CN201834821U - 净水装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种净水装置,该装置包括KDF微电解反应器(1)、活性炭吸附单元(2)、碱性活化矿化球过滤器(3)、陶瓷微孔过滤器(4)和超滤组件(5),自来水在其自身压力的推动下依次经过上述处理组件后可转化为直饮水。该装置还可包括前置过滤器(6),在自来水自身压力的推动下经过前置过滤器(6)和陶瓷微孔过滤器(4)依次处理后得到水质改善的生活用水,并且使超滤组件实现自身的反冲洗。本实用新型的所有处理过程完全依靠自来水的自身压力,无需消耗其他电能,完全符合低碳经济的要求。

Description

净水装置
技术领域
本实用新型涉及一种饮用水净化处理装置,尤其涉及一种可借助自来水自身压力将自来水转化为直饮水或水质优于一般生活饮用水的改善水的净水装置。
背景技术
在日常生活中,人们通常将自来水烧开之后饮用,尤其是夏天,会将烧开的自来水凉一段时间再喝以解热,但这种先将水烧开再冷却的做法,严重浪费能源,并且也不符合低碳经济发展的要求,同时将自来水烧开也无法去除自来水中某些微量有毒有害的有机成分、无机成分。
为了解决人们将自来水烧开饮用的问题,出现了不少将自来水净化为直饮水的净化装置,例如,授权公告号为CN201010598Y的中国实用新型专利提出了一种多功能水处理机。在该实用新型专利中,一方面,将原水(即自来水)按照水流方向,依次流过微滤器、超滤器、KDF(高纯铜锌合金)+活性炭过滤器进行处理得到可供人直接饮用的矿泉水;另一方面,依次流过微滤器、超滤器、反渗透过滤器进行处理得到纯净水,并且,在微滤器和超滤器之间的管路中安装有微滤增压及反洗泵,在超滤器的过滤水出口一侧的管路中安装有超滤增压及反洗泵,以提高自来水的压力使其可以顺畅流过上述过滤器达到过滤作用。
虽然上述多功能水处理机可以将自来水转化为可供直接饮用的直饮水,但是仍存在以下缺陷:
1、无法借助自来水的自身压力实现自来水的净化,而需要在管路中安装微滤增压及反洗泵和超滤增压及反洗泵,而微滤增压及反洗泵和超滤增压及反洗泵的运行必需消耗大量的电能,不符合低碳经济发展的要求;
2、KDF+活性炭过滤器安装在水处理流程的最后一级,其长期使用,势必将大量的有机、无机杂质及细菌截留在活性炭中,形成二次污染,从而使得最后产生的直饮水的质量严重降低,甚至不利于人体健康,不能作为直饮水饮用。
3、其中的超滤器无法实现自身反清洗,而需借助额外的反洗泵进行清洗。
因此,目前亟需一种可以借助自来水自身压力将自来水转化为直饮水,而又不耗费能源、符合低碳经济要求的净水装置。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种净水装置,该装置可以在自来水自身压力的推动下将自来水转化为直饮水或水质得到改善的生活饮用水。
为了实现上述目的,本实用新型提供了一种净水装置,其包括依次连接的KDF微电解反应器、活性炭吸附单元、碱性活化矿化球过滤器、陶瓷微孔过滤器和超滤组件。在本实用新型的优选实施方式中,所述KDF微电解反应器中掺杂有水功能活化陶瓷球,并且,所述陶瓷微孔过滤器的顶盖与其过滤器本体采用方便接口连接。
在本实用新型的一种实施方式中,所述KDF微电解反应器的出水口与所述活性炭吸附单元的进水口相连,该活性炭吸附单元的出水口与所述碱性活化矿化球过滤器的进水口相连,该碱性活化矿化球过滤器的出水口与所述陶瓷微孔过滤器的进水口相连,该陶瓷微孔过滤器的出水口与所述超滤组件的进水口相连。
并且,该超滤组件设置有直饮水出水口,用于输出经由所述KDF微电解反应器、活性炭吸附单元、碱性活化矿化球过滤器、陶瓷微孔过滤器、超滤组件依次处理后的可以供人直接饮用的水。优选地,所述直饮水出水口和所述超滤组件的进水口分别位于该超滤组件的超滤膜的不同侧。
在本实用新型的另一种实施方式中,所述净水装置还包括前置过滤器,该前置过滤器的出水口与所述KDF微电解反应器的进水口相连,前置过滤器用于对自来水进行预过滤处理,例如滤除水垢、水管中的铁锈等杂质。
