CN205710245U - 便携式铁路站车应急供水净化消毒一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及净水设备，具体为一种便携式铁路站车应急供水净化消毒一体机，包括机箱体（1），所述机箱体（1）内壁上挂设有饮用水初滤单元（4）、饮用水净化单元（5）、紫外线饮水消毒单元（6）、接线插座（9）及出水龙头（8），所述机箱体（1）内底部固设水泵（7）及放置有进水盘管（10）；所述水泵（7）出水端口通过管路依次串接饮用水初滤单元（4）、饮用水净化单元（5）、紫外线饮水消毒单元（6）后到达出水龙头（8）。本实用新型设计合理，应急供水净化消毒一体机依据铁路站车供水系统特点及应急供水水质处理要求，净水效果与消毒效果兼顾，净水流量合理，整个原理设计绿色环保，没有对外界环境形成二次污染。

Description

便携式铁路站车应急供水净化消毒一体机

技术领域

本实用新型涉及净水设备，具体为一种便携式铁路站车应急供水净化消毒一体机。

背景技术

应急供水水质关系到应急处置区域人群的身体健康，因此，各国均把控制应急供水水质作为应急供水工作的首要内容。一般环境污染事故及自然灾害造成的饮用水污染事件中，应急供水首先关注的是浑浊度和微生物指标，因为这些指标是应急供水的主要风险指标，浑浊度和微生物指标与某些有毒物质的去除以及水质消毒效果有密切的关系，浑浊度，不仅是反映水质理化因素污染的感官反应，而且是反映水质生物因素污染的感官反应；同时浑浊度，虽然是反映水质污染的感官反应，不一定危害人群健康，但会导致应急处置区域人群对供水水质安全性发生怀疑。

一、净水处理技术现状

从净水技术及工艺来分，主要有以下四种类型：

1、简单过滤型

此类型的净水器主要是采用砂芯过滤器。结构简单，只能除去杂质尘埃等。

2、活性碳、陶瓷等吸附过滤型

采用活性碳吸附再加银消毒的方法。活性碳的吸附能力有限并且吸附能力随着处理水量、使用时间的增加而降低，需要及时更换滤芯。陶瓷滤芯净化原理与活性炭类似，不过相对过滤效果好，寿命长，但价格较昂贵，也不能完全去除细微的细菌等。

3、软水、矿化、磁化型

采用离子交换树脂、永磁铁、麦饭石等材料，适用于硬水地区，但同样存在上述活性碳吸附的缺点。一般是将活性碳与离子交换树脂结合使用，成为矿化净水器。

4、膜分离过滤型

主要有微滤（MF）、超滤（UF）、精滤（NF）和反渗透（RO）等。中空纤维束是一种新颖的膜分离过滤方式，但成本/性能比较低。

二、净水消毒技术现状

从净水消毒技术及其工艺来分，主要有以下五种类型：

1、银离子型：在细菌菌体表面负电荷的作用下，银离子被吸向细菌菌体，穿透细胞膜，银离子会破坏细菌的DNA，进一步阻止细菌繁殖，同时细菌的呼吸系统受到银离子攻击，引起连锁反应，导致杀死细菌。

2、氯化消毒型：氯化消毒是世界上最广泛应用于杀菌消毒的方法，它应用范围广，作用快，但是余氯不够稳定，消毒副产物具有致癌性。

3、碘化消毒型：像氯化消毒一样，碘化消毒具有类似的作用原理，但消毒能力较弱，作用慢，消毒副产物具有致癌性，消毒后的饮用水存在异味。

4、紫外线饮水消毒型：254nm波长的紫外线照射在水中，能够改变和破坏水中微生物、细菌、病毒等生命体的核蛋白，导致核酸结构突变，从而改变了细胞遗传特性，使生命体丧失蛋白质的合成和复制繁殖能力，最终死亡，从而达到杀菌消毒的目的；同时紫外线在水中发生光化学反应，电离水分子产生氧化能力很强的自由基（OH），将有机碳氧化成二氧化碳和水，消毒后的饮用水无异味，无消毒副产物。

5、臭氧饮水消毒型：臭氧主要依靠其强大的氧化作用而杀菌，它能氧化细菌的葡萄糖氧化酶、脱氢氧化酶，还可直接与细菌作用，使细菌物质代谢的氧化还原过程破坏，造成细菌的死亡。臭氧消毒具有效果好、用量少、接触时间短、不影响水的感官形状、不产生三氯甲烷等致癌物质，但是其消毒副产物中甲醛、溴酸盐具有致癌性。

