CN109467216A - 一种用于海水淡化的高效净水设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于海水淡化的高效净水设备，包括过滤装置、连接于过滤装置一端的进水管、及连接于过滤装置另一端的净水出水管，在进水管上连接有水泵，过滤装置包括杂质过滤器，杂质过滤器包括第一壳体、及设于第一壳体内的双滤芯组件，双滤芯组件主要由外滤芯、及插设于外滤芯内的内滤芯组成，外滤芯与内滤芯分别为银钛合金滤芯与钛滤芯两种中的任意一种。本发明提供的用于海水淡化的高效净水设备，可实现对海水的前期过滤、中期淡化、后期过滤等过程，不但大幅提高了海水淡化的效率与效果，而且最终也可获得适于人体直接饮用的纯净水，整个过程效率高、过滤淡化效果好。

Description

一种用于海水淡化的高效净水设备

技术领域

本发明涉及海水淡化领域，尤其涉及一种用于海水淡化的高效净水设备。

背景技术

随着工业化的发展，淡水资源日益枯竭，而海水资源是相对比较充足的，利用海水资源进行工业化生产用水的淡化，耗费能源相对较少，是一种经济方便的取水方式，但是海水中存在的杂质较多，需要对海水进行多级过滤、除杂、淡化，才可以使用。

在现有海水淡化技术中，一般采用反渗透法、蒸馏法和电透析法，但因为海水中杂质较多，过多的杂质会直接影响海水淡化过程，导致海水淡化不理想，且淡化后的水无法直接饮用。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于提供一种用于海水淡化的高效净水设备，实现对海水的前期过滤、中期淡化、后期过滤等过程，不但大幅提高了海水淡化的效率与效果，而且最终也可获得适于人体直接饮用的纯净水，整个过程效率高、过滤淡化效果好。

本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：

一种用于海水淡化的高效净水设备，包括一过滤装置、连接于过滤装置一端的一进水管、及连接于过滤装置另一端的一净水出水管，在该进水管上连接有一水泵，其特征在于，所述过滤装置包括一杂质过滤器，该杂质过滤器包括一第一壳体、及设置于第一壳体内的一双滤芯组件，其中，该双滤芯组件主要由一外滤芯、及插设于外滤芯内的一内滤芯组成，该外滤芯与内滤芯分别为银钛合金滤芯与钛滤芯两种中的任意一种；在所述第一壳体上设置有连通至净水出水管的一第一出水管，该第一出水管端部插设于内滤芯内侧。

作为本发明的进一步改进，所述外滤芯与内滤芯的纵截面均呈U形，该外滤芯上端与内滤芯上端分别连接于第一壳体内侧顶部，该内滤芯由外滤芯上端口插入外滤芯中，该外滤芯下端与第一壳体内底部相分离，在该第一壳体内且位于外滤芯外围形成有一空腔，所述进水管连通至空腔。

作为本发明的进一步改进，在所述外滤芯上形成有若干外滤芯孔，该外滤芯孔的孔径为50-100um；在所述内滤芯上形成有若干内滤芯孔，该内滤芯孔的孔径为1-5um。

作为本发明的进一步改进，在所述第一壳体下部开设有一第一废水出口，在该第一壳体外侧设置有连接至第一废水出口的一第一废水出水管，在该第一废水出水管上设置有一第一压差开关。

作为本发明的进一步改进，所述过滤装置还包括连通至第一出水管的一海水淡化过滤器，该海水淡化过滤器包括一第二壳体、及设置于第二壳体内的一反渗透膜，在所述第二壳体上部设置有连通至净水出水管的一第二出水管，该第二出水管端部插设于反渗透膜内侧。

作为本发明的进一步改进，在所述第一出水管上连接有一增压水泵，在该增压水泵内设置有一电子压力控制器或机械式压力控制器。

作为本发明的进一步改进，在所述第二壳体下部开设有一第二废水出口，在该第二壳体外侧设置有连接至第二废水出口的一第二废水出水管，在该第二废水出水管上设置有一第二压差开关。