所述前置过滤器的出水口通过第一分流器与所述KDF微电解反应器相连,第一分流器包括三个端口,其第一端口与所述前置过滤器的出水口相连,其第二端口通过第一进水控制阀与所述KDF微电解反应器的进水口相连,其第三端口通过第二进水控制阀与所述陶瓷微孔过滤器的进水口相连。
在所述超滤组件上还设置有改善水出水口,用于输出由所述第二进水控制阀流入且经所述前置过滤器和陶瓷微孔过滤器依次处理后的生活用水,该生活用水相对于自来水,其水质得到改善,优于一般生活饮用水标准。在本实用新型的优选实施方式中,所述改善水出水口和所述超滤组件的进水口位于所述超滤组件的超滤膜的同一侧,在获得水质得到改善的生活用水的同时也对超滤组件的超滤膜进行了清洗。
在本实用新型的实施方式中,所述陶瓷微孔过滤器的进水口可通过第二分流器分别与所述第二进水控制阀和所述碱性活化矿化球过滤器相连,其中,第二分流器包括三个端口,其第一端口与所述陶瓷微孔过滤器的进水口相连,其第二端口与所述第二进水控制阀相连,其第三端口通过单向阀与所述碱性活化矿化球过滤器的出水口相连以防止来自第二进水控制阀的水回流至所述碱性活化矿化球过滤器,对其造成污染。
由上述可知,对于本实用新型的净水装置而言,当打开第一进水控制阀而关闭第二进水控制阀时,自来水在其自身压力的推动下依次经过前置过滤器、KDF微电解反应器、活性炭吸附单元、碱性活化矿化球过滤器、陶瓷微孔过滤器、超滤组件的处理,消除了自来水中有毒有害的有机成分、无机成分,由直饮水出水口流出可以供人直接饮用的直饮水,当关闭第一进水控制阀而打开第二进水控制阀时,自来水在其自身压力的推动下依次经过前置过滤器、陶瓷微孔过滤器的处理,并经由超滤组件的改善水出口流出得到水质改善后的生活用水,同时该过程也对超滤组件进行了清洗,无需对超滤组件单独冲洗,节约了水资源,也减轻了用户负担,并且这一系列处理均在自来水自身压力作用下进行,无需增设任何增压及反洗泵,从而无需消耗其他能源,完全符合低碳经济的要求。
附图说明
图1是根据本实用新型的净水装置的第一实施例的各组件的配置示意图;
图2是根据本实用新型的净水装置的第二实施例的各组件的配置示意图;
图3是图2中的超滤组件的原理示意图;
图4是图2中的KDF微电解反应器的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细描述。
参见图1,其中图示了根据本实用新型的净水装置的第一实施例,其中箭头方向表示水流方向。根据图1可知,本实用新型提供的净水装置主要由KDF微电解反应器1、活性炭吸附单元2、碱性活化矿化球过滤器3、陶瓷微孔过滤器4和超滤组件5构成,其中的活性炭吸附单元2是颗粒活性炭吸附单元。
在第一实施例中,按照水流方向,KDF微电解反应器1的进水口在使用时与自来水进口相连,其出水口与颗粒活性炭吸附单元2的进水口相连,该颗粒活性炭吸附单元2的出水口与碱性活化矿化球过滤器3的进水口相连,该碱性活化矿化球过滤器3的出水口与陶瓷微孔过滤器4的进水口相连,该陶瓷微孔过滤器4的出水口与超滤组件5的进水口相连。
并且,在超滤组件5上设置有直饮水出水口,通常在该直饮水出水口处可以设置出水开关,例如图1所示的直饮水水龙头51,用于输出经由KDF微电解反应器1、颗粒活性炭吸附单元2、碱性活化矿化球过滤器3、陶瓷微孔过滤器4、超滤组件5依次处理后的可以供人直接饮用的直饮水,其中,各个组件的处理过程将在下文详细阐述。
参见图2,其中图示了本实用新型的净水装置的第二实施例,其中箭头方向表示水流方向。
在第二实施例中,本实用新型的净水装置除了具有与第一实施例相同的结构外,还设有前置过滤器6,前置过滤器6的出水口通过第一分流器7与KDF微电解反应器1相连,其进水口在使用时与自来水进口相连。前置过滤器6用于对自来水进行预过滤处理,例如滤除水垢、管线中的铁锈等杂质。具体而言,前置过滤器6可以采用本领域公知的过滤器,例如不锈钢网过滤装置,在该前置过滤器6下端设置有排污控制阀61,当打开该排污控制阀61即可对该前置过滤器6进行清洗。
在本实施例中,第一分流器7是三通管接头,它包括三个端口,其第一端口71与前置过滤器6的出水口相连,其第二端口72通过第一进水控制阀81与KDF微电解反应器1的进水口相连,其第三端口73通过第二进水控制阀82与陶瓷微孔过滤器4的进水口相连。