自从2005年松花江特大苯污染事故及2008年“5.12”汶川大地震以来，我国政府日益重视对于环境污染事故及地震、洪水等自然地质灾害造成的饮用水污染事件的应急供水工作，各种应急供水设备相继问世，并且在相关饮用水污染事件应急处理中得到了广泛应用，取得了良好的效果，但是我国目前尚无一种适应铁路站车特点的小型便携式应急供水设备，因此，在当前饮用水污染事件频发的背景下，尽快研制适应铁路站车特点的小型便携式应急供水设备，具有重要的现实意义。

铁路供水系统，供水水源点多、线长，分布区域广泛，水源类型多种多样，管内水源大多没有安装水质净化处理设备，集中供水形式与分散供水形式并存，既有特等站、一等站、二等站等集中供水站区，也有三等站、四等站、五等站等分散供水站区，既有众多的工务工区、车务系统等自备水源井，也有大量的高层建筑、铁路职工家属生活区等二次供水设备；同时中心城市及周边区域的生活饮用水水源水质较为安全，偏远地区及铁路沿线周边区域的水源水质存在着一定的安全隐患，主要表现为，偏远地区及铁路沿线周边区域的生活饮用水水源主要为地下水，水质受当地地质环境因素的影响较大，水源水质不同程度地存在着主要指标不合格情况，不合格的主要指标有总硬度、溶解性总固体、氟化物、浑浊度、硫酸盐和氯化物等，这些地区迫切需要一种小型便携式应急供水设备，以处理当地水源水质，消除饮水安全隐患。

此外，特别是在每年的汛期，泥石流、洪涝等自然灾害时刻威胁着铁路沿线供水系统，因此，尽快研制适应铁路站车特点的小型便携式应急供水设备，以应对各种可能的自然灾害对铁路沿线供水系统的威胁，成为当务之急。

发明内容

本实用新型的目的是针对铁路沿线专用供水系统特点，提供一种便携式铁路站车应急供水净化消毒一体机。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种便携式铁路站车应急供水净化消毒一体机，包括机箱体，所述机箱体内壁上挂设有饮用水初滤单元、饮用水净化单元、紫外线饮水消毒单元、接线插座及出水龙头，所述机箱体内底部固设水泵及放置有进水盘管；所述水泵出水端口通过管路依次串接饮用水初滤单元、饮用水净化单元、紫外线饮水消毒单元后到达出水龙头。

常态下，进水盘管长2m左右，通常是盘卷起后放置在箱体内。使用时，打开机箱盖，将软质的进水盘管一端接入水泵的进水端口，另一端连接水源；然后，插座连接电源，给水泵通电后，水泵启动，水源处未处理的水经过水泵作用，首先进入预处理单元去除饮用水中的泥沙、铁锈等杂质，之后进入净化单元，去除饮用水中的余氯异味、孢子孢囊、细菌、病毒等微生物，吸附饮用水中可能存在的铅、汞、镉等重金属离子及挥发性有机物，同时保留饮用水中天然的矿物质和微量元素；最后进入紫外线消毒单元，通过紫外线的杀菌消毒作用和电离光化学反应，进一步杀灭残存的病毒、细菌、霉菌、酵母菌、藻类、寄生虫及虫卵等生命体，进一步有效去除微生物残骸热源等有机物，经过三级滤水阶段净化消毒处理后的水，打开水龙头，可以立即饮用。

上述应急供水净化消毒一体机原理设计如下：

根据铁路站车供水系统特点及应急供水水质处理要求，结合净水处理技术现状及净水消毒技术现状，综合考虑相关因素，选择明矾及氯化消毒法对水质进行预处理后，选择美国3M公司的001型饮用水前置净水器作为一级滤水中心，选择美国3M公司的AP3-1101型净水系统作为应急供水净化消毒一体机作为二级滤水中心，选择715D型小流量过流式紫外线饮水消毒器作为三级滤水中心。

水质预处理阶段，在应急供水净化消毒一体机外部，采用明矾混凝沉淀及氯化消毒措施，实现对一些体积比较大的草叶、枝条等杂物以及体积相对较大的微生物残骸、菌团等污染物清除，起到降浊、降色、降味、预消毒的作用。

