CN214360824U - 一种饮用水电磁灭菌净化组合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种饮用水电磁灭菌净化组合装置，涉及水质净化装置。本实用新型包括原水储存单元（10）进水动力单元（20）、电磁灭菌净水单元（30）、饮用水储存单元（40）和输水管（50）；其连接关系是：原水储存单元（10）、进水动力单元（20）、电磁灭菌净水单元（30）和饮用水储存单元（40）通过输水管（50）依次连接。本实用新型系吸附、灭菌和过滤于一体的生态环保的饮用水灭菌装置，其主要是利用物理破壁原理清除饮用水中的细菌和抗生素抗性基因，无附带产物产生，具有较高的安全性。本实用新型为家庭或救灾应急提供了一种便携、稳定、持续和有效的饮用水净化装置。

Description

一种饮用水电磁灭菌净化组合装置

技术领域

本实用新型涉及水质净化装置，尤其涉及一种饮用水电磁灭菌净化组合装置，为家庭或救灾应急提供一种稳定、有效的净化饮用水。

背景技术

目前饮用水的消毒方法较多，世界上安全的自来水消毒方法是臭氧消毒，不过这种方法的处理费用太昂贵，而且经过臭氧处理过的水，它的保留时间是有限的，至于能保留多长时间，还没有一个确切的概念。所以只有少数的发达国家才使用这种处理方法。

其次，氯化处理是自来水厂对饮用水净化使用最多的一种处理方法。然而近年来诸多研究显示，尽管氯化处理对微生物的群落结构影响较大，但经过氯处理后自来水中，微生物对氯霉素和头孢等抗生素产生耐药性的比例升高，同时微生物体内一些耐药性基因，如sul1、tetA和tetG等诸多耐药性基因也均有富集。此外，一些宏基因组分析证实，饮用水氯化可以浓缩多种ARGs以及参与ARGs水平转移的质粒、插入序列和整合子。这在一定程度上大大提高了人们患病后对抗生素产生耐药性的风险。

发明内容

本实用新型的目的就在于克服现有技术存在的缺点或不足，利用物理灭菌的方法，提供一种饮用水电磁灭菌净化组合装置，以便能够高效、稳定地实现饮用水的灭菌净化。

本实用新型的目的是这样实现的：

从经济实惠和安全可靠的角度出发，利用物理破坏细菌细胞膜的手段，设计了饮用水电磁灭菌净化组合装置，旨在有效降低自来水过程中药物添加产生的微生物耐药性风险，清除饮用水中耐药性微生物和其相关耐药性基因。

具体地说，本装置包括原水储存单元、进水动力单元、电磁灭菌净水单元、饮用水储存单元和输水管；

其连接关系是：

原水储存单元、进水动力单元、电磁灭菌净水单元和饮用水储存单元通过输水管依次连接。

本实用新型具有下列优点和积极效果：

①本实用新型系吸附、灭菌和过滤于一体的生态环保的饮用水灭菌装置，其主要是利用物理破壁原理清除饮用水中的细菌和抗生素抗性基因，无附带产物产生，具有较高的安全性。

②本实用新型采用由下到上的重复反应措施，使得电磁灭菌能够充分破坏水体中的细菌和抗生素抗性基因，并且在充分破坏后配套了过滤装置对水体中的细菌和抗生素抗性基因进行进一步清除，从而使得该装置具有较好的灭菌效果。