陶瓷微孔过滤器4的进水口通过第二分流器9分别与第二进水控制阀82和碱性活化矿化球过滤器3相连,具体而言,第二分流器9包括三个端口,其第一端口91与陶瓷微孔过滤器4的进水口相连,其第二端口92与第二进水控制阀82相连,其第三端口93通过单向阀10与碱性活化矿化球过滤器3的出水口相连,单向阀10主要用于防止来自第二进水控制阀82的水回流至碱性活化矿化球过滤器3,以免对碱性活化矿化球过滤器3造成污染。
在本实施例中,超滤组件5还设置有改善水出水口,通常在该改善水出水口处设置有出水开关,例如图2所示的改善水水龙头52,用于输出经前置过滤器6和陶瓷微孔过滤器4依次处理后的生活用水,该生活用水相对于自来水,其水质得到进一步改善,优于一般生活饮用水标准。
本实施例中的超滤组件5的示意图如图3所示,其中虚线箭头表示进水方向,单线箭头表示超滤过程,带状箭头表示冲洗过程。由图3可知,直饮水出水口56与自来水进水口53设置在超滤膜54的不同侧,而改善水出水口55与自来水进水口53设置在超滤膜54的同一侧。
如单线箭头所示,如果开启直饮水出水口56而关闭改善水出水口55,则来自陶瓷微孔过滤器4的水按照虚线箭头方向流入超滤组件,然后会按照单线箭头方向渗至超滤膜54的另一侧,从直饮水出水口56流出,即超滤膜54对水有过滤作用,因此,当流入超滤组件的水为经过上述KDF微电解反应器1、颗粒活性炭吸附单元2、碱性活化矿化球过滤器3、陶瓷微孔过滤器4处理后的水时,从直饮水出水口56流出的水即可直接饮用。
如带状箭头所示,如果关闭直饮水出水口56而开启改善水出水口55,则来自陶瓷微孔过滤器4的水按照虚线箭头方向流入超滤组件,然后会按照带状箭头方向在超滤膜54的单侧对该超滤膜54进行冲洗,最后从改善水出水口55流出,因此,当流入超滤组件的水是经过上述前置过滤器6和陶瓷微孔过滤器4处理后的水时,从改善水出水口55流出的水即是水质改善后的生活用水。
本实施例中的超滤组件5的超滤膜54采用中空纤维膜,其孔径为0.01~0.05μm,采用的过滤方式为死端过滤,可滤除水中的悬浮物、胶体、细菌、病毒、大分子有机物等有害物质,并能保留对人体有益的一些矿物质元素。本领域的技术人员可以理解,颗粒活性炭吸附单元2长期使用会将大量的有机、无机杂质及细菌截留在活性炭中,形成二次污染,而在本实用新型中,超滤组件5配置在颗粒活性炭吸附单元2之后,正好可以进一步对这些有机、无机杂质及细菌过滤,得到可以供人直接饮用的水。
对于本实施例中的KDF微电解反应器1而言,尽管可采用本领域常规的KDF微电解反应器,但是,本实施例中的KDF微电解反应器掺杂有水功能活化陶瓷球,下面对本实施例中的KDF微电解反应器进行详细说明。
本实用新型中的KDF微电解反应器的外形可以是长方形、三角形、多边形、圆柱形等各种形状,本实施例采用圆柱形KDF微电解反应器为例进行说明,其纵向剖视图如图4所示,由图中可知,该KDF微电解反应器包括由圆柱形外壳101、上端的顶盖102、下端的底座103构成的圆柱形腔体;底座103的底部设置有用于与输水管线连接的接口104,接口104的中央设置有进水口1041和出水口1042;在所述腔体内,底座103的上部设置有布水板105;KDF微电解反应器还包括中心导水管106,该导水管自进水口1041伸入并贯穿底座103和布水板105延伸至圆柱形腔体中央,其中,导水管106的外表面与布水板105的上表面、圆柱形外壳101的内壁形成用于电化学反应的空间,称为电化学反应区,在该电化学反应区内填充掺杂有水功能活化陶瓷球109的KDF微电解材料107,并且使中心导水管106高出KDF微电解材料107的顶部。
在KDF微电解反应器1的KDF微电解材料中可掺杂一定比例的水功能活化陶瓷球,KDF微电解材料与水功能活化陶瓷球的体积混合比优选为1∶0.5~1∶2.2。水功能活化陶瓷球可释放远红外线及负离子,引起水分子共振,从而使水的渗透力得以提高,通过与KDF微电解材料的协同处理,有利于提高KDF微电解材料的微电解作用效率。此外,将KDF滤料中混入一定比例的水功能活化陶瓷球可防止KDF微电解材料发生板结,从而延长KDF微电解反应器的使用寿命。
