CN109851119A - 小型集中净水系统 - Google Patents

Abstract

本发明小型集中净水系统涉及一种能够瞬间将户外河水、溪水、泉水等淡水过滤成直饮水的设备，能广泛地用于应急救援、野外作战、军事演习、抗洪救险等领域。包括机箱、自吸泵、盘式过滤器、保安过滤器、超滤器、紫光灯杀菌装置、净化水流量计和浓水流量计；自吸泵安装在机箱底部，自吸泵进水口通过原水接口管与水源相通，自吸泵出水口通过出水管道与盘式过滤器进水口相连，保安过滤器安装在机箱另一侧中部，盘式过滤器出水口通过管道与保安过滤器进水口相连；超滤器、紫光灯杀菌装置分别安装在机箱内侧，保安过滤器出水口通过管道与超滤器进水口相连，超滤器出水口通过管道与紫光灯杀菌装置进水口相连，紫光灯杀菌装置出水口通过出水管送出净化水。

Description

小型集中净水系统

技术领域

本发明小型集中净水系统涉及的是一种能够瞬间将户外河水、溪水、泉水等淡水过滤成直饮水的设备，能广泛地用于应急救援、野外作战、军事演习、抗洪救险等领域。

背景技术

户外河水、溪水、泉水等淡水，这些水源中可能都含有异味和泥沙等杂质，是不能够给人直接饮用的。无论在传统的作战条件，还是在未来的作战条件下，保证安全、充足的饮用水是每个部队的正常需求和生存的必备条件，只有满足士兵的个人生命必须条件，才能够保证更好的发挥和协同作战，达到事半功倍的效果。因此，部队在户外作战装备中需要一种户外小型集中净水设备。

发明内容

本发明目的是针对上述部队在户外作战装备中需要提供一种小型集中净水系统，是一种能够瞬间将户外河水、溪水、泉水等淡水过滤成净化直饮水的设备，保证部队在户外作战条件下，能够快递便捷的获取安全的饮用水，能满足连、排规模部队户外作战条件下提供饮用水。

小型集中净水系统是采取以下技术方案实现：

小型集中净水系统包括机箱、自吸泵、盘式过滤器、保安过滤器、超滤器、紫光灯杀菌装置、净化水流量计（表）和浓水流量计（表）。

自吸泵安装在机箱底部，自吸泵进水口通过原水接口管与原水水源相通，盘式过滤器安装在机箱一侧中部，自吸泵出水口通过出水管道与盘式过滤器进水口相连，自吸泵出水管道上装有压力表一，保安过滤器安装在机箱另一侧中部，盘式过滤器出水口通过管道与保安过滤器进水口相连，保安过滤器进水管道上装有压力表二、进水阀。

超滤器、紫光灯杀菌装置分别安装在机箱内侧，保安过滤器出水口通过管道与超滤器进水口相连，超滤器进水管道上装有压力表三，超滤器出水口通过管道与紫光灯杀菌装置进水口相连。超滤器出水管道上装有清水阀。紫光灯杀菌装置出水口通过出水管道送出净化水，紫光灯杀菌装置出水管道上装有净化水流量计（表）和净水阀。

超滤器设置有浓水排放管，浓水排放管上装有浓水阀和浓水流量计（表），经过两次过滤的原水进入超滤器，超滤器中有超滤膜，超滤出来的浓水经过浓水阀和浓水流量计排放掉，而可以透过超滤膜的水则通过清水路排出使用。

超滤器出水管道上装有排空阀，能实现管道积水的排空，防止管道积水滋生细菌，也可防止冬天冻堵。

盘式过滤器采用5微米（μ)盘式过滤器。5微米盘式过滤器装有盘式过滤芯，盘式过滤芯由一组两面带沟槽的盘片组成，沟槽棱边形成的交叉点可以把水中固体物截留，由于同时具有了表面拦截和深度凝聚的作用，大大提高了过滤效果。同时由于叠片式过滤系统具有高效反冲洗，自耗水低，占地面积小。盘式过滤器下部装有反冲排水阀和反冲排水管。

保安过滤器由过滤外壳，过滤滤芯等组成，过滤外壳大部分由R304不锈钢材料组成，如用在耐酸碱等特殊场合则可采用R316不锈钢做外壳。可分为法兰式与卡箍式，而法兰式外壳主要用在过滤流量较大的场合。过滤滤壳中间装的过滤滤芯主要以PP过滤棉芯为主。