一级滤水阶段，在应急供水净化消毒一体机中美国3M公司001型饮用水前置净水器，通过其聚丙烯滤芯的净化作用，进一步去除饮用水中的泥沙、铁锈等杂质，起到进一步降浊、降色、降味的作用。

二级滤水阶段，伴随着净水过程的进行，初步净水进入到美国3M公司的AP3-1101型净水系统，通过其采用IMPACT复合烧结活性炭技术制备的0.5微米超细孔径除菌过滤膜的净化作用，有效去除饮用水中的余氯异味、孢子孢囊、细菌、病毒等微生物，有效吸附饮用水中可能存在的铅、汞、镉等重金属离子及挥发性有机物，其特别添加的银离子有效抑制残存微生物的繁殖，同时保留饮用水中天然的矿物质和微量元素。

三级滤水阶段，净水进入到715D型小流量过流式紫外线饮水消毒器，通过其254nm波长的紫外线的杀菌消毒作用和电离光化学反应，进一步杀灭残存的病毒、细菌、霉菌、酵母菌、藻类、寄生虫及虫卵等生命体，进一步有效去除微生物残骸热源等有机物，经过三级滤水阶段净化消毒处理后的水，可以立即饮用。

应急供水净化消毒一体机将活性碳、陶瓷等吸附过滤型净水处理技术与紫外线饮水消毒技术有机结合，实现了净化消毒于一体的集成创新；其实用性在于不仅可以有效处理偏远地区及铁路沿线周边区域的生活饮用水水源水质，消除饮水安全隐患，而且可以有效应对各种可能的自然灾害对铁路沿线供水系统的威胁。

本实用新型设计合理，应急供水净化消毒一体机依据铁路站车供水系统特点及应急供水水质处理要求，结合水中污染物的性质来合理设计的，设计原理简明清晰，净水效果与消毒效果兼顾，净水流量合理，整个原理设计绿色环保，没有对外界环境形成二次污染。

附图说明

图1表示本实用新型的结构示意图。

图中，1-机箱体，2-万向轮，3-手提环，4-饮用水初滤单元，5-饮用水净化单元，6-紫外线饮水消毒单元，7-水泵，8-水龙头，9-接线插座，10-进水盘管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。

一种便携式铁路站车应急供水净化消毒一体机，内部结构主要由三部分组成：微型水泵、净水器系统、紫外线饮水消毒器系统三部分组成。具体如图1所示，包括机箱体1，所述机箱体1内壁上挂设有饮用水初滤单元4、饮用水净化单元5、紫外线饮水消毒单元6、接线插座9及出水龙头8，所述机箱体1内底部固定安装水泵7及放置有进水盘管10（长2m左右）；所述水泵7出水端口通过管路依次串接饮用水初滤单元4、饮用水净化单元5、紫外线饮水消毒单元6后到达出水龙头8（无铅）。

另外，为了进一步提高初滤效果，所述水泵7出水端口通过管路依次串接两个相同的饮用水初滤单元4。

应急供水净化消毒一体机内部结构的设计不仅要达到基本功能的实现，同时兼顾组装的可行性与携带的方便性。具体制作时，应急供水净化消毒一体机零部件及整机技术指标如下：

1、水泵采用上海博量机电有限公司的ZXB-370微型自吸喷射水泵（25*11*9.4cm），370w，扬程25m，吸程8m，流量1.5m³/h。

2、饮用水初滤单元采用美国3M公司的001型饮用水前置净水器，聚丙烯滤芯，净水流量0.9m³/h，工作压力0.172～0.689Mpa，额定总净水量20m³。

3、饮用水净化单元采用美国3M公司的AP3-1101型净水系统，采用IMPACT专利复合烧结活性炭技术制备的0.5微米超细孔径除菌过滤膜，净水流量0.228m³/h，工作压力0.172～0.862Mpa，额定总净水量15m³。

4、紫外线饮水消毒单元采用石家庄浩特环保设备有限公司的254nm波长的715D型小流量过流式紫外线饮水消毒器，30w，工作压力0.034～0.690Mpa，消毒能力1.5m³/h，石英管工作寿命8000h～9000h。