为了防止KDF微电解材料泄露,本实施例分别在填充的KDF微电解材料107的底部与布水板105之间以及在填充的KDF微电解材料107的顶部设置PP棉保护垫108。
如图4所示,其中箭头方向表示水流方向,所述KDF微电解反应器的工作过程如下:
经过前置过滤器6过滤后的水经中心导水管106导入KDF微电解反应器的顶端,然后经过顶端的PP棉保护垫108的二次过滤后顺流进入掺杂有水功能活化陶瓷球的电化学反应区,经过KDF微电解材料与水功能活化陶瓷球填料的协同反应后的水流经位于底座103的PP棉保护垫108和布水板105后,由接口104的出水口1042流出,并导入连接颗粒活性炭吸附单元的输水管线,从而完成了水在KDF微电解反应器中的反应过程。
其中,KDF微电解反应器中的氧化还原电位式如下:
Figure BSA00000259935100071
E0=-0.763
Figure BSA00000259935100072
E0=0.34
与水接触时铜为阴极,锌为阳极,形成微电解池快速地对水进行电化学净化,清除水中余氯、溶解性重金属、放射性物质、氧化物、硝酸盐、硫化氢、杀死细菌及微生物。
对于本实施例中的颗粒活性炭吸附单元2而言,优选使用高比表面积的颗粒活性炭,该吸附单元可将KDF微电解反应器1中未完全炭化的中小分子有机物进一步吸附去除,有效地降低水中的TOC(Total Organic Carbon,总有机碳量)和VOCs(Volatile Organic Compounds,挥发性有机化合物)含量,使水质得以彻底净化,也可有效地吸附水中余氯,明显改善净水口感。
对于本实施例中的碱性活化矿化球过滤器3而言,其中的碱性活化矿化球可以对经KDF微电解反应器1处理后的水,进行pH值调节以获得弱碱性水并且可进一步杀菌处理,本实施例中所用的碱性活化矿化球的具体功能指标如下表所示:
Figure BSA00000259935100073
对于本实施例中的陶瓷微孔过滤器4而言,可将其前面三级处理后产生的微小颗粒物过滤去除,从而保护后续的超滤膜组件5,在本实用新型的实施例中,陶瓷微孔过滤器4的顶盖与过滤器本体采用方便接口(亦称快速接口)连接,这样,可以根据使用情况随时对其进行清洗。
需要说明的是,本实用新型实施例中各个处理组件之间采用本领域公知的管线连通,并且上述各个组件可以按照上述的配置关系集中设置在单一机架上或机箱中,或者分开设置在不同机架上或机箱中,并且所述机架和机箱可以根据实际应用而采用不同的形状结构,然而,只要所述各个组件按照本实用新型进行设置,均在本实用新型的保护范围之内。
下面分别阐述通过本发明的第二实施例获取直饮水和改善水的流程。
获取直饮水的流程如下:
第一、打开第一进水控制阀门81和直饮水水龙头51,关闭第二进水控制阀82和改善水水龙头52,水流在其自身压力作用下通过前置过滤器6的预过滤处理后进入KDF微电解反应器1,KDF微电解反应器1中KDF微电解材料的微电解作用生成的新生态[H]具有很高的化学活性,能降解水中某些有毒有害的有机物,可置换去除水中重金属离子,如铅、汞、铜、镍、镉等,并且可以有效地遏制细菌、真菌、污垢、水藻的滋生。此外,由于在KDF微电解反应器1的KDF微电解材料中掺杂一定比例的水功能活化陶瓷球,通过与KDF微电解材料的协同效应,有利于提高KDF微电解材料的微电解作用效率。
第二、经掺杂KDF微电解反应器1处理后的水在其自身压力推动下进入颗粒活性炭吸附单元2,有效地降低了自来水中余氯浓度、TOC(Total OrganicCarbon,总有机碳量)与VOCs(Volatile Organic Compounds,挥发性有机化合物)含量,使水质得以彻底净化,并且明显改善净水口感。
第三,经颗粒活性炭吸附单元2处理后的水,进入碱性活化矿化球过滤器3,其中,碱性活化矿化球可以对经KDF微电解反应器1处理后的水进行pH值调节,并且可进一步杀菌处理。
第四,经碱性活化矿化球过滤器3处理后的水在其自身压力推动下经过单向阀10进入陶瓷微孔过滤器4。陶瓷微孔过滤器4可将前面三级处理后产生的微小颗粒物过滤去除。