超滤器中装有超滤膜，超滤膜一般孔径为0.001-0.02微米之间，其为多孔膜，结构具有不对称性，可通过压力筛除小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2-20纳米的颗粒。这些颗粒都会和浓水经过浓水阀和浓水流量计排放掉，而能透过超滤膜的水则通过清水路排出使用。

紫外线灯杀菌装置包括不锈钢管、石英套管、紫外线杀菌灯管，不锈钢管内套装有石英套管，石英套管内装有紫外线杀菌灯管。

不锈钢管两端装有封面盖，不锈钢管两端封面盖上分别设置有进水口、出水口。

经超滤器中装有超滤膜超滤过的清水，从不锈钢管与石英套管之间流过，通过石英套管内紫外线杀菌灯管发出的紫外线对水的直接照射将水中各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死。以此来达到杀菌消毒的目的，制成净化直饮水，并且通过净化水流量计可以观察净化水流量。

小型集中净水系统可过滤户外河水、溪水、泉水等淡水，而这些水源中一般都含有异味和泥沙等颗粒物，都是不可以直接饮用的，所以需要本系统的过滤将这些水源过滤成净化直饮水。因此，按以下流程进行处理：

一种小型集中净水系统的净水方法（工作流程）如下：

1、将自吸泵的原水接口管放入需被净化的原水水源中，并且打开进水阀，浓水阀和清水阀，接着打开自吸泵；

2、原水通过自吸泵被抽入5μ盘式过滤器，经过盘式过滤器的初步过滤，将原水中的泥沙等颗粒物滤除。然后进入保安过滤器进行二次过滤。保安过滤器中采用PP熔喷式滤芯，其特点有流量大、精度高、耐腐蚀、成本低；

3、经过两次过滤的原水进入超滤器，超滤器中有超滤膜，超滤膜一般孔径为0.001-0.02微米之间，其为多孔膜，结构具有不对称性，可通过压力筛除小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2-20纳米的颗粒。这些颗粒都会和浓水经过浓水阀和浓水流量计排放掉，而可以透过超滤膜的水则通过清水路排出使用；

4、清水最后经过紫外线灯杀菌装置内，通过石英套管内紫外线杀菌灯管发出紫外线对清水的直接照射将水中各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死。以此来达到杀菌消毒的目的，制成净化直饮水，并且通过净化水流量计能观察净化水流量；

5、通过排空阀可以实现管道积水的排空，防止管道积水滋生细菌，也能防止冬天冻堵。

操作过程中注意事项：

（1）压力表一读数比压力表二读数大，且压力表二读数过小，说明盘式过滤器被堵，需拆下清洗；

（2）压力表二读数比压力表三读数大，且压力表三读数过小，说明保安过滤器被堵，需拆下清洗；

（3）调节浓水阀可控制清水的产量，浓水阀闭合的越多，超滤器内的压力越大，则清水的产量越高。正常工作中若没调节浓水阀和清水阀，但是清水流量变得很小说明超滤膜被堵了，需及时更换。

小型集中净水系统，是一种能够瞬间将户外河水、溪水、泉水等淡水过滤成直饮水的设备，保证部队在户外作战条件下，能够快递便捷的获取安全的饮用水，能满足连、排规模部队户外作战条件下提供饮用水。

本发明小型集中净水系统设计合理，结构紧凑，本发明小型集中净水系统用来处理户外河水、溪水、泉水等淡水，这些水源中可能都含有异味和泥沙等杂质，是不能够给人直接饮用的，所以需要本装置的过滤将这些水源过滤成直饮水。

小型集中净水系统是保证部队在户外作战条件下，能够快递便捷的获取安全的饮用水。无论在传统的作战条件，还是在未来的作战条件下，保证安全、充足的饮用水是每个部队的正常需求和生存的必备条件，只有满足士兵的个人生命必须条件，才能够保证更好的发挥和协同作战，达到事半功倍的效果。小型集中净水系统就是实现以上功能的产品，有过滤精度高、易于操作、产水量高等特点。

