CN2499398Y - 自来水饮水净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型自来水饮水净化装置提供了一种装接于自来水上,采用臭氧加活性炭方法的饮水净化装置。自来水通过前置过滤器(2),主要将泥沙悬浮物滤除,之后进入气水混合器(3),气水混合器(3)将由臭氧发生器(8)制备的含臭氧气体吸入与水混合,使臭氧溶解于水,含臭氧的水在后置过滤器(7)中的容水腔(4)里停留的过程中,水被臭氧净化处理,之后水经过多孔介质吸附材料(如活性炭)的滤芯(6)过滤,水中的有害化学物被吸附去除,水中剩余的臭氧被去除,最后流出高质量的饮用水。由于水中的有害化学物大部分被臭氧氧化分解,臭氧又有再生活性炭的作用,从而大大提高了活性炭的寿命。

Description

自来水饮水净化装置

本实用新型涉及一种连接于自来水，用臭氧净化处理，再加活性炭过滤处理的饮水净化装置。

由于工农业生产及生活产生的影响，使人们饮用水的水源受到了不同程度的污染，特别是有机致癌污染物的增多，促使自来水厂采用活性炭加臭氧工艺进行自来水处理，但由于设备投资大，运行费用高，只在发达国家及城市得到了采用。

针对家庭以及小群体使用的净水装置已有许多种，反渗透法纯水机生产的水，品质高，质量稳定，但造价昂贵，费用高。现普遍采用活性炭(或分子筛)滤芯过滤方法处理水，利用活性炭中的微孔，吸附污染物分子，但是一旦活性炭吸附饱和后，就不再有净化能力，因而存在寿命问题，必须经常更换滤芯。臭氧具有极强的氧化能力，不仅能杀死各种细菌病毒，还能分解有害的化学物质，但单纯用臭氧来净化水，处理水中的化学有害物，所需的臭氧投加量太大，对有些有机物，氧化反应时间长，臭氧浓度要求高，直接饮用含臭氧的水口感不好。采用臭氧加活性炭的方法，先将臭氧加入水中，对水进行臭氧化处理，再经过活性炭过滤处理，这样的净水方法，更为科学合理：1、臭氧起到杀灭细菌病毒的作用，对水进行消毒处理；2、臭氧与水中的有害化学物(有机物或无机物)进行化学氧化反应，那些易被臭氧氧化分解的有害物，首先被臭氧氧化清除，大大减少了后期活性碳吸附的负担，提高了活性炭的活性寿命，那些大分子有机物，被臭氧氧化成小分子有机物，更易于被活性炭吸附，因而提高了水的净化质量，水中的臭氧经过活性炭，臭氧被活性炭吸附，被吸附的臭氧与被吸附的有机物反应，消耗被吸附的有机物，这样起到对活性炭的活性再生作用，提高了活性炭的活性寿命，再者，经活性炭过滤处理的水，臭氧被过滤，口感更好。

本实用新型的目的在于提出一种连接于自来水，适合家庭和小群体使用的饮水净化装置，它采用了先用臭氧净化处理，再经过活性炭过滤净化的方法，提高饮水质量，提高活性炭的活性寿命。

本实用新型是这样实现的：主要部件包括有：进水阀门、前置过滤器、臭氧发生器、气水混合器、后置过滤器。前置过滤器的主要作用是过滤去除水中的泥沙、悬浮物等固体颗粒，自来水经过前置过滤器过滤处理后，进入气水混合器，在气水混合器中，水与由臭氧发生器制造的含臭氧气体混合，使臭氧溶解到水中，先由臭氧对水进行净化处理，含臭氧的水进入后置过滤器，后置过滤器中有活性炭类的吸附滤芯，经后置过滤器处理后流出的水，就可达到高品质的饮用水。

