CN209602153U - 一种水净化系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种水净化系统，包括分子共振器、前置增压设备以及离心力分离器；可以利用与前置水箱的输入端连接的分子共振器产生的脉冲共振波，对水进行压缩、冲击和旋转，形成涡流并产生大量纳米级的超微气泡，通过与前置水箱的输出端连接的前置增压设备使超微气泡破裂后，污染物会从水分子团中剥离，最后再通过与前置增压设备的输出端连接的离心力分离器对纳米级超微气泡破裂后产生的物质作离心力分离处理，进而把污染物排出，得到高品质的纯净水。整个分离过程不需要投放任何化学药品、不需要电解、不会出现堵塞问题，也可以实现对铁锈水的过滤处理，进而可以降低相关设备成本、提高水质。

Description

一种水净化系统

技术领域

本申请涉及水净化领域，尤其涉及一种水净化系统。

背景技术

随着科技的发展，居民的生活水平也有了很大的变化，也就是目前的居民对生活质量的要求越来越高。例如，为了防止自来水的水质问题，大多数居民都选择饮用矿泉水或经过进化的纯净水。

目前，主要通过有关水净化设备实现对水的净化，最早的方式是通过石英砂与活性炭混合过滤原水中的泥沙、较大的颗粒物和胶体等杂质，但是，这种过滤方式存在以下几个问题，第一，过滤后泥沙、颗粒物和胶体掺杂在石英砂与活性炭里面无法排出，容易造成堵塞，严重影响水处理量；第二，需要经常更换石英砂和活性炭才能满足水量要求，进而会且费时、费力以及费材料的问题。因此，为了克服以上问题，已逐渐使用PP棉过滤方式，即用PP棉过滤方式取代最先的石英砂与活性炭混合过滤方式。PP棉过滤处理方式是在原水中拦截杂质，随着使用时间的增加，水中杂质会反过来把PP棉的微细孔堵塞，所以也需要经常更换PP棉。并且这两种过滤方式均无法实现对铁锈水的过滤，铁锈水的存在会对反渗透设备中的反渗透膜造成毁灭性的破坏，导致反渗透膜使用寿命大幅度降低，不仅会导致水质差，而且会增加相关设备成本。

由此可见，如何克服在对水的过滤过程中，由于经常需要更换有关过滤设备以及无法实现对铁锈水的过滤，进而导致的相关设备成本高以及水质差的问题是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请提供了一种水净化系统，解决了现有技术中在对水的过滤过程中，由于经常需要更换有关过滤设备以及无法实现对铁锈水的过滤，进而导致的相关设备成本高以及水质差的问题。

由以上技术方案可知，本申请提供了一种水净化系统，包括：

与前置水箱的输入端连接，用于利用自身产生的脉冲共振波对流经的水进行压缩、冲击和旋转以产生纳米级超微气泡的分子共振器；

与所述前置水箱的输出端连接，用于对经所述前置水箱的所述纳米级超微气泡进行增压以使所述纳米级超微气泡破裂的前置增压设备；

与所述前置增压设备的输出端连接，用于对所述纳米级超微气泡破裂后产生的物质作离心力分离以排出所述纳米级超微气泡中的污染物的离心力分离器。

优选地，还包括：

与反渗透设备的出水端连接，用于对通过所述离心力分离器流经所述反渗透设备的所述水进行除菌的纳米除菌器；

其中，所述离心力分离器的输出端与所述反渗透设备的输入端连接。

优选地，所述离心力分离器的出水端还连接有PP棉过滤设备。

优选地，还包括：

分别与所述前置水箱、所述分子共振器、所述前置增压设备以及所述离心力分离器连接，用于检测所述前置水箱、所述分子共振器、所述前置增压设备以及所述离心力分离器是否出现故障的故障检测设备，所述故障检测设备包括控制器、与所述控制器连接的处理器和均与所述控制和所述处理器连接的数据采集模块。

