CN1344690A - 健康净水的处理方法及其处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种把水中有害的成分如微粒,胶体,细菌,病毒,绝大部分钙镁离子等去除,同时把有益成分如无机离子等保留的健康净水的处理方法和处理装置。本发明的健康净水的处理方法和处理装置将活性炭吸附过滤,微滤、纳滤、紫外线杀菌消毒、活化集成于一体,对原水(自来水)进行充分完全的处理。

Description

健康净水的处理方法及其处理装置

本发明涉及给水系统的水处理领域，特别是一种健康净水的处理方法及其处理装置。

目前的分质供水的水处理技术，大多是将原水进行高度纯化，生产纯净水，也就是把源水中H₂O以外的物质全部去除，仅剩下纯净的水。对水进行处理时采用的技术有多种多样。如先将源水进行过滤处理，然后再进行微滤处理、超滤处理，最后进行反渗透的纯化处理，将水中H₂O以外的物质全部去除，仅剩下纯净的水。其他的方法还可为先将原源水进行活性炭吸附过滤处理，然后再进行纳滤处理和反渗透的纯化处理，得到仅剩H₂O的纯净的水。这些方法能够将水处理得很纯净，其将水中有害的成分如微粒，胶体，细菌，病毒，绝大部分钙镁离子等去除，但同时也把水中的有益成分如无机离子等去除，因此纯净水中缺少一些人体所必须矿物质，长期饮用纯净水并不有利于人体健康。

目前，在国内外分质供水系统水处理领域中，有很多种水处理技术设备。但是普遍存在出水指标过度纯净，把许多对人体有益的成分全部过滤掉。

并且其设备结构松散、各处理单元分置独立，特别是制水、储水和供水分置独立的问题，使饮用水的制造与消费者之间的环节增多，不利于生产和消费。

本发明的目的在于提供一种把水中有害的成分如微粒，胶体，细菌，病毒，绝大部分钙镁离子等去除，同时把有益成分如无机离子等保留的健康净水的处理方法。

本发明的目的还在于提供一种应用这种生产健康净水的处理方法的处理装置。

本发明的另一个目的在于该处理装置采用整机一体化，将制水、储水和供水集成于一体，其结构紧凑，高度集成，完全清除原水的有害物，同时保留对人体有益的矿物质。

本发明的目的是这样实现的：一种健康净水的处理方法，该方法包括如下步骤：

从自来水供水系统中准备原水；

对该水进行活性炭吸附过滤处理；

对该水进行微滤处理；

对该水进行纳滤处理。

还可在所述的各项处理之后对该水进行杀菌消毒处理和活化处理。

所述的纳滤处理可采用两只纳滤膜，在纳滤处理时满足下列公式：

            H＝A*[(P1-P2)-0.66*(Y1-Y2)*T]/Q

其中，H为水的回收率，A为膜纯水透过系数，P1为第一个纳滤膜进口压力，P2为第二个纳滤膜进口压力，Y1为系统入水硬度，Y2为系统出水硬度，Q为总入水量，T为绝对温度。

所述的微滤处理采用带有多孔的管式滤元构成的过滤器进行。

所述的杀菌消毒处理可采用紫外线照射方法。

所述的活化处理为电子活化处理，将水经过高频电磁场，使水离子化。

一种健康净水的处理方法的处理装置，该处理装置设有机体，机体上设有进水口和出水口，机体内从进水口至出水口顺序设置活性炭吸附单元、微滤单元和纳滤单元。

所述的纳滤单元与出水口之间还可设有杀菌单元和活化单元。

所述的纳滤单元与出水口之间还可设有净水储水箱。

所述的纳滤单元与出水口之间还可顺序设有净水储水箱、杀菌活化单元和供水泵，供水泵连通至出水口。

所述的纳滤单元可采用多个由两只纳滤膜组成的纳滤膜组件。

所述的微滤单元采用带有多孔的管式滤元构成的过滤器。

所述的杀菌单元可采用紫外线灯。

所述的活化单元为对水进行电子活化处理的高频电磁场。

应用本发明的健康净水的处理方法，能够在把水中有害的成分如微粒，胶体，细菌，病毒，绝大部分钙镁离子等去除的同时，同时保留对人体有益的矿物质等保留。其灭菌速度快、灭菌率高，过滤精度高，可小于0.001微米，特别是进行水处理时不改变水的性质；处理后的水特别利于人体健康。

应用本发明的健康净水的处理装置，该处理装置采用整机一体化，将制水、储水和供水集成于一体，其结构紧凑，高度集成，从进水口灌入原水，即可从出水口得到处理好的健康净水，使这种水的生产和消费连接成一体，方便消费者使用。