小型集中净水系统集中安装在机箱中，机箱下部装有万向轮，便于移动、搬运机箱，也便于车辆携带搬运，为便携式户外小型集中净水设备。

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1是小型集中净水系统结构及工作流程图；

图2是小型集中净水系统的机箱示意图；

图3是小型集中净水系统A向结构示意图；

图4是小型集中净水系统B向结构示意图。

具体实施方式

参照附图1-4，小型集中净水系统包括机箱1、自吸泵2、盘式过滤器3、保安过滤器4、超滤器5、紫光灯杀菌装置6、净化水流量计（表）16和浓水流量计（表）19。

自吸泵2安装在机箱1底部，自吸泵2进水口通过原水接口管与原水8水源相通，盘式过滤器3安装在机箱1一侧中部，自吸泵2出水口通过出水管道与盘式过滤器3进水口相连，自吸泵2出水管道上装有压力表一9，保安过滤器4安装在机箱1另一侧中部，盘式过滤器3出水口通过管道与保安过滤器4进水口相连，保安过滤器4进水管道上装有压力表二11、进水阀13，所述的自吸泵采用市售自吸式离心泵。

超滤器5、紫光灯杀菌装置6分别安装在机箱1内侧，保安过滤器4出水口通过管道与超滤器5进水口相连，超滤器5进水管道上装有压力表三11，超滤器5出水口通过管道与紫光灯杀菌装置6进水口相连。超滤器5出水管道上装有清水阀14。紫光灯杀菌装置6出水口通过出水管道送出净化水，紫光灯杀菌装置6出水管道上装有净化水流量计（表）16和净水阀17。

超滤器5设置有浓水排放管，浓水排放管上装有浓水阀18和浓水流量计（表）19，经过两次过滤的原水进入超滤器5，超滤器5中装有超滤膜，超滤出来的浓水经过浓水阀和浓水流量计排放掉，而可以透过超滤膜的水则通过清水路排出使用。

超滤器5出水管道上装有排空阀15，能实现管道积水的排空，防止管道积水滋生细菌，也可防止冬天冻堵。

盘式过滤器3采用市售5微米（μ)盘式过滤器。5微米盘式过滤器装有盘式过滤芯，盘式过滤芯由一组两面带沟槽的盘片组成，沟槽棱边形成的交叉点能把水中固体物截留，由于同时具有了表面拦截和深度凝聚的作用，大大提高了过滤效果。同时由于叠片式过滤系统具有高效反冲洗，自耗水低，体积小。盘式过滤器3下部装有反冲排水阀和反冲排水管12。

过滤模式：在过滤状态下，浊水从滤芯外面通过叠片，过滤叠片在弹簧力和液力的作用下被紧紧地压在一起，杂质颗粒截留在叠片交叉点，经过过滤的净水从中流出。

反冲模式：当到达一定的压差时或时间，系统进入反洗状态，控制器控制阀门改变水流方向，反冲水压使弹簧收紧使叠片被松开，位于滤芯支柱上的喷嘴沿切线喷射，使叠片旋转，将截留在叠片上的杂质冲洗。

保安过滤器4属于精密过滤器，其工作原理是利用PP滤芯5μm的孔隙进行机械过滤。水中残存的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等，被截留或吸附在滤芯表面和孔隙中。随着制水时间的增长，滤芯因截留物的污染，其运行阻力逐渐上升，当运行至进出口水压差达0.1MPa时，应更换滤芯。保安过滤器4的主要优点是效率高、阻力小、便于更换。

保安过滤器4主要由过滤外壳，过滤滤芯等组成，过滤外壳由R304不锈钢材料制成，如用在耐酸碱等特殊场合则可采用R316不锈钢做外壳。可分为法兰式与卡箍式，而法兰式外壳主要用在过滤流量较大的场合。过滤滤壳中间装的过滤滤芯采用PP过滤棉芯。

超滤器5中装有超滤膜，超滤膜一般孔径为0.001-0.02微米之间，其为多孔膜，结构具有不对称性，可通过压力筛除小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2-20纳米的颗粒。这些颗粒都会和浓水经过浓水阀和浓水流量计排放掉，而可以透过超滤膜的水则通过清水路排出使用。超滤器5作为膜分离设备，它的关键部分是一种由极薄的表皮层构成的不对称半透膜。其截留的溶质分子量大，约300～3×105，操作压力一般为0.2～0.4MPa。超滤器对去除溶液中的微粒、胶体、细菌、热源和各种有机物有较好的效果，在水处理系统工程中和物质分离领域里，愈来愈成为不可缺少的设备。