优选地，所述故障检测设备的数量具体为4个。

优选地，还包括：

与所述控制器连接，用于当检测出所述前置水箱、所述分子共振器、所述前置增压设备以及所述离心力分离器中任意一个出现故障时，报警提示的报警装置。

优选地，还包括：

与所述控制器连接，用于显示故障信息的显示装置。

优选地，所述报警装置具体为蜂鸣器和/或指示灯。

优选地，所述显示装置具体为LED显示器。

相比于现有技术，本申请所提供的一种水净化系统，包括分子共振器、前置增压设备以及离心力分离器；分子共振器与前置水箱的输入端连接，可以利用自身产生的脉冲共振波对流经的水进行压缩、冲击和旋转，目的是使产生纳米级超微气泡；前置增压设备与前置水箱的输出端连接，可以对经前置水箱的纳米级超微气泡进行增压，目的是使纳米级超微气泡破裂，然后利用与前置增压设备的输出端连接的离心力分离器对纳米级超微气泡破裂后产生的物质作离心力分离，进而排出纳米级超微气泡中的污染物。由此可见，应用本系统，可以利用分子共振器产生的脉冲共振波，对水进行压缩、冲击和旋转，形成涡流并产生大量纳米级的超微气泡，通过前置增压设备使超微气泡破裂后，污染物会从水分子团中剥离，最后再通过离心力分离器把污染物排出，得到高品质的纯净水。整个分离过程不需要投放任何化学药品、不需要电解、不会出现像石英砂与活性炭和PP棉一样容易造成堵塞的问题，也可以实现对铁锈水的过滤处理，进而可以降低相关设备成本、提高水质。

附图说明

为了更清楚的说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要的介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种水净化系统结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的基数按方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。

本申请的核心是提供一种水净化系统，可以解决现有技术中在对水的过滤过程中，由于经常需要更换有关过滤设备以及无法实现对铁锈水的过滤，进而导致的相关设备成本高以及水质差的问题。

图1为本申请实施例所提供的一种水净化系统结构示意图，如图1所示，该系统包括：

与前置水箱10的输入端连接，用于利用自身产生的脉冲共振波对流经的水进行压缩、冲击和旋转以产生纳米级超微气泡的分子共振器11；

与前置水箱10的输出端连接，用于对经前置水箱的纳米级超微气泡进行增压以使纳米级超微气泡破裂的前置增压设备12；

与前置增压设备12的输出端连接，用于对纳米级超微气泡破裂后产生的物质作离心力分离以排出纳米级超微气泡中的污染物的离心力分离器13。

具体就是在前置水箱10的前面安装分子共振器11，在前置水箱10的后面安装前置增压设备12，然后再在前置增压设备12的后面安装离心力分离器 13。具体过程为，原水首先流经最前端的分子共振器11，利用分子共振器11 产生的脉冲共振波，对水进行压缩、冲击和旋转，形成涡流并产生大量纳米级的超微气泡，接着通过前置增压设备12对产生的超微气泡进行增压，超微气泡破裂，产生局部的高温、高压以及气液界面上电荷高浓度聚集，产生氧化能力极强的羟基自由基-OH和OH-(氢氧根)，进而使污染物从水分子团中剥离，再通过离心力分离器13把产生的污染物排出，同时把水分子团击破成多个小水分子，然后通过分离得到高品质的纯净水。

利用分子共振器11产生的脉冲共振波对流经的水进行压缩、冲击和旋转，最终产生纳米级超微气泡的作用主要有以下几点：

第一，可以利用超微气泡分解污染物。由于超微气泡受到水的物理作用 (水流动过程产生的压缩和膨胀，旋转涡流)刺激后会因瞬间压缩而产生超高压超高温的极限反应场，该极限反应场能与周围的水作用生成效率高的羟基自由基-OH，而自由基分子是非常不稳定的活性物质，为了从其它的分子夺取电子以求自身的电平衡，会发挥出极强的氧化能力，这种强氧化性可以分解难分解的有害化学物质。

第二，可以利用超微气泡的电离现象提高水的溶解度。气体在水中的溶解度受气压影响较大。不过，如果电解质的离子化水可以让溶入的超微气泡表面形成电双层的离子，并随着表面积的不断减少与急剧深缩，被包进去的纳米超微气泡就具有类似壳的保护效果，可以让纳米泡沫内的气体散逸得以抑制，以实现超微气泡的稳定化蓄存，从而提高水的溶解度。