③本实用新型采用纯物理的方法去除水中的细菌，对水中细菌的去除率在96%以上，能够有效地去除饮用水中的细菌含量；其过滤后的水具有较高的安全食用性。

④本实用新型由5个小部件组成，操作方便，便于拆卸、组装和携带。

⑤本实用新型为家庭或救灾应急提供了一种便携、稳定、持续和有效的饮用水净化装置。

附图说明

图1是本装置的结构方框图；

图2是本装置的结构示意图；

图3是铜线圈310和导磁铁氧体环311的结构示意图；

图4是电磁灭菌处理后水中细菌的含量图；

图5是电磁灭菌处理后水中细菌的去除率图。

图中：

10—原水储存单元，

11—顶盖，

12—上梯形台筒，

13—手柄，

14—盛水器，

15—盛水器出水口，

16—下梯形台筒，

17—底盖，

18—盛水器支架，

19—吸附剂；

20—进水动力单元，

21—第1交流电源，

22—开关，

23—调节按钮，

24—显示器，

25—进水蠕动器，

26—工作参数设置按钮；

30—电磁灭菌净水单元，

31—第1反应器进水口，

32—第1反应器，

33—第1反应器出水口，

34—第2反应器进水口，

35—第2反应器，

36—第2反应器出水口，

37—电磁场反应器，

38—开关按钮，

39—反应器磁场强度调节按钮，

310—铜线圈，

311—导磁铁氧体环，

312—第2交流电源；

40—饮用水储存单元，

41—过滤器进水口，

42—过滤器，

43—过滤反应器，

44—过滤器出水口

45—储存器进水口，

46—储存器，

47—储存器出水口，

48—过滤器排污口；

50—输水管

51、52、53、54—第1、2、3、4输水管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明。

一、装置

1、总体

如图1，本装置包括原水储存单元10、进水动力单元20、电磁灭菌净水单元30、饮用水储存单元40和输水管50；

其连接关系是：

原水储存单元10、进水动力单元20、电磁灭菌净水单元30和饮用水储存单元40通过输水管50依次连接。

2、单元

1）原水储存单元10

如图2，原水储存单元10包括顶盖11、上梯形台筒12、手柄13、盛水器14、盛水器出水口15、下梯形台筒16、底盖17、盛水器支架18和吸附剂19；

其位置和连接关系是：

从上到下，顶盖11、上梯形台筒12、盛水器14、下梯形台筒16、底盖17和盛水器支架18依次连接构成一个整体；在盛水器14的左右两壁分别设置有手柄13，在盛水器14的下部设置有盛水器出水口15，在盛水器14的底部盛装有吸附剂19。

（1）顶盖11

呈圆形，其螺纹和上梯形台筒12适配；起封闭和开启的作用。

（2）上梯形台筒12

呈梯形，其上螺纹和顶盖11适配；起减少与外界接触面的作用。

（3）手柄13

呈弧形；便于双手提携。

（4）盛水器14

呈圆筒形；起盛水的作用。

（5）盛水器出水口15

呈圆管形；和第1输水管51连通。

（6）下梯形台筒16

呈倒梯形；起减少底部压力的作用。

（7）底盖17

呈圆形，其螺纹和下梯形台筒16适配；起封闭和方便更换吸附剂19的作用。

（8）盛水器支架18

呈梯形，由上下圆圈和若干短杆组成，不锈钢质地；是原水储存单元10的支撑体。

（9）吸附剂19

是一种活性炭；起吸附水中的异味和杂质的作用。

原水储存单元10的工作机理：

原水经过吸附剂19，使流出的水得到初步净化。

2）进水动力单元20

如图2，进水动力单元20包括第1交流电源21、开关22、调节按钮23、显示器24、进水蠕动器25和工作参数设置按钮26；

其位置和连接关系是：

将第1输水管51连接到进水蠕动器25上，第1交流电源21、开关22、调节按钮23和进水蠕动器25依次连接，工作参数设置按钮26和显示器24分别与进水蠕动器25连接。

将第1输水管51连接到进水蠕动器25上，接通第1交流电源21，按下开关22使其处于开机状态，然后通过工作参数设置按钮26和调节按钮23对第1输水管51中水的流速进行设定，同时在显示器24上观测其工作状态。