作为本发明的进一步改进，所述过滤装置还包括连通至第二出水管的一多级过滤器，该多级过滤器包括依次排列的一级过滤组件、二级过滤组件与三级过滤组件，其中，该一级过滤组件包括第一外壳、及设置于第一外壳内的一级滤芯，在该第一外壳内且位于一级滤芯外围形成有一级空腔，在该一级空腔内填充有活性炭颗粒，该一级滤芯为银钛合金滤芯或钛滤芯；该二级过滤组件包括第二外壳、及设置于第二外壳内的二级滤芯，在该第二外壳内且位于二级滤芯外围形成有二级空腔，在该二级空腔内填充有KDF铜锌合金颗粒，该二级滤芯为银钛合金滤芯或钛滤芯；该三级过滤组件包括第三外壳、及设置于第三外壳内的三级滤芯，在该第三外壳内且位于三级滤芯外围形成有三级空腔，在该三级空腔内填充有竹炭颗粒，该三级滤芯为人体微量金属元素滤芯；所述净水出水管连通至人体微量金属元素滤芯内侧，该一级过滤组件与二级过滤组件之间、及二级过滤组件与三级过滤组件之间分别通过一通水管相连接。

作为本发明的进一步改进，在所述第二出水管上设置有一储水桶。

作为本发明的进一步改进，在所述进水管上且位于水泵后方设置有一单向阀。

本发明的有益效果为：

(1)通过在海水淡化过滤器前端增设杂质过滤器，在对海水进行淡化前，由杂质过滤器先对海水进行高效除杂，具体由杂质过滤器中具有特殊结构设计的双滤芯组件对海水进行两次除杂、杀菌与消炎，从而获得干净的海水，采用这种带双滤芯组件的新型杂质过滤器，除杂、杀菌与消炎彻底完全，效率高，效果好，利于后续对海水的淡化。

(2)通过在海水淡化过滤器后端增设多级过滤器，在海水淡化成淡水后，由多级过滤器对淡水进行至少三级过滤，不但能进一步过滤掉淡水中存在的有害而不适于人体饮用的物质，而且可不断释放出对人体健康有益的微量金属元素，使得净化后的净水中富含对人体有益的微量金属元素，满足人体对微量金属元素的需求，获得更适于人体饮用的纯净水。

(3)由高效净水设备整体合理的结构设计，通过直接控制增压水泵中的电机反向转动，即可使储水桶中的淡水反向流动，依次回流至海水淡化过滤器与杂质过滤器中，由淡水对海水淡化过滤器中的反渗透膜、及杂质过滤器中的外滤芯与内滤芯进行反冲洗，由此，即实现对滤芯的反冲洗功能，使滤芯长时间不用拆卸清洗或更换，提高整个过滤设备的使用寿命。

上述是发明技术方案的概述，以下结合附图与具体实施方式，对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式详细说明。

实施例一：

请参照图1，本实施例提供一种用于海水淡化的高效净水设备，包括一过滤装置1、连接于过滤装置1一端的一进水管2、及连接于过滤装置1另一端的一净水出水管3，在该进水管2上连接有一水泵4。所述过滤装置1包括一杂质过滤器11，该杂质过滤器11包括一第一壳体111、及设置于第一壳体111内的一双滤芯组件112，其中，该双滤芯组件112主要由一外滤芯1121、及插设于外滤芯1121内的一内滤芯1122组成，该外滤芯1121与内滤芯1122分别为银钛合金滤芯与钛滤芯两种中的任意一种；在所述第一壳体111上设置有连通至净水出水管3的一第一出水管113，该第一出水管113端部插设于内滤芯1122内侧。

在本实施例中，所述外滤芯1121与内滤芯1122的纵截面均呈U形，该外滤芯1121上端与内滤芯1122上端分别连接于第一壳体111内侧顶部，该内滤芯1122由外滤芯1121上端口插入外滤芯1121中，该外滤芯1121下端与第一壳体111内底部相分离，在该第一壳体111内且位于外滤芯1121外围形成有一空腔1111，所述进水管2连通至空腔1111。

同时，在所述外滤芯1121上形成有若干外滤芯孔，该外滤芯孔的孔径为50-100um；在所述内滤芯1122上形成有若干内滤芯孔，该内滤芯孔的孔径为1-5um。

同时，在所述第一壳体111下部开设有一第一废水出口，在该第一壳体111外侧设置有连接至第一废水出口的一第一废水出水管114，过滤后产生的废水由第一废水出水管11排出。同时，在该第一废水出水管114上设置有一第一压差开关115，当第一废水出水管11中出现废水时，由水压压差打开第一压差开关115，将废水排出。