第三，可以利用超微气泡的超声波性杀菌消毒。超微气泡会因高能破裂而产生超声波，如果脱离水表面破裂会产生大量的负离子，这种超声波和负离子对水体具有很强的杀菌作用。

第四，可以利用超微气泡的带电性分离水中有机悬浮物。超微气泡表面带有负电荷，所以气泡间很难合为一体，在水体中能产生非常浓密而细腻的气泡，不会像常规气泡一样会融合增大而破裂，通常超微气泡的表面电位为-30 至50mv，可以吸附水体中带正电的物质；利用表面电荷对水体微粒的吸附性，可以把水体中的有机悬浮物固定而分离，这种特性使它得以在水处理中发挥出超常分离效应的关键所在。

第五，可以利用超微气泡的滞留性提高水质的溶解效率。超微气泡在水体中上升速度非常的缓慢，似香烟雾在水中弥漫，如10μm的气泡，以每秒 100μm的速度上升，在水体中上升1m，就需花3小时的时间，所以超微气泡会地在水中逗留很长时间，这种特性也是其具有高度溶解效率的核心所在。

第六，可以利用超微气泡的自我加压性提高水质的溶氧性。超微气泡自身表面具有较强的张力，在水中不断收缩，形成气液临界表面积更大的超细微泡沫，最后收缩到一定程度则消失溶解于水体中，这是它具有强大溶氧性的原因所在。而且在收缩的过程中，随着气泡的缩小，气泡内的气压呈反比例地迅速提高，让泡内气体处于超高压状态，这种超高压状态与超高温效应结合，是超微气泡产生超声波的重要原因所在。

第七，可以利用超微气泡的扩散性净化水体的氨氮物。超微气泡与普通泡沫不同，普通泡沫因大气泡效应很快就会合并上升与破裂，在水中的扩散性差，在实际处理时，只局限于水体的局部环境，而超微气泡具有极高的气泡密度与横向的扩散性，在具体生产实践中如果再结合大气泡曝气，可以产生更好的效果，因大气泡曝气可以加剧水体的对流，加快和微纳米气泡的扩散速度，对于抵御温度成层破坏热与物质循环有很好的促进作用，低层水中包含的氨等有害物质也能因促进流动而被净化。

第八，可以利用超微气泡的逗留性保持水质稳定性。超微气泡的逗留性可以让机能性的臭氧水实现物理化学稳定性，这是常规气泡所不具有独有特性，臭氧气体通过超微气泡技术与电解质增进稳定技术的结合，可以达到数月保存的稳定性，这是超微气泡特有的性能。

第八，可以利用超微气泡的杀菌性杀死细菌病毒。纳米超微气泡的杀菌性与常规的杀菌技术有着独特的区别，它的杀菌过程包括吸引与杀灭两个过程，采用二相流体法生成的泡沫因两相摩擦而产生强大的静电，这种带电的气泡可以吸附水体中的细菌与病毒，随着气泡的缩小压坏破裂，与气泡周围激发的大量自由基及破裂所产生的超高温高压，把吸附的细菌病毒杀死。该过程是一个完全的物理杀灭过程，与常规的消毒杀菌法有着本质的区别，所以它在生产饮用纯净水方面具有更实用的意义。

第九，可以利用超微气泡的氢氧根(OH-)保持水质的弱碱性。超微气泡破裂时会产生局部的高温、高压以及气液界面上电荷高浓度聚集，在产生羟基自由基-OH的同时也产生大量的OH-，OH-是氢氧根，与水结合时水质呈弱碱性。