（1）第1交流电源21

接交流电220V。

（2）开关22

常用部件，接通或断开电源。

（3）调节按钮23

常用部件，调节进水蠕动器25的转动速率，进而控制第一输水管51的进水速率。

（4）显示器24

液晶显示器；观测进水的蠕动情况。

（5）进水蠕动器25

进水蠕动器25是一种外购件，将第1输水管51固定和夹持；

其功能是控制第1输水管51中水的流速、周期以及每次输送的时间。

（6）工作参数设置按钮26

是一种设置进水蠕动器25工作参数的按钮；对工作参数（周期和时间）予以调节。

工作机理：

进水蠕动器25通过滚轮挤压第1输水管51（一根充满流体的弹性输送软管），滚轮转动造成弹性输送软管交替进行挤压和释放使得流体向前移动。

3）电磁灭菌净水单元30

如图2，电磁灭菌净水单元30包括第1反应器进水口31、第1反应器32、第1反应器出水口33、第2反应器进水口34、第2反应器35、第2反应器出水口36、电磁场反应器37、磁场强度调节按钮38、开关按钮39、铜线圈310、导磁铁氧体环311和第2交流电源312；

其位置和连接关系是：

第1反应器32和第2反应器35前后排列，其底部分别设置有产生电磁场的铜线圈310和导磁铁氧体环311；

其水路是：第1输水管51、第1反应器进水口31、第1反应器32、第1反应器出水口33、第2输水管52、第2反应器进水口34、第2反应器35、第2反应器出水口36和第3输水管53依次连通；

其电路是：第2交流电源312、开关按钮39、磁场强度调节按钮38、电磁场反应器37和铜线圈310依次连接；导磁铁氧体环311置于铜线圈310内。

（01）第1反应器进水口31

常用部件。

（02）第1反应器32

是一种圆筒形容器，玻璃质地。

（03）第1反应器出水口33

常用部件。

（04）第2反应器进水口34

常用部件。

（05）第2反应器35

是一种圆筒形容器，玻璃质地。

（06）第2反应器出水口36

常用部件。

（07）电磁场反应器37

电磁场反应器37是一种电磁场发生装置，其主要包含供电、主控、信号处理、电磁场发生、反馈及通信功能。通过其中的主控设置产生目标方波信号，经过信号处理及电磁场产生振荡频率在设计范围内的正弦波，通过反馈设计、检测及调控装置功率以保护电磁装置安全运行，并通过通信设置对电磁场反应器的运行信息上传至上位机检测系统。

（08）开关按钮38

常用部件。

（09）磁场强度调节按钮39

常用部件。

（10）产生电磁场的铜线圈310

常用部件，如图3。

（11）导磁铁氧体环311

常用部件，如图3。

（12）第2电源312

电磁灭菌净水单元30的工作机理：

原水在进水动力单元20的作用下，通过第1输水管51从第1反应器进水口31进入第1反应器32中；然后接通第2电源312，打开开关按钮38，调节磁场强度调节按钮39，使得电磁场反应器37开始按照要求工作；电磁场反应器37通过产生电磁场的铜线圈310产生电磁场，并在产生电磁场的导磁铁氧体环311的作用下加强电磁场产生，并使电磁场均匀作用于第1反应器32；在第1反应器32中充分反应后，通过第1反应器出水口33，在第2输水管52的连通下使经过第1反应器31的水顺利进入第2反应器反应器35，同样在第2反应器反应器35中，在电磁场反应器37、电磁场反应器开关按钮38、电磁场反应器磁场强度调节按钮39、产生电磁场的铜线圈310、产生电磁场的导磁铁氧体环311和第2交流电源312的共同作用下进行充分反应；第2反应器反应器35中充分电磁灭菌后的水通过第2反应器出水口36，在第3输水管53的作用下进入饮用水储存单元40。

