CN210001707U

CN210001707U - 一种饮用水深度净化系统

Info

Publication number: CN210001707U
Application number: CN201920514812.6U
Authority: CN
Inventors: 姚志建; 焦伟; 姜莎莎; 李乐
Original assignee: Jiangsu Guochuang Enviro-Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Guochuang Enviro-Protection Technology Co Ltd
Priority date: 2019-04-16
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2020-01-31
Anticipated expiration: 2029-04-16

Abstract

本实用新型公开了一种饮用水深度净化系统，包括初滤模块、监测模块、深度净化模块、应急模块和杀菌模块，所述初滤模块的侧面上部设有进水口，所述初滤模块包括上部的粗滤器和下部的精滤器，所述初滤模块底部的出水口与监测模块的进水口相连通，所述监测模块包括第一水质检测器、预警器、智能控制器以及第一电磁阀、第二电磁阀，所述深度净化模块包括一级净化装置和二级净化装置，所述应急模块包括加压泵和三级净化装置，所述三级净化装置为反渗透装置，本实用新型的净化系统可实时对进水水质进行监测和预警，根据水质环境调控各级净化装置工作，保证出水质量，且能应对特殊情况，启动应急模块进行应急处理。

Description

一种饮用水深度净化系统

技术领域

本发明涉及一种水的净化系统，尤其涉及一种饮用水的深度净化系统，属于水净化技术领域。

背景技术

随着人们生活质量要求的提高以及环境水资源的污染状况逐步恶化，净水及净水产品在近年来得到迅速发展。目前市场上现有的净水工艺有微滤或超滤、反渗透、吸附、纳滤、离子交换、蒸馏等，目的是将常规处理工艺难以去除或输送过程中产生的有机污染物、微生物、重金属离子或消毒副产物加以去除。但目前工艺有滤除杂质的优点，也有其缺点，比如：活性炭对有机物的吸附去除受其自身吸附特性和吸附容量的限制，由于活性炭的再生问题使制水成本大幅度提高；反渗透、离子交换、蒸馏、纳滤工艺处理的水不仅可以去除绝大部分致病微生物,同时也将水中人类生命活动所需要的无机盐和微量元素去除了,这样势必给人类健康带来负面影响,特别是对正在生长发育中的儿童、青少年影响更大；超滤主要用于分子量大于6000的大分子有机物的脱除；微滤适合于液体介质的降浊、除菌处理。另外，净水器在实际使用的过程中，还有水效低、出水慢等问题，过滤后的水并不能达到最优的饮用水，一旦滤芯出现损坏，就会失去过滤功能，并且现有的滤芯，在净水过程中的杂质会沉积在滤芯内，不能清理，导致过滤效果差和不能重复利用。滤芯使用到一定时间后就会失效被丢弃，而使用过的滤芯含有大量的污染物，所以滤芯的替换也给环境带来很大的污染。

另外，随着药物和个人护理产品(PPCPs)的高使用率，造成了环境中抗生素本底的增高和耐药性的出现，对人类的潜在危害及其假性存在性质而越来越受到关注。另外内分泌干扰物、消毒副产物、环境激素、农药等物质，与PPCP均被称为新型环境污染物。这些化合物及其代谢产物常见于医院，家庭，制药业，畜牧业系统和水产养殖中经过处理或未经处理的废水中。大多数新型污染物在环境中具有一些特殊性质，如良好的水溶性，强持久性，生物富集和生物毒性，导致其在低浓度水平也会影响水生生物的健康，进而威胁到人类健康和生态安全。

综上所述，现有技术中的饮用水净化器，存在以下问题：无法去除水中PPCPs等新型污染物，无法对进、出水水质进行监测，无法应对应急水源严重污染情况。现有净化器滤芯更换频繁且不可重复利用，更换后的滤芯形成二次污染。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的饮用水净化器所存在的不足，提供一种饮用水深度净化系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种饮用水深度净化系统，包括初滤模块、监测模块、深度净化模块、应急模块和杀菌模块，所述初滤模块的侧面上部设有进水口，所述初滤模块包括上部的粗滤器和下部的精滤器，所述初滤模块底部的出水口与监测模块的进水口相连通，所述监测模块包括第一水质检测器、预警器、智能控制器以及第一电磁阀、第二电磁阀，所述第一水质检测器分别与预警器和智能控制器通信连接，所述智能控制器分别与第一电磁阀和第二电磁阀通信连接，所述智能控制器接收第一水质检测器发出的水质状态信号，并将控制信号分别发送至第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀与深度净化模块相连通，所述第二电磁阀与应急模块相连通，所述深度净化模块包括沿水的流动方向设置的一级净化装置和二级净化装置，所述一级净化装置和二级净化装置内装填有两亲性高分子材料，所述应急模块包括沿水的流动方向依次设置的加压泵和三级净化装置，所述三级净化装置为RO膜反渗透装置，所述二级净化装置和三级净化装置的出水口与杀菌模块相连通，所述杀菌模块与净化水出水口相连通。