在本实施例中，所述银钛合金滤芯的制备方法包括以下步骤：

(1)预备以下原料：

银粉60-80％

钛粉10-30％

石蜡1-20％；

(2)将银粉、钛粉与石蜡混合搅拌均匀，形成银钛条状物；

(3)将银钛条状物放进粉末冶金模具中，由压铸机以600-800mPA的压强模压成型，获得银钛产品；

(4)将成型的银钛产品放进内部处于常温状态的钼真空热处理炉中，炉内压强为6-10PA，接着，用氩气加热4.5-5.5h，温度达到400-600℃，之后，继续加热直到温度升到700-900℃，并保持2.5-3.5h，银钛产品内的石蜡高温气化；然后，逐步降温至常温，形成具有孔孔相连的数个滤芯孔的银钛合金滤芯，开炉，取出银钛合金滤芯即可。

由于银粉具有良好的杀菌特性，钛粉具有人体亲和力最强、耐酸碱、防生锈等特性，且钛粉不易与其他化学物质发生反应，而石蜡可将银粉与钛粉融合在一起形成银钛条状物，在后期高温处理时，石蜡挥发掉，同时银粉与钛粉紧密的融合于一体，使银钛合金中不再含有石蜡。

通过采用银粉、钛粉与石蜡合适的用量配比，及工艺参数的设定，制备出具有杀菌、消炎、对人亲和力强、防生锈、耐酸碱等功能的银钛合金滤芯，银钛合金滤芯中的银粉与钛粉不但能紧密的融合于一体，而且银钛合金滤芯上形成了微细的外滤芯孔和/内滤芯孔，可显著提高银钛合金滤芯的杀菌、消炎、过滤、对人亲和力、防生锈、耐酸碱等性能，特别适用于对海水的过滤。

本实施例钛滤芯具有耐腐蚀，耐高温，强度大，过滤精度容易保证，易再生等优异性能。由钛粉经成形、高温烧结而成，故表面颗粒不易脱落；在空气中的使用温度可达500～600℃；不但使用与海水的过滤，也适用于各种腐蚀性介质的过滤，例如：盐酸、硫酸、氢氧化物、海水、王水及铁、铜、钠等氯化物溶液的过滤。

在对海水进行淡化前，先将海水通入杂质过滤器11中进行高效除杂，进入第一壳体111的空腔1111后，通过外滤芯1121，由外滤芯1121先对海水进行第一次除杂、杀菌与消炎等；然后，再通过内滤芯1122，由内滤芯1122对第一次除杂、杀菌与消炎后的海水进行第一次除杂、杀菌与消炎，最终由第一出水管113流出过滤后干净的海水。采用这种带双滤芯组件112的新型杂质过滤器11，除杂、杀菌与消炎彻底完全，效率高。

在本实施例中，所述过滤装置1还包括连通至第一出水管113的一海水淡化过滤器12，该海水淡化过滤器12包括一第二壳体121、及设置于第二壳体121内的一反渗透膜122，在所述第二壳体121上部设置有连通至净水出水管3的一第二出水管123，该第二出水管123端部插设于反渗透膜122内侧。由反渗透膜122对过滤后的海水进行淡化，最终从第二出水管123流出纯净的淡水。

为了使过滤后的水能顺利进入海水淡化过滤器12的第二壳体121中，本实施例在所述第一出水管113上连接有一增压水泵5，在该增压水泵5内设置有一电子压力控制器或机械式压力控制器，用以控制水压，防止出现水压过大的情况。

同时，在所述第二壳体121下部开设有一第二废水出口，在该第二壳体121外侧设置有连接至第二废水出口的一第二废水出水管124，淡化后产生的废水由第二废水出水管124排出。同时，在该第二废水出水管124上设置有一第二压差开关125，当第二废水出水管124中出现废水时，由水压压差打开第二压差开关125，将废水排出。

实施例二：

本实施例与实施例一的主要区别在于，本实施例所述过滤装置1还包括连通至第二出水管123的一多级过滤器13，该多级过滤器13包括依次排列的一级过滤组件131、二级过滤组件132与三级过滤组件133。

具体的，该一级过滤组件131包括第一外壳1311、及设置于第一外壳1311内的一级滤芯1312，在该第一外壳1311内且位于一级滤芯1312外围形成有一级空腔1313，在该一级空腔1313内填充有活性炭颗粒1314，该一级滤芯1312为银钛合金滤芯或钛滤芯。由活性炭颗粒1314与一级滤芯1312相结合，可对淡化后的水进行一级过滤，不但可有效去除淡水中的杀虫剂、农药残余物、有机溶剂及其他因工业造成的化学污染，而且能有效去除水中的有机物、余氯及其他放射性物质，并有脱色、去除异味、杀菌与消炎等功效。