2）饮用水储存单元40

如图2，饮用水储存单元40包含过滤器进水口41、过滤器42、过滤反应器43、过滤器出水口44、储存器进水口45、储存器46、储存器出水口47和过滤器排污口48；

在过滤器42内设置有过滤反应器43，在过滤器42的下部和底部分别设置有过滤器进水口41和过滤器排污口48，在过滤器42的顶部设置过滤器出水口44；

在储存器46的顶部设置有储存器进水口45，在储存器46的下部设置有储存器出水口47；

其连接关系是：

过滤器42和储存器46前后排列；

其水路是：

第3输水管53、过滤器进水口41、过滤器42、过滤反应器43、过滤器出水口44、第4输水管54、储存器进水口45、储存器46和储存器出水口47依次连通。

（1）过滤器进水口41

常用部件。

（2）过滤器42

是一种圆筒形容器。

（3）过滤反应器43

是一种复合型膜技术复合净水器，该过滤器净水性能优良，特别在去除微生物（细菌、藻类等）方面有比较显著的效果。

（4）过滤器出水口44

常用部件。

（5）储存器进水口45

常用部件。

（6）储存器46

是一种圆筒形容器。

（7）储存器出水口47

常用部件。

（8）过滤器排污口48

常用部件。

饮用水储存单元40的工作机理：

电磁灭菌净水单元30处理的水通过饮用水储存单元40包含饮用水过滤器进水口41进入饮用水过滤单元反应器42，然后通过过滤反应器43向上反渗透，接着在第4输水管54的连通作用下由饮用水过滤器出水口44通过饮用水储存器进水口45进入饮用水储存单元储水器46；然后可通过饮用水储存器出水口47取用直接处理好的饮用水。同时可定期通过过滤器排污口48进行排污。

5）输水管50

输水管50包含第1输水管51、第2输水管52、第3输水管53和第4输水管54。

其连接方式是：

第1输水管51一端开口连接于原水储存单元10的盛水器出水口15，中间被固定于进水动力单元20的进水蠕动器25，另一端开口连接于电磁灭菌净水单元30的第一反应器进水口31；

第2输水管52一端开口连接于电磁灭菌净水单元30的第一反应器出水口33，另一端开口连接于电磁灭菌净水单元30的第2反应器进水口34，使得电磁灭菌净水单元30第1反应器中的水能顺利进入电磁灭菌净水单元30的第2反应器中；

第3输水管53一端开口连接于电磁灭菌净水单元30的第2反应器出水口36，另一端开口连接于饮用水储存单元40的过滤器进水口41，使得经过电磁灭菌净水单元30的饮用水能够顺利进入饮用水储存单元40的过滤器中进行过滤；

第4输水管54一端开口连接于饮用水储存单元40的过滤器出水口44，另一端开口连接饮用水储存单元40的储存器进水口47，使其经过过滤的饮用水进入储存器46中进行保存。

二、试验情况

从水库中采集20L的水样，拧开带螺纹防尘盖11，将其装入原水储存单元10，拧紧带螺纹防尘盖11；原水在盛水器14中填充吸附剂19的梯形部件16的作用去除原水中的色素和异味，降低浊度；然后接通第1交流电源21、第2交流电源312，分别打开开关22和开关按钮38，通过工作参数设置按钮26和进水蠕动器25设置其工作条件和进水速率（设定流速为6.9ml/min）；并在显示器24中观察其具体参数；原水在进水动力单元20的作用下，通过第1输水管51进入电磁灭菌净水单元30；原水进入电磁灭菌净水单元30时，首先从电磁灭菌净水单元30的第1反应器进水口31进入，电磁灭菌净水单元30第1反应器32进行电磁灭菌（电磁场强度为8KHz）；当水上升至电磁灭菌净水单元30第1反应器出水口33，经过第一次灭菌的水通过电磁灭菌净水单元30的第2反应器进水口34，在第2输水管52的作用下进入电磁灭菌净水单元30的第2反应器35进行电磁灭菌（电磁场强度为3KHz）；当灭菌水升至电磁灭菌净水单元30的第2反应器出水口36的位置时，灭菌水通过第3输水管53进入饮用水储存单元40的底部的饮用水过滤器进水口41，使水从下向上进行过滤，其杂质将会沉积于过滤器42底部，并通过过滤器排污口48排出；其设置既具有过滤作用，又具有沉降作用，大大提高了过滤效果；过滤后的水通过过滤器出水口44，在第4输水管54中进入储存器进水口46，并储存于饮用水储存单元46中；取水时只需在饮用水储存器出水口47取水即可。

如图4、5，采用ATP荧光检测仪测定灭菌前后的水体中细菌的相对光单位（RLU），同时送公司检测灭菌前后的水体中细菌的群落结构和耐药性基因变化；检测结果表明，电磁场为8KHz处理后24h以内水中细菌数目降低了96%以上，且未检测到大肠杆菌等病原微生物的存在。