本申请所提供的一种水净化系统，包括分子共振器、前置增压设备以及离心力分离器；分子共振器与前置水箱的输入端连接，可以利用自身产生的脉冲共振波对流经的水进行压缩、冲击和旋转，目的是使产生纳米级超微气泡；前置增压设备与前置水箱的输出端连接，可以对经前置水箱的纳米级超微气泡进行增压，目的是使纳米级超微气泡破裂，然后利用与前置增压设备的输出端连接的离心力分离器对纳米级超微气泡破裂后产生的物质作离心力分离，进而排出纳米级超微气泡中的污染物。由此可见，应用本系统，可以利用分子共振器产生的脉冲共振波，对水进行压缩、冲击和旋转，形成涡流并产生大量纳米级的超微气泡，通过前置增压设备使超微气泡破裂后，污染物会从水分子团中剥离，最后再通过离心力分离器把污染物排出，得到高品质的纯净水。整个分离过程不需要投放任何化学药品、不需要电解、不会出现像石英砂与活性炭和PP棉一样容易造成堵塞的问题，也可以实现对铁锈水的过滤处理，进而可以降低相关设备成本、提高水质。

为了提高对水的除菌效果，使输出的水质更好，在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，还包括：

与反渗透设备的出水端连接，用于对通过离心力分离器13流经反渗透设备的水进行除菌的纳米除菌器；

其中，离心力分离器13的输出端与反渗透设备的输入端连接。

具体地，离心力分离器13的输出端与反渗透设备的输入端连接，水先流经离心力分离器13，然后再通过反渗透设备的出水端流经纳米除菌器，纳米除菌器可以采用现有技术中纳米除菌器，具体除菌原理可采参见现有技术，本实用新型在此不再赘述。

为了确保最终输出的水质更好，在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，离心力分离器13的出水端还连接有PP棉过滤设备。

为了防止相关设备出现故障，影响整个水净化系统的运行，在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，还包括：

分别与前置水箱10、分子共振器11、前置增压设备12以及离心力分离器13连接，用于检测前置水箱10、分子共振器11、前置增压设备12以及离心力分离器13是否出现故障的故障检测设备，故障检测设备包括控制器、与控制器连接的处理器和均与控制器和处理器连接的数据采集模块。

具体就是通过控制故障检测设备中的数据采集模块采集相应设备的有关数据，然后将采集的相关数据传输至故障检测设备中的处理器处理后，通过故障检测设备中的控制器得出是否故障的结果。在实际应用中，还可以通过通讯模块实现相关数据的远程传输和对本申请实施例提供的净水系统的远程控制。例如，可以将相关数据传输到手机、电脑或电视等终端。工作人员不但可以监控到设备的系统数据，还可以通过手机、电脑实施远程控制；通过远程控制发送指令让净水系统进行相关的工作模式，包括远程打开或关闭制水系统，写入或修改分子共振纯净水系统的程序代码，全部实现人工智能。为了提高设备故障检测的准确性和故障检测的快速性，优选地，可以设置4 个故障检测设备，分别与前置水箱10，分子共振器11，前置增压设备12以及离心力分离器13对应，也就是说，为前置水箱10，分子共振器11，前置增压设备12以及离心力分离器13各对应设置一个故障检测设备。

为了当相关设备发生故障时，能够及时提醒相关人员，在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，还包括：

与控制器连接，用于当检测出前置水箱10、分子共振器11、前置增压设备12以及离心力分离器13中任意一个出现故障时，报警提示的报警装置。考虑到成本以及使用便捷性，优选地，报警装置具体为蜂鸣器和/或指示灯。具体可以通过蜂鸣器和指示灯同时报警，也可只通过蜂鸣器报警，还可只通过指示灯报警，具体如何报警可根据实际情况确定，本实用新型并不作限定。

为了使本申请实施例中的水净化系统更加智能化，在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，还包括：

与控制器连接，用于显示故障信息的显示装置。优选地，显示装置可以选用LED显示器。当然，显示装置并不局限于本申请实施例中提到的LED显示器，还可以选用其它符合要求的显示装置。