下面结合附图进一步详细说明本发明：

图1为本发明的健康净水的处理方法的流程图。

图2为本发明的健康净水的处理方法和处理装置的原理图。

图3为本发明的健康净水的处理装置的外观图。

图4为本发明的健康净水的处理装置的结构示意图。

图5为图4的C-C视图。

图6为图5的E-E视图。

图7为图4的A-A视图。

图8为图7的B-B视图。

图中件号简要说明：

1、进水口，2、原水箱，3、排出口，4、进水加压泵，5、活性炭过滤器，6、微滤单元，7、高压泵，8、清洗水箱，9、减压阀，10、纳滤膜组件，11、减压阀，12、排污口，13、净水储水箱，14、杀菌活化单元，15、供水泵，16、用户管网，17、排出口，18、控制面板，19、电控器，20、机体，21、管路，22、出水口，23、回水口。

请参阅图1和图2所示，本发明的健康净水的处理方法，该方法包括如下步骤：从自来水供水系统中准备原水；对该水进行活性炭吸附过滤处理；对该水进行微滤处理；对该水进行纳滤处理；还可在上述处理之后对该水进行杀菌消毒处理和活化处理。所述的纳滤处理可采用两只纳滤膜，在纳滤处理时满足下列公式：

            H＝A*[(P1-P2)-0.66*(Y1-Y2)*T]/Q

其中，H为水的回收率，A为膜纯水透过系数，P1为第一个纳滤膜进口压力，P2为第二个纳滤膜进口压力，Y1为系统入水硬度，Y2为系统出水硬度，Q为总入水量，T为绝对温度。

所述的微滤处理优选采用带有多孔的管式滤元构成的过滤器进行，当然也可以采用其他的微滤方法，这对于本领域中普通技术人员来说是常见的。

所述的杀菌消毒处理优选采用紫外线照射方法，当然也可以采用其他的杀菌消毒方法，这对于本领域中普通技术人员来说是常见的。

所述的活化处理优选电子活化处理，将水经过高频电磁场，使水离子化、活性化。当然也可以采用其他的活化方法，这对于本领域中普通技术人员来说是常见的。

为实现康净水的生产，本发明的健康净水的处理方法将活性炭吸附过滤，微滤、纳滤、杀菌消毒、活化集成于一体，对原水(自来水)进行充分完全的处理。

其主要处理流程包括活性炭吸附过滤、微滤、纳滤、杀菌消毒、活化，其中：1、采用活性炭吸附过滤的主要作用是：

去除较大悬浮物，以避免堵塞下游设备。

去除水中的臭味、天然和合成溶解有机物、微污染物质等；

大部分比较大的有机物分子、芳香族化合物、卤代烃等能牢固地吸附在活性炭表面上或孔隙中；

对腐殖质、合成有机物和低分子量有机物有明显去除效果；

活性炭可降低总有机碳TOC、总有机卤化物TOX和总三卤甲烷TTHM等指标。

吸附过量余氯，如滤后剩余0.02-0.026mg/L，保护下游的纳滤装置。2、微滤的主要作用是：进一步去除水中杂质，以保证纳滤能充分发挥作用。3、采用纳滤的主要作用是：

对饮用水进行深度净化；去除所有的悬浮物与微生物，和分子量较大的有机物。

利用纳滤的选择透过性，去除水中有害物质，如细菌、病毒、有机物、过多的硬度等，保留水中有益物质，如必要的钙及微量元素等。

在低操作压力下获得较高的渗透通量。4、采用紫外线杀菌消毒的主要作用是：

紫外线照射是物理方法，经过消毒，水的化学性质不变，不会产生臭味和有害健康的产物；

紫外线对微生物的杀死作用是由于微生物细胞中的核酸、嘌呤、嘧啶及蛋白质对紫外线有特别强的吸收能力。紫外线杀死微生物主要是对DNA的作用。引起DNA链上两个邻近的胸腺嘧啶分子形成胸腺嘧啶二聚体(T＝T)，致使DNA不能复制，导致微生物死亡。5、采用电子活化技术的主要作用是：

水经过高频电磁场处理后，变得离子化、活性化，其结果使水的物理性和化学性的特色有了变化，此时的水约为6个水分子组成，也就是所谓的活性化，活化后的水对人体非常有益：

水分子小对细胞穿透力大，使生物新陈代谢更好，亦即有较稳定而温和的能量，有益新细胞的产生，排除老化细胞。

活化水具界面功能，可使长期附著于器官的病菌解放，解放的病菌受活化水包围，而自然的排出体外，而使其免疫能力提高。

能使食物油脂不与活性氧自由基合而产生氧化脂，且有抑制细菌的作用，因此得使食物保存延长。

活化水中的溶存氧挥发率低，使水中含氧量较高。

活化水用于保存海鲜是由于非离子反应系统，所以能防止氧化腐败。

通过本发明的健康净水的处理方法，可杀灭水中的微生物，去除悬浮物，嗅与味，重金属，以及分子量较大的有机物，如农药，染料，多环芳烃等常见的毒害有机物，在降低硬度的同时保留一部分有益健康的钙和镁。使经其处理后的水；从卫生的标准讲，她可直接饮用。从健康的角度讲，她含有人体所必须的钙镁离子。其出水水质全部指标达到建设部颁发的《饮用净水水质标准》。