具体的，该二级过滤组件132包括第二外壳1321、及设置于第二外壳1321内的二级滤芯1322，在该第二外壳1321内且位于二级滤芯1322外围形成有二级空腔1323，在该二级空腔1323内填充有KDF铜锌合金颗粒1324，该二级滤芯1322为银钛合金滤芯或钛滤芯。由KDF铜锌合金颗粒1324与二级滤芯1322相结合，可对一级过滤后的淡水进行二级过滤，可去除水中对人体有害的重金属与酸根离子，提高水的活化程度，更有利于人体对水的吸收，保护人体健康，促进人体新陈代谢。

具体的，该三级过滤组件133包括第三外壳1331、及设置于第三外壳1331内的三级滤芯1332，在该第三外壳1331内且位于三级滤芯1332外围形成有三级空腔1333，在该三级空腔1333内填充有竹炭颗粒1334，该三级滤芯1332为人体微量金属元素滤芯。

具体的，在本实施例中，人体微量金属元素滤芯的制备方法包括以下步骤：

(1)预备以下原料：

(2)将锌粉、铜粉、钴粉、钼粉、铬粉、镍粉、锡粉、铁粉、银粉与石蜡，混合搅拌均匀，形成微量金属元素条状物；

(3)将微量金属元素条状物放进粉末冶金模具中，由压铸机以600-800mPA的压强模压成型，获得微量金属元素产品；

(4)将成型的微量金属元素产品放进内部处于常温状态的钼真空热处理炉中，炉内压强为6-10PA，接着，用氩气加热4.5-5.5h，温度达到400-600℃，之后，继续加热直到温度升到700-900℃，并保持2.5-3.5h，微量金属元素产品内的石蜡高温气化；然后，逐步降温至常温，形成具有孔孔相连的数个滤芯孔的人体微量金属元素滤芯，开炉，取出人体微量金属元素滤芯即可。

在本实施例中，石蜡可将各种人体微量金属元素粉末融合在一起形成微量金属元素条状物，在后期高温处理时，石蜡挥发掉，同时各种人体微量金属元素粉末紧密的融合于一体，使人体微量金属元素滤芯中不再含有石蜡。

在本实施例通过采用各种人体微量金属元素粉末与石蜡合适的用量配比，及工艺参数的设定，制备出不但具有杀菌、消炎、对人亲和力强等性能的人体微量金属元素滤芯，而且人体微量金属元素滤芯可持续不断的溶出对人体健康有益的微量金属元素：锌、铜、钴、钼、铬、镍、锡、铁、银，使得净化后的净水中富含微量金属元素，满足人体对微量金属元素的需求。

经过二级过滤后的淡水，进入三级滤芯1332中，由人体微量金属元素滤芯可持续不断的溶出对人体健康有益的微量金属元素：锌、铜、钴、钼、铬、镍、锡、铁、银，使得净化后的净水中富含对人体有益的微量金属元素，满足人体对微量金属元素的需求。

同时，所述净水出水管3连通至人体微量金属元素滤芯内侧，该一级过滤组件131与二级过滤组件132之间、及二级过滤组件132与三级过滤组件133之间分别通过一通水管134相连接。

由此，从净水出水管3中获得的水即为纯净的且满足人体需求的可直接饮用水。

本实施例通过多级过滤器13对淡水进行至少三级过滤，不但能进一步过滤掉淡水中存在的有害而不适于人体饮用的物质，而且可不断释放出对人体健康有益的微量金属元素，使得净化后的净水中富含对人体有益的微量金属元素，满足人体对微量金属元素的需求，获得更适于人体饮用的纯净水。