本实用新型的特征是：臭氧发生器采用电晕法，用空气为原料制造臭氧，臭氧发生器的电晕元件采用板式结构或同心管式结构；气水混合器采用射流引射混合结构，包括有射流孔、引射混合段，运用射流引射混合原理，水在压力作用下，经射流孔形成高速射流，高速射流在引射区造成剧烈的湍流流动，引射抽吸形成负压，将臭氧发生器制造的含臭氧气体吸入，与水混合，引射混合段的作用不是简单地将含臭氧气体吸入与水混合，重要的是强化含臭氧气体与水混合的效果，使臭氧充分有效地溶解到水中；后置过滤器包括有滤芯和容水腔，后置过滤器的上端有与大气相通的通气孔，容水腔设置在滤芯的上流，容水腔的作用有；1、延长含臭氧水的停留时间，即延长臭氧与水中有害物的反应时间，充分有效地利用臭氧对水的净化能力；2、气水分离，经气水混合器的水含大量气泡，气泡在容水腔中与水分离，气体最后从上端的通气孔排出，后置过滤器中的滤芯采用了多孔介质吸附材料(如活性炭、分子筛)，水通过滤芯是靠水的自身重力作用克服滤芯的阻力；进水阀门的开启与关闭受到后置过滤器中的水位控制，当水位低于规定的水位时，进水阀门开启，臭氧发生器启动工作，当水位达到规定的水位时，进水阀门关闭，臭氧发生器关停。

本实用新型中设置有前置过滤器，预先将水中的泥沙、悬浮物过滤清除，减少了后段臭氧净化处理的臭氧损耗量，减轻后置过滤器的负担，后置过滤器中的滤芯不承担泥沙、悬浮物的滤除，因而滤芯孔径可以大，水流通过的阻力小，使后置过滤器仅靠内部水的自身重力产生的水压克服滤芯的流动阻力。由于后置过滤器上端有通气孔，是开放式，气水混合器出口没有阻挡，产生正压，则可实际采用结构简单的射流引射混合结构，利用射流引射产生的负压，将臭氧发生器制造的含臭氧气体吸入与水混合。采用本实用新型实现了小型家用饮水净化装置，采用臭氧净化处理后，再经活性炭净化处理，达到高品质饮水，并且整体结构简单、造价低，运行可靠，活性炭吸附类滤芯寿命长。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明：

附图1、2、3为本实用新型总体结构特征示意图。

附图4、5、6、7为本实用新型中的电晕元件的特征截面示意图。

附图8、9为本实用新型中的气水混合器的特征示意图。

附图1所示的饮水净化装置的后置过滤器7中，容水腔4在滤芯6的旁侧，上端的通气孔5在靠滤芯6侧，而附图2所示的后置过滤器7中的容水腔4在滤芯6的上端。附图3所示的饮水净化装置更紧凑，气水混合器3插到容水腔4内，容水腔4被滤芯6围着，容水腔4中的水透过滤芯6的流通面积大，因而流通阻力小。附图1、2、3所示的饮水净化装置中，进水阀门1设置在前置过滤器2的上游，由于饮水净化装置与自来水接通，这样可使前置过滤器2只有在进水阀门1开启时才承受压力，承压时间短。当然也可将进水阀门1设置在前置过滤器2的下游，气水混合器3的上游，只是前置过滤器2长期承受压力，因而对前置过滤器2的强度和密封要求高。

本实用新型的臭氧发生器8采用电晕法，用空气作为原料制造臭氧，可直接吸取大气中的空气，不做任何预处理，或为了使电晕元件的放电室洁净，而设置空气过滤装置，这种直接吸取大气空气的方法，结构简单，造价低。但是由于大气的空气含水份大，并且湿度变化非常大，空气中的水份对电晕放电制造臭氧的效率的影响非常大，空气越干燥，臭氧生成的效率越高。空气干燥装置体积比较大，但本实用新型的体积尺寸不受严格限制，因而本实用新型的臭氧发生器8可以设置空气干燥装置，虽然造价成本增加了，但臭氧浓度及性能却大有提高。