紫外线灯杀菌装置6包括不锈钢管、石英套管、紫外线杀菌灯管，不锈钢管内套装有石英套管，石英套管内装有紫外线杀菌灯管。

不锈钢管两端装有封面盖，不锈钢管两端封面盖上分别设置有进水口、出水口。

经超滤器5中装有超滤膜超滤过的清水，从不锈钢管与石英套管之间流过，通过石英套管内紫外线杀菌灯管发出的紫外线对水的直接照射将水中各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死。以此来达到杀菌消毒的目的。并且通过清水流量计可以观察清水流量。

紫外线杀菌灯在水处理主要应用它的杀菌功能，比如过流式的设备工作原理是这样的：经自吸泵产生压力的一定流速的水流流过能透紫外的石英套管外围，紫外线灯产生的254nm紫外线对水进行消毒、杀菌。其特点是水流流速很快，一般在石英外套流过的时间为不超过1秒，因此要求杀菌灯的紫外线强度是很高的，一般要求在表面强度超过30000uw/cm2。要产生如此高的紫外线强度，需选用高强度大功率的紫外线杀菌灯。如果仍然想通过延长时间来提高消毒效果，那么一般选用较长的灯，做较长的设备，或在不锈钢管内壁上处理成涡流旋转式结构，来延长水流过的时间。

所述的机箱1前部设置有前面板，前面板上部装有净化水流量计（表）16、浓水流量计（表）19、压力表一9、压力表二10和压力表三11。前面板下部安装有指示灯20、手动开关21，并设置有操作说明22。机箱1底部装有万向轮7，便于移动。

小型集中净水系统可过滤户外河水、溪水、泉水等淡水，而这些水源中一般都含有异味和泥沙等颗粒物，都是不可以直接饮用的，所以需要本系统的过滤将这些水源过滤成直饮水。因此，按以下流程进行处理：

一种小型集中净水系统的净水方法（工作流程）如下：

1、将自吸泵2的原水接口管放入需被净化的原水8水源中，并且打开进水阀13，浓水阀18和清水阀14，接着打开自吸泵2；

2、原水8通过自吸泵2被抽入5μ盘式过滤器3，经过盘式过滤器3的初步过滤，将原水中的泥沙等颗粒物滤除。然后进入保安过滤器4进行二次过滤。保安过滤器4中采用PP熔喷式滤芯，其特点有流量大、精度高、耐腐蚀、成本低；

3、经过两次过滤的原水进入超滤器5，超滤器5中有超滤膜，超滤膜一般孔径为0.001-0.02微米之间，其为多孔膜，结构具有不对称性，可通过压力筛除小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2-20纳米的颗粒。这些颗粒都会和浓水经过浓水阀18和浓水流量计19排放掉，而能透过超滤膜的水则通过清水路排出使用；

4、清水最后经过紫外线灯杀菌装置6内，通过石英套管内紫外线杀菌灯管发出紫外线对清水的直接照射将水中各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死，以此来达到杀菌消毒的目的，制成净化直饮水，并且通过净化水流量计16能观察净化水流量；

5、通过排空阀15能实现管道积水的排空，防止管道积水滋生细菌，也能防止冬天冻堵。

操作过程中注意事项：

（1）压力表一9读数比压力表二10读数大，且压力表二10读数过小，说明盘式过滤器3被堵，需拆下清洗；

（2）压力表二10读数比压力表三11读数大，且压力表三11读数过小，说明保安过滤器4被堵，需拆下清洗；

（3）调节浓水阀18可控制清水的产量，浓水阀18闭合的越多，超滤器5内的压力越大，则清水的产量越高。正常工作中若没调节浓水阀18和清水阀14，但是清水流量变得很小说明超滤膜被堵了，需及时更换。

小型集中净水系统，是一种能够瞬间将户外河水、溪水、泉水等淡水过滤成直饮水的设备，保证部队在户外作战条件下，能够快递便捷的获取安全的饮用水，能满足连、排规模部队户外作战条件下提供饮用水。

Claims (10)

1.一种小型集中净水系统，其特征在于，包括机箱、自吸泵、盘式过滤器、保安过滤器、超滤器、紫光灯杀菌装置、净化水流量计和浓水流量计；

自吸泵安装在机箱底部，自吸泵进水口通过原水接口管与原水水源相通，盘式过滤器安装在机箱一侧中部，自吸泵出水口通过出水管道与盘式过滤器进水口相连，自吸泵出水管道上装有压力表一，保安过滤器安装在机箱另一侧中部，盘式过滤器出水口通过管道与保安过滤器进水口相连，保安过滤器进水管道上装有压力表二、进水阀；

