活性碳层(73)，所述量程浮杆(71)竖直方向的表面均匀设置有刻度(74)。

2.根据权利要求1所述的一种基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置，其特征在于：所述交换树脂填充机构(10)包括填充管(101)，所述填充管(101)的左侧与连通管(9)连通，所述填充管(101)内部的两侧均固定连接有移动滑槽(102)。

3.根据权利要求2所述的一种基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置，其特征在于：所述移动滑槽(102)的内部均滑动连接有移动滑块(103)，所述移动滑块(103)之间且位于填充管(101)内部固定连接有移动限制板(104)。

4.根据权利要求3所述的一种基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置，其特征在于：所述填充管(101)内部且位于移动限制板(104)的左侧设置有交换树脂(105)，所述填充管(101)内部右侧的中间位置开设有漏水口(106)。

5.根据权利要求1所述的一种基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置，其特征在于：所述进水管(2)位于除杂室(1)外部的一端连通有密封连接头(13)。

6.根据权利要求1所述的一种基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置，其特征在于：所述除杂室(1)的右侧且位于搅拌叶片(4)下方的位置连通有第一排放口(14)，所述除杂室(1)的右侧且位于除渣滤网(3)下方的位置连通有第二排放口(15)。

7.根据权利要求1所述的一种基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置，其特征在于：所述二级储水挡板(5)的左侧通过储水闸阀(16)与除杂室(1)转动连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于沸石分子筛膜的食用水重金属净化装置，其特征在于：所述离子吸附室(8)的底端连通有净化出口(17)。