经过本发明的健康净水的处理方法处理后的水要达到前面所说的指标，就必需设定进水的水质指标。如果进水的某个或部分指标超过中央净水机的进水水质要求，就要根据计算或校核来决定改变设计以保证设备能够正常使用并完成相应的水处理要求。

下面所列的进水水质指标是根据计算并参照全国城市二次供水系统的调查数据得来的，即二次供水系统污染的一般程度。指标名称      进水水质指标色度(白-钴)    ≤40浊度(NTU)      ≤10嗅与味        微嗅微味肉眼可见物        微量铁(mg/l)          ≤1汞(mg/l)          ≤0.004六六六(mg/l)      ≤0.02大肠杆菌群(个/1)  ≤1 000细菌总数(个/ml)   ≤2000游离氯(mg/l)      ≤1.4

进水的其它水质指标可参照GB5749-85执行或根据需要而定。

下面通过一个实施例说明其特点：

(一)水回收率

中央净水机的产品水回收率主要取决于原水的水质状况和纳滤膜的进口压力，以水的硬度为主要决定因素。据长期试验研究，得出如下公式所示的规律，以两只纳滤膜串联为例：

            H＝A[(P1-P2)-0.66(Y1-Y2)T]/QH----产品水回收率A----膜纯水透过系数，单位m³/(cm².s.Mpa)P1----纳滤膜进口压力，MPaP2----纳滤膜进口压力，MPaY1----系统入水硬度，mg/lY2----系统出水硬度，mg/lQ----总入水量，m³T----绝对温度

计算优选值：水的硬度低于200时，回收率很高可以达到50％以上；在200到700之间时，优选控制系统回收率在40％-30％，水的硬度在700以上时，控制系统回收率在20％以下。

系统控制条件主要包括纳滤膜的过滤压力降和纳滤膜进口压力，调试系统时控制。

如图2至图6所示，图2为本发明的健康净水的处理方法和处理装置的原理图。图3为本发明的健康净水的处理装置的外观图。图4为本发明的健康净水的处理装置的结构示意图，同时，图4也为图7的D-D视图。图5为图4的C-C视图。图6为图5的E-E视图。图7为图4的A-A视图。图8为图7的B-B视图。本发明的健康净水的处理装置，采用高度集中的一体化设计，将制水、储水和供水集成于一体。该一体化的目的在于：一方面使用方便，用户仅需将其(进出水口和出水口)接入分质供水系统管网(小区或楼宇)中即可实现建立在市政自来水供水系统基础上的分质供水，就是一台健康净水的处理装置替代传统的一个分质供水的水站。另一方面节省有效空间，充分利用客户房屋的空间和机体本身的空间。本机设计安装于地面一层或地下室内。要求进水压力大于0.2kg/cm²，小于6kg/cm²。

其外观形状可为长方体，制水系统、储水系统和供水系统均有机集成于其中。

请参阅图2，图2为本发明的健康净水的处理装置的原理图，并结合图4至图8所示，为本发明的健康净水的处理装置的一个实施方式。本发明的健康净水的处理装置设有机体20，机体20内包括有活性炭吸附过滤，微滤，纳滤等处理单元。各处理单元位置如图所示，但其位置并不是为了限制本发明。从供水系统准备原水，如自来水，从进水口1进入原水箱2，经过进水加压泵4加压，进入活性炭过滤器5，再经过微滤单元6进行微滤后，由高压泵7加压进入纳滤膜组件10进行纳滤，此时，原水经过上述处理已成为健康净水，进入净水储水箱13存储，排净装置3、排净装置9和排净装置12同步排掉进行过滤处理时产生的浓水。

该水处理过程中，最重要的环节为纳滤处理过程。在该处理装置工作一段时间后，需要进行加药清洗，该加药清洗程序为：在清洗水箱8中加入药剂，采用人工加药；向清洗水箱中加入净水，可由供水泵15分路加水；进水加压泵4和高压泵7停机，关闭活性炭过滤器5出口阀门；高压泵7出口阀门调整流向为“去清洗水箱”，向纳滤膜组件10方向阀门关闭；开高压泵7循环混合清洗液5分钟左右；关闭产品水进入净水储水箱13阀门，按进水方向清洗30分钟左右；同时开纳滤膜组件10的排净装置12排净；待清洗液用净，排放掉剩余清洗液时，再以净水清洗30分钟左右；以上游净水再清洗30分钟左右；恢复正常时的阀门操作。