5、应急供水流量达到0.18m³/h，工作压力0.12Mpa以上。

6、应急供水水质达到《GB5749-2006 生活饮用水卫生标准》及《GB 17051─1997二次供水设施卫生规范》要求。

应急供水净化消毒一体机采用直角铝合金箱作为主机箱（机箱体尺寸86*30*62cm），所述机箱体外扣合安装箱盖底部装有4个万向轮，两侧各配置一个提手环，方便携带，主机重量为12.5kg左右。

2015年11月，在某某供电段某某给水所（水质不合格项目：氟化物：3.3mg/L、菌落总数140CFU/ml）进行了现场测试。检测数据表明，水质经过应急供水净化消毒一体机处理，水质微生物学指标、一般感官指标及一般理化指标、毒理指标达到了GB5749—2006 《生活饮用水卫生标准》、CJ/T 206—2005《城市供水水质标准》及GB 17051─1997《二次供水设施卫生规范》要求。

应急供水净化消毒一体机的研制，不仅可以有效处理偏远地区及铁路沿线周边区域的生活饮用水水源水质，消除饮水安全隐患，而且可以有效应对各种可能的自然灾害对铁路沿线供水系统的威胁。此外，应急供水净化消毒一体机方便携带，净水速度和净水质量满足应急供水要求，还可以改善野外作业、旅游、探险、救灾等人员用水的状况，具有广阔的应用前景。

目前，聚丙烯滤芯、活性炭除菌过滤膜的更换一次费用为600元，应急供水净化消毒一体机的总功率为500W，平均水质处理费用为42.19元/吨，按照一个站区按照10人、日人均2升饮水计算，应急供水净化消毒一体机更换一次耗材可以稳定优质提供750天的站区饮水。

而本地市场上供水净化设备，例如，康磁巴马泉牌BMQ-A型供水净化设备终端约为3万元，体积庞大而且无消毒功能；以地处偏远地区生活饮用水水源水质不良的太焦线为例，改良12个站区水质，需要36万元的供水净化设备及12万元的水质消毒设备；而采用应急供水净化消毒一体机仅为12万元，可以节约成本75%（36/48），具有良好的经济效益。

同时，应急供水净化消毒一体机适用于突发公共卫生事件、一般环境污染事故及自然灾害造成的饮用水污染事件的应急处置，可以实现方便、卫生、安全供水，有效保护应急处置区域人群的身体健康，具有良好的社会效益。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照本实用新型实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型的技术方案的精神和范围，其均应涵盖本实用新型的权利要求保护范围中。

Claims (7)

1.一种便携式铁路站车应急供水净化消毒一体机，其特征在于：包括机箱体（1），所述机箱体（1）内壁上挂设有饮用水初滤单元（4）、饮用水净化单元（5）、紫外线饮水消毒单元（6）、接线插座（9）及出水龙头（8），所述机箱体（1）内底部固设水泵（7）及放置有进水盘管（10）；所述水泵（7）出水端口通过管路依次串接饮用水初滤单元（4）、饮用水净化单元（5）、紫外线饮水消毒单元（6）后到达出水龙头（8）。

2.根据权利要求1所述的便携式铁路站车应急供水净化消毒一体机，其特征在于：所述机箱体（1）底部四角安装万向轮（2）。

3.根据权利要求1所述的便携式铁路站车应急供水净化消毒一体机，其特征在于：所述机箱体（1）外两侧对称设置提手环（3）。

4.根据权利要求1或2或3所述的便携式铁路站车应急供水净化消毒一体机，其特征在于：所述水泵（7）采用ZXB-370微型自吸喷射水泵，所述饮用水初滤单元（4）采用美国3M公司的001型饮用水前置净水器，所述饮用水净化单元（5）采用美国3M公司的AP3-1101型净水系统，所述紫外线饮水消毒单元（6）采用254nm波长的715D型小流量过流式紫外线饮水消毒器。

5.根据权利要求1所述的便携式铁路站车应急供水净化消毒一体机，其特征在于：所述水泵（7）出水端口通过管路依次串接两个相同的饮用水初滤单元（4）。

6.根据权利要求1所述的便携式铁路站车应急供水净化消毒一体机，其特征在于：所述机箱体（1）长86cm、宽30cm、高62cm。

7.根据权利要求1所述的便携式铁路站车应急供水净化消毒一体机，其特征在于：所述机箱体（1）外扣合安装箱盖。