本实用新型中使用的两亲性高分子材料的制备方法如下：

(1)配制第一油相和第二油相：将单体二乙烯苯、致孔剂和引发剂混合均匀配成第一油相，将单体N-乙烯基吡咯烷酮、致孔剂和引发剂混合均匀配成第二油相，其中，单体二乙烯苯在第一油相中的体积含量为20～75％；单体N-乙烯基吡咯烷酮在第二油相中的体积含量为20～80％；第一油相和第二油相中的致孔剂的总体积为第一油相和第二油相总体积的25～80％，并且第一油相和第二油相中的致孔剂体积比为1:1；第一油相和第二油相中引发剂的总量为单体二乙烯苯和单体N-乙烯基吡咯烷酮总质量的0.5～3％，并且第一油相中的引发剂和第二油相中的引发剂的质量比为1:1；

(2)配制水相：向水中加入乳化剂和分散剂，其中，乳化剂的用量为水相总质量的0.1～5％，分散剂的用量为水相总质量的0.05～2％，并且控制第一油相和第二油相的总体积与水相体积之比为(5～20)：(80～95)；

(3)聚合反应：将50％以上的水相加热至50～65℃，向水相中分别加入50％以上的第一油相和50％以上的第二油相，恒温条件下预聚5～10分钟后，向反应体系中加入剩余的水相，恒温反应0.5～2小时；

(4)将反应体系的温度升至80～100℃，将剩余的第一油相和第二油相混合均匀后分批加入到反应体系中，于100～2000rpm的搅拌条件下反应3～24小时，后过滤、洗涤、干燥，即得两亲性高分子材料；

其中，所述N-乙烯基吡咯烷酮与二乙烯苯的质量比为(10～95)：(5～90)；所述致孔剂为甲苯、二甲苯、异丁醇、正丁醇、环己醇中的一种或几种的混合物；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酰中的一种或几种的混合物；所述分散剂为聚乙烯醇、明胶、聚二烯二甲基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮、羟乙基纤维素中的一种或几种的混合物；所述乳化剂为硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钙中的一种或几种的混合物。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的净化系统所采用的两亲性高分子材料的滤芯对抗生素、内分泌干扰物、消毒副产物、环境激素、农药等新型环境污染物的吸附可达99％以上，因材料特有的微球孔径结构，使其对重金属有很好的吸附作用，而对于轻金属吸附性较差，进而使得净化后的水能够满足人体微量元素的需求；另外该两亲性高分子材料中含有氨基，有很好的杀菌消毒作用，可有效地去除微生物。

(2)本实用新型的净化系统可实时对进水水质进行监测和预警，根据水质环境调控各级净化装置工作，保证出水质量，且能应对特殊情况，启动应急模块进行应急处理。

(3)本实用新型的净化系统所采用的两亲性高分子材料可对其吸附的污染物进行完全脱附后再次使用；具有环境友好、可重复使用等优点，避免了滤芯更换对环境的二次污染。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述二级净化装置与杀菌模块之间还设有第二水质检测器，所述第二水质检测器与智能控制器通信连接。

采用上述进一步技术方案的有益效果是，可实时对出水水质进行监测。

进一步，所述智能控制器为PLC控制器。

进一步，所述杀菌模块为紫外杀菌装置，紫外杀菌装置的波长为240～280nm。

进一步，所述粗滤器内的填充材料为活性炭、PP棉、石英砂中的一种或多种，所述精滤器为微滤、超滤或纳滤中的一种。

本实用新型中使用的水质传感器的工作原理为：根据三维荧光图谱选择特定波长的深紫外LED灯光源和光电探测器组件，对特定波长的荧光强度和紫外吸收进行同时检测，并计算荧光强度与对应的紫外吸收之间的比值，实现对饮用水水体中溶解性有机物总体浓度变化的监测，同时可以反映蛋白类或腐殖质类等荧光组分浓度的变化，实时快速检测水质质量。