超滤器、紫光灯杀菌装置分别安装在机箱内侧，保安过滤器出水口通过管道与超滤器进水口相连，超滤器进水管道上装有压力表三，超滤器出水口通过管道与紫光灯杀菌装置进水口相连，超滤器出水管道上装有清水阀，紫光灯杀菌装置出水口通过出水管道送出净化水，紫光灯杀菌装置出水管道上装有净化水流量计和净水阀。

2.根据权利要求1所述的一种小型集中净水系统，其特征在于，

超滤器设置有浓水排放管，浓水排放管上装有浓水阀和浓水流量计，经过两次过滤的原水进入超滤器，超滤器中有超滤膜，超滤出来的浓水经过浓水阀和浓水流量计排放掉，而透过超滤膜的水则通过清水路排出使用。

3.根据权利要求1所述的一种小型集中净水系统，其特征在于，

超滤器出水管道上装有排空阀，能实现管道积水的排空，防止管道积水滋生细菌，也可防止冬天冻堵。

4.根据权利要求1所述的一种小型集中净水系统，其特征在于，盘式过滤器采用5微米盘式过滤器，5微米盘式过滤器装有盘式过滤芯，盘式过滤芯由一组两面带沟槽的盘片组成，沟槽棱边形成的交叉点能把水中固体物截留。

5.根据权利要求1所述的一种小型集中净水系统，其特征在于，盘式过滤器下部装有反冲排水阀和反冲排水管。

6.根据权利要求1所述的一种小型集中净水系统，其特征在于，保安过滤器由过滤外壳，过滤滤芯组成，过滤外壳由R304不锈钢材料制成，过滤外壳中间装的过滤滤芯采用PP过滤棉芯。

7.根据权利要求1所述的一种小型集中净水系统，其特征在于，超滤器中装有超滤膜，超滤膜一般孔径为0.001-0.02微米之间，其为多孔膜，结构具有不对称性，可通过压力筛除小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2-20纳米的颗粒，这些颗粒都会和浓水经过浓水阀和浓水流量计排放掉，而能透过超滤膜的水则通过清水路排出使用。

8.根据权利要求1所述的一种小型集中净水系统，其特征在于，紫外线灯杀菌装置包括不锈钢管、石英套管、紫外线杀菌灯管，不锈钢管内套装有石英套管，石英套管内装有紫外线杀菌灯管，不锈钢管两端装有封面盖，不锈钢管两端封面盖上分别设置有进水口、出水口；

经超滤器中装有超滤膜超滤过的清水，从不锈钢管与石英套管之间流过，通过石英套管内紫外线杀菌灯管发出的紫外线对水的直接照射将水中各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死。

9.权利要求1所述的一种小型集中净水系统的净水方法，其特征在于，

（1）将自吸泵的原水接口管放入需被净化的原水水源中，并且打开进水阀，浓水阀和清水阀，接着打开自吸泵；

（2）原水通过自吸泵被抽入5μ盘式过滤器，经过盘式过滤器的初步过滤，将原水中的泥沙等颗粒物滤除，然后进入保安过滤器进行二次过滤，保安过滤器中采用PP熔喷式滤芯；

（3）经过两次过滤的原水进入超滤器，超滤器中有超滤膜，超滤膜一般孔径为0.001-0.02微米之间，其为多孔膜，结构具有不对称性，可通过压力筛除小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2-20纳米的颗粒；

这些颗粒都会和浓水经过浓水阀和浓水流量计排放掉，而可以透过超滤膜的水则通过清水路排出使用

（4）清水最后经过紫外线灯杀菌装置内，通过石英套管内紫外线杀菌灯管发出紫外线对清水的直接照射将水中各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死；

以此来达到杀菌消毒的目的，制成净化直饮水，并且通过净化水流量计可以观察净化水流量；

（5）通过排空阀能实现管道积水的排空，防止管道积水滋生细菌，也能防止冬天冻堵。

10.根据权利要求9所述的一种小型集中净水系统的净水方法，其特征在于，操作过程中：

（1）压力表一读数比压力表二读数大，且压力表二读数过小，说明盘式过滤器被堵，需拆下清洗；

（2）压力表二读数比压力表三读数大，且压力表三读数过小，说明保安过滤器被堵，需拆下清洗；

（3）调节浓水阀可控制清水的产量，浓水阀闭合的越多，超滤器内的压力越大，则清水的产量越高；正常工作中若没调节浓水阀和清水阀，但是清水流量变得很小说明超滤膜被堵了，需及时更换。