实施例三：

本实施例与实施例二的主要区别在于，本实施例在所述第二出水管123上设置有一储水桶6，由经过海水淡化过滤器12后获得的淡水可储存在储水桶6中。同时，在所述进水管2上且位于水泵4后方设置有一单向阀7。通过直接控制增压水泵5中的电机反向转动，即可使储水桶6中的淡水反向流动，依次回流至海水淡化过滤器12与杂质过滤器11中，水的流动方向与上述过滤过程中水的流动方向相反，由此，由淡水对海水淡化过滤器12中的反渗透膜122、及杂质过滤器11中的外滤芯1121与内滤芯1122进行反冲洗，并利用水压压差开启第一废水出水管114上的第一压差开关115与第二废水出水管124上的第二压差开关125，从而排出反冲洗产生的污水。由此，即实现对滤芯的反冲洗功能，使滤芯长时间不用拆卸清洗或更换，提高整个过滤设备的使用寿命。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故采用与本发明上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他结构，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于海水淡化的高效净水设备，包括一过滤装置、连接于过滤装置一端的一进水管、及连接于过滤装置另一端的一净水出水管，在该进水管上连接有一水泵，其特征在于，所述过滤装置包括一杂质过滤器，该杂质过滤器包括一第一壳体、及设置于第一壳体内的一双滤芯组件，其中，该双滤芯组件主要由一外滤芯、及插设于外滤芯内的一内滤芯组成，该外滤芯与内滤芯分别为银钛合金滤芯与钛滤芯两种中的任意一种；在所述第一壳体上设置有连通至净水出水管的一第一出水管，该第一出水管端部插设于内滤芯内侧。

2.根据权利要求1所述的用于海水淡化的高效净水设备，其特征在于，所述外滤芯与内滤芯的纵截面均呈U形，该外滤芯上端与内滤芯上端分别连接于第一壳体内侧顶部，该内滤芯由外滤芯上端口插入外滤芯中，该外滤芯下端与第一壳体内底部相分离，在该第一壳体内且位于外滤芯外围形成有一空腔，所述进水管连通至空腔。

3.根据权利要求1所述的用于海水淡化的高效净水设备，其特征在于，在所述外滤芯上形成有若干外滤芯孔，该外滤芯孔的孔径为50-100um；在所述内滤芯上形成有若干内滤芯孔，该内滤芯孔的孔径为1-5um。

4.根据权利要求1所述的用于海水淡化的高效净水设备，其特征在于，在所述第一壳体下部开设有一第一废水出口，在该第一壳体外侧设置有连接至第一废水出口的一第一废水出水管，在该第一废水出水管上设置有一第一压差开关。

5.根据权利要求1所述的用于海水淡化的高效净水设备，其特征在于，所述过滤装置还包括连通至第一出水管的一海水淡化过滤器，该海水淡化过滤器包括一第二壳体、及设置于第二壳体内的一反渗透膜，在所述第二壳体上部设置有连通至净水出水管的一第二出水管，该第二出水管端部插设于反渗透膜内侧。

6.根据权利要求5所述的用于海水淡化的高效净水设备，其特征在于，在所述第一出水管上连接有一增压水泵，在该增压水泵内设置有一电子压力控制器或机械式压力控制器。

7.根据权利要求5所述的用于海水淡化的高效净水设备，其特征在于，在所述第二壳体下部开设有一第二废水出口，在该第二壳体外侧设置有连接至第二废水出口的一第二废水出水管，在该第二废水出水管上设置有一第二压差开关。

8.根据权利要求5所述的用于海水淡化的高效净水设备，其特征在于，所述过滤装置还包括连通至第二出水管的一多级过滤器，该多级过滤器包括依次排列的一级过滤组件、二级过滤组件与三级过滤组件，其中，该一级过滤组件包括第一外壳、及设置于第一外壳内的一级滤芯，在该第一外壳内且位于一级滤芯外围形成有一级空腔，在该一级空腔内填充有活性炭颗粒，该一级滤芯为银钛合金滤芯或钛滤芯；该二级过滤组件包括第二外壳、及设置于第二外壳内的二级滤芯，在该第二外壳内且位于二级滤芯外围形成有二级空腔，在该二级空腔内填充有KDF铜锌合金颗粒，该二级滤芯为银钛合金滤芯或钛滤芯；该三级过滤组件包括第三外壳、及设置于第三外壳内的三级滤芯，在该第三外壳内且位于三级滤芯外围形成有三级空腔，在该三级空腔内填充有竹炭颗粒，该三级滤芯为人体微量金属元素滤芯；所述净水出水管连通至人体微量金属元素滤芯内侧，该一级过滤组件与二级过滤组件之间、及二级过滤组件与三级过滤组件之间分别通过一通水管相连接。

9.根据权利要求8所述的用于海水淡化的高效净水设备，其特征在于，在所述第二出水管上设置有一储水桶。

10.根据权利要求1所述的用于海水淡化的高效净水设备，其特征在于，在所述进水管上且位于水泵后方设置有一单向阀。