附图说明

图1为本实用新型系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型系统的初滤模块结构示意图；

图3为本实用新型系统的深度净化模块结构示意图；

图1～3中，1、初滤模块；2、监测模块；3、深度净化模块；4、应急模块；5、杀菌模块；6、进水口；7、粗滤器；8、精滤器；9、第一水质检测器；10、预警器；11、智能控制器；12、第一电磁阀；13、第二电磁阀；14、一级净化装置；15、二级净化装置；16、两亲性高分子材料；17、加压泵；18、三级净化装置；19、净化水出水口；20、第二水质检测器。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

一种饮用水深度净化系统，如图1所示，包括初滤模块1、监测模块2、深度净化模块3、应急模块4和杀菌模块5，初滤模块的侧面上部设有进水口6，初滤模块包括上部的粗滤器7和下部的精滤器8，初滤模块底部的出水口与监测模块的进水口相连通，监测模块包括第一水质检测器9、预警器10、智能控制器11以及第一电磁阀12、第二电磁阀13，所述智能控制器为PLC控制器，第一水质检测器分别与预警器和智能控制器通信连接，智能控制器分别与第一电磁阀和第二电磁阀通信连接，智能控制器接收第一水质检测器发出的水质状态信号，并将控制信号分别发送至第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀与深度净化模块相连通，所述第二电磁阀与应急模块相连通，深度净化模块包括沿水的流动方向设置的一级净化装置14和二级净化装置15，一级净化装置和二级净化装置内装填有两亲性高分子材料16，应急模块包括沿水的流动方向依次设置的加压泵17和三级净化装置18，三级净化装置为RO膜反渗透装置，二级净化装置和三级净化装置的出水口与杀菌模块相连通，所述杀菌模块为紫外杀菌装置，紫外杀菌装置的波长为240～280nm，杀菌模块与出水口19相连通。

优选的，二级净化装置与杀菌模块之间还设有第二水质检测器20，所述第二水质检测器与智能控制器通信连接；

优选的，如图2所示，粗滤器的中部填充的是活性炭，上部和底部填充的是PP棉，精滤器为导流网、微滤膜与水道网三层由内而外依次叠制组成的过滤通道。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种饮用水深度净化系统，包括初滤模块、监测模块、深度净化模块、应急模块和杀菌模块，所述初滤模块的侧面上部设有进水口，所述初滤模块包括上部的粗滤器和下部的精滤器，所述初滤模块底部的出水口与监测模块的进水口相连通，所述监测模块包括第一水质检测器、预警器、智能控制器以及第一电磁阀、第二电磁阀，所述第一水质检测器分别与预警器和智能控制器通信连接，所述智能控制器分别与第一电磁阀和第二电磁阀通信连接，所述智能控制器接收第一水质检测器发出的水质状态信号，并将控制信号分别发送至第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀与深度净化模块相连通，所述第二电磁阀与应急模块相连通，所述深度净化模块包括沿水的流动方向设置的一级净化装置和二级净化装置，所述一级净化装置和二级净化装置内装填有两亲性高分子材料，所述应急模块包括沿水的流动方向依次设置的加压泵和三级净化装置，所述三级净化装置为RO膜反渗透装置，所述二级净化装置和三级净化装置的出水口与杀菌模块相连通，所述杀菌模块与净化水出水口相连通。

2.根据权利要求1所述的饮用水深度净化系统，其特征在于，所述二级净化装置与杀菌模块之间还设有第二水质检测器，所述第二水质检测器与智能控制器通信连接。

3.根据权利要求1或2所述的饮用水深度净化系统，其特征在于，所述智能控制器为PLC控制器。

4.根据权利要求1或2所述的饮用水深度净化系统，其特征在于，所述杀菌模块为紫外杀菌装置。

5.根据权利要求3所述的饮用水深度净化系统，其特征在于，所述杀菌模块为紫外杀菌装置。

6.根据权利要求1、2或5所述的饮用水深度净化系统，其特征在于，所述粗滤器内的填充材料为活性炭、PP棉、石英砂中的一种或多种，所述精滤器为微滤、超滤或纳滤中的一种。

7.根据权利要求3所述的饮用水深度净化系统，其特征在于，所述粗滤器内的填充材料为活性炭、PP棉、石英砂中的一种或多种，所述精滤器为微滤、超滤或纳滤中的一种。

8.根据权利要求4所述的饮用水深度净化系统，其特征在于，所述粗滤器内的填充材料为活性炭、PP棉、石英砂中的一种或多种，所述精滤器为微滤、超滤或纳滤中的一种。