附图4所示的板式结构电晕元件是一种平行板式气隙放电结构，介电层12采用陶瓷材料，现电子陶瓷工艺技术非常容易生产出厚度薄(1mm以下)而又非常均匀、平整的陶瓷板。绝缘层11应采用陶瓷材料，因为陶瓷不仅机械和绝缘强度高，而且导热性也非常好。介电层12与绝缘层11合成构成一体，可采用粘结工艺来实现。高压电极9夹在介电层12与绝缘层11之间，附图中没有示出高压电极9的引出线。介电层12与地极板14之间的空隙就是放电室13，该放电室13中的空气中的氧气在电晕场的作用下生成臭氧。放电室13的进气口和出气口在附图中未画出。在地极板14与绝缘层11两侧设置有空气冷却散热面10。

附图5所示的板式结构电晕元件是一种沿面放电式结构。放电电极A15和放电电极B16分别在介电层12的两面上，放电电极A15为平面状，放电电极B16为线状。

附图6所示的平行板式气隙放电结构电晕元件，采用了水冷却式结构，地极板14侧面靠着冷却水道17，冷却水可直接接触地极板14。绝缘层11侧设置的是空气冷却散热面10。

附图7所示的电晕元件是一种同心管式结构，放电形式为气隙放电。介电层12是一陶瓷管，管外侧的放电电极为高压电极9，与此同心的内管18为地极，内管18为空心管，有冷却水流过，即采用了水冷却式结构。电晕元件外侧设置有空气冷却散热面10。

附图8示出了一种气水混合器，射流孔19后面是突扩形结构，构成引射腔21，臭氧进气孔20开在引射腔21靠射流孔19侧。由于水压作用，水经射流孔19产生高速射流，在引射腔21内形成射流湍流动，由射流的引射抽吸作用，在引射腔21形成负压，引射腔21的下流为强化混合段23，强化混合段23的作用为：增强气水混合，提高气水的接触面积和接触时间，使臭氧充分有效地溶解到水中。强化混合段23可采用装入填料22，如附图8所示，通过填料强化气水接触面积，填料有多种，如数层丝网、多孔介质材料等；也可采用多级射流结构，如附图9所示，通过射流产生强烈的湍流流动，能破碎气泡，强化气水接触面积。

Claims (7)

1、一种连接于自来水上的饮水净化装置，包括有：进水阀门(1)、前置过滤器(2)、臭氧发生器(8)、气水混合器(3)、后置过滤器(7)，自来水经过前置过滤器(2)的过滤处理后，进入气水混合器(3)，在气水混合器(3)中，水与由臭氧发生器(8)制造的含臭氧的气体混合，臭氧溶解到水中，含臭氧的水进入后置过滤器(7)，经过滤处理后流出，成为可饮用的水，其特征在于：

a)、臭氧发生器(8)的电晕元件采用板式结构或同心管结构，介电层(12)采用陶瓷材料；

b)、气水混合器(3)采用射流引射混合结构，包括有射流孔(19)、引射混合段(23)；

c)、后置过滤器(7)包括有滤芯(6)、容水腔(4)，后置过滤器(7)上端有与大气相通的通气孔(5)，容水腔(4)设置在滤芯(6)的上流，滤芯(6)采用了多孔介质吸附材料；

d)、进水阀门(1)的开启与关闭受后置过滤器(7)中的水位控制。

2、根据权利要求1所述的饮水净化装置，其特征在于：臭氧发生器(8)的板式结构的电晕元件采用了平行板式气隙放电结构，介电层(12)和绝缘层(11)合成构成一体，高压电极(9)夹在介电层(12)和绝缘层(11)之间。

3、根据权利要求1所述的饮水净化装置，其特征在于：板式结构电晕元件采用了沿面放电式结构。

4、根据权利要求1、2、3所述的饮水净化装置，其特征在于：电晕元件设置有空气冷却散热面(10)。

5、根据权利要求1、2、3所述的饮水净化装置，其特征在于：电晕元件采用了水冷却式结构。

6、根据权利要求1、2、3、4、5所述的饮水净化装置，其特征在于：吸入电晕元件内放电室(13)的空气直接来自于大气或经过空气过滤装置的大气。

7、根据权利要求1、2、3、4、5所述的饮水净化装置，其特征在于：臭氧发生器(8)配置有空气干燥装置。

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