Claims (6)

1.一种饮用水电磁灭菌净化组合装置，其特征在于：

包括原水储存单元（10）进水动力单元（20）、电磁灭菌净水单元（30）、饮用水储存单元（40）和输水管（50）；

其连接关系是：

原水储存单元（10）、进水动力单元（20）、电磁灭菌净水单元（30）和饮用水储存单元（40）通过输水管（50）依次连接。

2.按权利要求1所述的一种饮用水电磁灭菌净化组合装置，其特征在于：

所述的原水储存单元（10）包括顶盖（11）、上梯形台筒（12）、手柄（13）、盛水器（14）、盛水器出水口（15）、下梯形台筒（16）、底盖（17）、盛水器支架（18）和吸附剂（19）；

其位置和连接关系是：

从上到下，顶盖（11）、上梯形台筒（12）、盛水器（14）、下梯形台筒（16）、底盖（17）和盛水器支架（18）依次连接构成一个整体；在盛水器（14）的左右两壁分别设置有手柄（13），在盛水器（14）的下部设置有盛水器出水口（15），在盛水器（14）的底部盛装有吸附剂（19）。

3.按权利要求1所述的一种饮用水电磁灭菌净化组合装置，其特征在于：

所述的进水动力单元（20）包括第1交流电源（21）、开关（22）、调节按钮（23）、显示器（24）、进水蠕动器（25）和工作参数设置按钮（26）；

其位置和连接关系是：

将第1输水管（51）连接到进水蠕动器（25）上，第1交流电源（21）、开关（22）、调节按钮（23）和进水蠕动器（25）依次连接，工作参数设置按钮（26）和显示器（24）分别与进水蠕动器（25）连接。

4.按权利要求1所述的一种饮用水电磁灭菌净化组合装置，其特征在于：

所述的电磁灭菌净水单元（30）包括第1反应器进水口（31）、第1反应器（32）、第1反应器出水口（33）、第2反应器进水口（34）、第2反应器（35）、第2反应器出水口（36）、电磁场反应器（37）、磁场强度调节按钮（38）、开关按钮（39）、铜线圈（310）、导磁铁氧体环（311）和第2交流电源（312）；

其位置和连接关系是：

第1反应器（32）和第2反应器（35）前后排列，其底部分别设置有铜线圈（310）和导磁铁氧体环（311）；

其水路是：第1输水管（51）、第1反应器进水口（31）、第1反应器（32）、第1反应器出水口（33）、第2输水管（52）、第2反应器进水口（34）、第2反应器（35）、第2反应器出水口（36）和第3输水管（53）依次连通；

其电路是：第2交流电源（312）、开关按钮（39）、磁场强度调节按钮（38）、电磁场反应器（37）和铜线圈（310）依次连接；导磁铁氧体环（311）置于铜线圈（310）内。

5.按权利要求1所述的一种饮用水电磁灭菌净化组合装置，其特征在于：

所述的饮用水储存单元（40）包括过滤器进水口（41）、过滤器（42）、过滤反应器（43）、过滤器出水口（44）、储存器进水口（45）、储存器（46）、储存器出水口（47）和过滤器排污口（48）；

在过滤器（42）内设置有过滤反应器（43），在过滤器（42）的下部和底部分别设置有过滤器进水口（41）和过滤器排污口（48），在过滤器（42）的顶部设置过滤器出水口（44）；

在储存器（46）的顶部设置有储存器进水口（45），在储存器（46）的下部设置有储存器出水口（47）；

其位置和连接关系是：

过滤器（42）和储存器（46）前后排列；

其水路是：

第3输水管（53）、过滤器进水口（41）、过滤器（42）、过滤反应器（43）、过滤器出水口（44）、第4输水管（54）、储存器进水口（45）、储存器（46）和储存器出水口（47）依次连通。

6.按权利要求1所述的一种饮用水电磁灭菌净化组合装置，其特征在于：

所述的输水管（50）包含第1输水管（51）、第2输水管（52）、第3输水管（53）和第4输水管（54）。

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