本申请实施例提供的水净化系统，第一，整个分离过程不需要投放任何化学药品、不需要电解、不像石英砂与活性炭和PP棉一样容易造成堵塞，水处理量大且长期稳定，费用极低。第二，可以实时在线显示多项净化前和净化后水质参数，将价值昂贵的检测设备普及为老百姓服务，用户可以通过手机、电视、电脑和制水设备显示屏可观测到水体的参数，根据参数用户立即可以判断水质的好坏，不再单凭用嘴巴去尝试口感判断，也不需要把水样到专业的检测机构检测，通过显示屏读出参数可以判断水质的优劣。第三，采用了分子共振分离系统，所以不需要原水箱及供水泵，RO膜供水泵也仅仅采用普通2公斤的压力水泵(0.37KW)，在同等出水量的情况下功耗只有传统设备1/13，也就是说比传统纯净水设备节省能源13倍以上。第四，纯净水与废水出水率为3：1，也就是说制造一吨纯净水只需要排掉0.25吨的废水，比传统纯净水设备节约水接近10倍。第五，采用分子共振脉冲共振原理，对水进行压缩、冲击和旋转，形成涡流并产生大量纳米级的超微气泡，超微气泡爆炸后，分离成多个小水分子，小分子水极容易通过反渗透膜，对反渗透膜的损耗很小，而且爆炸的超微气泡对反渗透膜有除垢和清洗作用，反渗透膜的使用寿命长达5年以上。第六，传统纯净水设备由于反渗透膜结构原因，生产出来的纯净水PH值(酸碱度)为5--7之间，呈弱酸性。本申请实施例采用分子共振脉冲共振原理，对水进行压缩、冲击和旋转，形成涡流并产生大量纳米级的超微气泡，超微气泡破裂时产生局部的高温、高压以及气液界面上电荷高浓度聚集，在产生羟基自由基-OH的同时也产生大量的OH-(是氢氧根)，OH-氢氧根与纯净水化合一起，PH值在7.5左右，水质呈弱碱性。第七，系统中的相关设备采用食品级304或316L全不锈钢制造，不但避免了因塑料材料老化而缩短寿命的现象，而且避免塑化剂等二次污染，具有与不锈钢相同的使用寿命，超过100年。相比于传统的设备，使用寿命有了很大提升。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包含本申请公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为实例性的，本申请的正真范围由权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以再不脱离其范围进行各种修改和改变。以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (9)

1.一种水净化系统，其特征在于，包括：

与前置水箱的输入端连接，用于利用自身产生的脉冲共振波对流经的水进行压缩、冲击和旋转以产生纳米级超微气泡的分子共振器；

与所述前置水箱的输出端连接，用于对经所述前置水箱的所述纳米级超微气泡进行增压以使所述纳米级超微气泡破裂的前置增压设备；

与所述前置增压设备的输出端连接，用于对所述纳米级超微气泡破裂后产生的物质作离心力分离以排出所述纳米级超微气泡中的污染物的离心力分离器。

2.根据权利要求1所述的水净化系统，其特征在于，还包括：

与反渗透设备的出水端连接，用于对通过所述离心力分离器流经所述反渗透设备的所述水进行除菌的纳米除菌器；

其中，所述离心力分离器的输出端与所述反渗透设备的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的水净化系统，其特征在于，所述离心力分离器的出水端还连接有PP棉过滤设备。

4.根据权利要求1所述的水净化系统，其特征在于，还包括：

分别与所述前置水箱、所述分子共振器、所述前置增压设备以及所述离心力分离器连接，用于检测所述前置水箱、所述分子共振器、所述前置增压设备以及所述离心力分离器是否出现故障的故障检测设备，所述故障检测设备包括控制器、与所述控制器连接的处理器和均与所述控制和所述处理器连接的数据采集模块。

5.根据权利要求4所述的水净化系统，其特征在于，所述故障检测设备的数量具体为4个。

6.根据权利要求5所述的水净化系统，其特征在于，还包括：

与所述控制器连接，用于当检测出所述前置水箱、所述分子共振器、所述前置增压设备以及所述离心力分离器中任意一个出现故障时，报警提示的报警装置。

7.根据权利要求6所述的水净化系统，其特征在于，还包括：

与所述控制器连接，用于显示故障信息的显示装置。

8.根据权利要求6所述的水净化系统，其特征在于，所述报警装置具体为蜂鸣器和/或指示灯。

9.根据权利要求7所述的水净化系统，其特征在于，所述显示装置具体为LED显示器。