第五,经陶瓷微孔过滤器4处理后的水在自身压力推动下进入自反冲洗超滤组件5,可滤除水中的悬浮物、胶体、细菌、病毒、大分子有机物等有害物质,并能保留对人体有益的一些矿物质元素。
经过上述五级过滤后即可从直饮水水龙头51获得直接饮用水,上述处理均是在自来水的自身压力推动下从一级过滤装置进入下一级过滤装置,无需消耗外部能源,符合低碳经济的要求。
获取改善水的流程如下:
第一,关闭第一进水控制阀81和直饮水水龙头51,打开进水控制阀82和改善水水龙头52,水流进入前置过滤器6进行预过滤处理,滤除自来水管网中的水垢、铁锈等杂质。
第二,经前置过滤器6预过滤后的水在其自身压力的推动下进入陶瓷微孔过滤器4,如上所述,陶瓷微孔过滤器4将水中的微小颗粒物进一步滤除。
经前置过滤器6和陶瓷微孔过滤器4两级过滤处理后的水通过超滤组件5从改善水水龙头52流出,这样获得的生活用水的水质得到进一步改善,并优于一般生活饮用水标准。同时,水质改善后的生活用水经由超滤组件5流出的同时也对超滤组件5的超滤膜进行了清洗,具体过程如上文结合图3所述,在此不再重复。同样,上述净化处理过程也均在自来水的自身压力推动下从一级过滤装置进入下一级过滤装置,无需消耗外部能源,符合低碳经济的要求。
综上所述,本实用新型提供的净水装置,不仅可以将自来水直接转化为直饮水,还可以提供水质改善的生活用水,并且所有处理过程完全依靠自来水自身压力,无需消耗其他电能,也不需要对水进行任何加热处理,完全符合低碳经济的要求。此外,本实用新型还可使其中的超滤组件实现自身的反冲洗。
以上所公开的仅为本实用新型的具体实施方式,仅用于对本实用新型进行举例说明,对本实用新型的保护范围不构成任何限定,本领域技术人员在不脱离本实用新型实质的前提下可以进行各种修改、变化或替换,因此,依照本实用新型所作的各种等同变化,仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种净水装置,其特征在于,该装置包括KDF微电解反应器、活性炭吸附单元、碱性活化矿化球过滤器、陶瓷微孔过滤器和超滤组件,其中,
所述KDF微电解反应器的出水口与所述活性炭吸附单元的进水口相连,该活性炭吸附单元的出水口与所述碱性活化矿化球过滤器的进水口相连,该碱性活化矿化球过滤器的出水口与所述陶瓷微孔过滤器的进水口相连,该陶瓷微孔过滤器的出水口与所述超滤组件的进水口相连;所述超滤组件设置有直饮水出水口。
2.根据权利要求1所述的净水装置,其特征在于,所述KDF微电解反应器中掺杂有水功能活化陶瓷球。
3.根据权利要求2所述的净水装置,其特征在于,该装置还包括前置过滤器,其出水口与所述KDF微电解反应器的进水口相连。
4.根据权利要求3所述的净水装置,其特征在于,在所述前置过滤器的出水口与所述KDF微电解反应器的进水口之间设有第一分流器,
该第一分流器包括三个端口,其第一端口与所述前置过滤器的出水口相连,其第二端口通过第一进水控制阀与所述KDF微电解反应器的进水口相连,其第三端口通过第二进水控制阀与所述陶瓷微孔过滤器的进水口相连。
5.根据权利要求4所述的净水装置,其特征在于,所述超滤组件还设置有改善水出水口。
6.根据权利要求4或5所述的净水装置,其特征在于,所述陶瓷微孔过滤器的进水口通过第二分流器分别与所述第二进水控制阀和所述碱性活化矿化球过滤器相连,
其中,第二分流器包括三个端口,其第一端口与所述陶瓷微孔过滤器的进水口相连,其第二端口与所述第二进水控制阀相连,其第三端口通过单向阀与所述碱性活化矿化球过滤器的出水口相连。
7.根据权利要求5所述的净水装置,其特征在于,所述直饮水出水口和所述超滤组件的进水口分别位于该超滤组件的超滤膜的不同侧。
8.根据权利要求7所述的净水装置,其特征在于,所述改善水出水口和所述超滤组件的进水口位于所述超滤组件的超滤膜的同一侧。
9.根据权利要求1所述的净水装置,其特征在于,所述陶瓷微孔过滤器的顶盖与其过滤器本体采用方便接口连接。
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