所述的纳滤单元的纳滤膜组件10与出水口22之间还可设有杀菌单元和活化单元，该杀菌单元和活化单元可设置为一体，设为杀菌活化单元14。所述的纳滤单元6与出水口22之间还可设有净水储水箱13，该水处理装置在处理完一部分水后，用户可能并不马上使用，可将处理好的产品水--健康净水储存在净水储水箱中。但最佳为所述的纳滤单元6与出水口22之间顺序设有净水储水箱13、杀菌活化单元14和供水泵15，供水泵15连通至出水口22。这样设置，可将已处理好的但用户并不立即需要的产品水--健康净水储存在净水储水箱中，待需要使用时，进行杀菌活化处理，然后由供水泵供水进入用户管网，供用户使用。从而达到制水、储水和供水集成于一体。

活性炭吸附过滤选用高效能活性炭滤芯，集吸附，过滤，截获，催化作用于一体，容量大，经计算暂定一年更换一次滤芯，其进出口装压差控制器，非正常堵塞则报警及时更换；

微滤定期(三月)更换；

纳滤装置本身有加药再生功能，使用寿命10-15年。定期人工加药；

高压泵由净水箱的设定水位上限(液位控制器)和原水箱的设定水位下限(液位控制)控制，超过限度即停止高压泵的工作；其余情况正常工作。

恒压供水泵由水箱的设定水位下限(液位控制器)控制。超过限度则指令恒压供水泵停止工作。并启动报警及提示操作信息；

进水加压泵由原水箱设定水位下限(液位控制器)控制，超限停机，同时关闭系统；

紫外线杀菌装置故障报警，当紫外灯非正常损坏时报警并更换紫外灯，正常情况下定时(10个月)更换紫外灯管；

本发明还能够在线显示出水指标电导率。

Claims (14)

1、一种健康净水的处理方法，该方法包括如下步骤：

从自来水供水系统中准备原水；

对该水进行活性炭吸附过滤处理；

对该水进行微滤处理；

对该水进行纳滤处理。

2、如权利要求1所述的健康净水的处理方法，其特征在于：还可在所述的各项处理之后对该水进行杀菌消毒处理和活化处理。

3、如权利要求1所述的健康净水的处理方法，其特征在于：所述的纳滤处理可采用两只纳滤膜组成的纳滤膜组件，在纳滤处理时满足下列公式：

        H＝A*[(P1-P2)-0.66*(Y1-Y2)*T]/Q

其中，H为水的回收率，A为膜纯水透过系数，P1为第一个纳滤膜进口压力，P2为第二个纳滤膜进口压力，Y1为系统入水硬度，Y2为系统出水硬度，Q为总入水量，T为绝对温度。

4、如权利要求1所述的健康净水的处理方法，其特征在于：所述的微滤处理采用带有多孔的管式滤元构成的过滤器进行。

5、如权利要求2所述的健康净水的处理方法，其特征在于：所述的杀菌消毒处理可采用紫外线照射方法。

6、如权利要求2所述的健康净水的处理方法，其特征在于：所述的活化处理为电子活化处理，将水经过高频电磁场，使水离子化。

7、一种应用如权利要求1所述的健康净水的处理方法的处理装置，其特征在于：该水处理装置设有机体，机体上设有进水口和出水口，机体内从进水口至出水口顺序设置活性炭吸附单元、微滤单元和纳滤单元。

8、如权利要求7所述的健康净水的处理装置，其特征在于：所述的纳滤单元与出水口之间还可设有杀菌单元和活化单元。

9、如权利要求7所述的健康净水的处理装置，其特征在于：所述的纳滤单元与出水口之间还可设有净水储水箱。

10、如权利要求7所述的健康净水的处理装置，其特征在于：所述的纳滤单元与出水口之间还可顺序设有净水储水箱、杀菌活化单元和供水泵，供水泵连通至出水口。

11、如权利要求7所述的健康净水的处理装置，其特征在于：所述的纳滤单元可采用多个由两只纳滤膜组成的纳滤膜组件。

12、如权利要求7所述的健康净水的处理装置，其特征在于：所述的微滤单元采用带有多孔的管式滤元构成的过滤器。

13、如权利要求8或10所述的健康净水的处理装置，其特征在于：所述的杀菌单元可采用紫外线灯。

14、如权利要求8或10所述的健康净水的处理装置，其特征在于：所述的活化单元为对水进行电子活化处理的高频电磁场。

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