申請日2015.07.10
公開(公告)日2015.09.30
IPC分類號C02F9/02
摘要
本發(fā)明涉及一種便攜式分級水處理裝置及水處理方法，包括由管道連接的主濾芯組、儲水桶、氣泵、反滲透濾芯組、單向閥;當(dāng)氣泵抽出儲水桶內(nèi)空氣時，負(fù)氣壓吸引水流由主濾芯組和單向閥進(jìn)入儲水桶，當(dāng)氣泵壓縮空氣為儲水桶提供正氣壓時，儲水桶內(nèi)的氣壓推動儲存的水經(jīng)過單向閥進(jìn)入反滲透濾芯組，經(jīng)反滲透過濾后輸出接近純凈的水;優(yōu)化包括儲水桶連接的單向閥，通過四面閥控制反滲透濾芯的濃縮水流和凈水同步流動，以及沖洗濾芯的方法;本發(fā)明由氣泵提供工作動力，使用手動氣泵可以無需其他能源，在野外、災(zāi)區(qū)、戰(zhàn)場或其他緊急情況下利用野外水源提供高質(zhì)量分級供水。
權(quán)利要求書
1.一種便攜式分級水處理裝置，其特征在于：包括以管道連接的主濾芯組、儲水桶(106)、氣泵(105)、反滲透濾芯組;所述主濾芯組與儲水桶(106)之間設(shè)有單向閥(112)，所述反滲透濾芯組與儲水桶(106)之間設(shè)有單向閥(114);所述氣泵(105)與儲水桶(106)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述主濾芯組包括粗濾濾芯(101)、超濾膜濾芯(102)、吸收濾芯(103)，其連接方式為：所述粗濾濾芯(101)的出水口與超濾膜濾芯(102)進(jìn)水口連接，超濾膜濾芯(102)的過濾水出口與吸收濾芯(103)的進(jìn)水口連接，吸收濾芯(103)的出水口通過單向閥(112)與儲水桶(106)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述反滲透濾芯組包括反滲透濾芯(107)、四面閥(109)、濃縮閥(116)，其連接方式為：儲水桶(106)通過單向閥(114)連接到反滲透濾芯(107)的進(jìn)水口，反滲透濾芯(107)的濃縮水出口通過四面閥(109)的濃縮水通道連接到濃縮水閥(116);反滲透濾芯的凈水出口與四面閥(109)的凈水通道連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：單向閥(112)的出水口與儲水桶(106)連接，單向閥工作方向?yàn)樵试S水流由所述主濾芯組的吸收濾芯(103)向儲水桶(106)單向流動;單向閥(114)的進(jìn)水口與儲水桶(106)連接，單向閥工作方向?yàn)樵试S水流由儲水桶(106)向反滲透濾芯(107)單向流動;所述沖洗閥(113)兩端分別與單向閥(112)進(jìn)水口和出水口連接，并聯(lián)在單向閥(112)兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述氣泵(105)與儲水桶(106)連接，可以壓縮空氣為儲水桶(106)內(nèi)提供高氣壓，或者抽出儲水桶(106)內(nèi)的空氣，提供負(fù)氣壓;所述氣泵(105)可以是手動氣泵，或者是電動氣泵或其他動力氣泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述四面閥(109)包含兩個水流通道，分別為凈水通道和濃縮水通道;其中凈水通道入口與反滲透濾芯(107)的凈水出口連接，凈水通道出口與水閥(115)連接;濃縮水通道入口與反滲透濾芯(107)的濃縮水出口連接，濃縮水通道出口與濃縮水閥(116)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述反滲透濾芯(107)使用反滲透膜作為濾芯材料，以反滲透原理過濾水;所述超濾膜濾芯(102)使用超濾膜作為濾芯材料。
8.一種水處理方法，其特征在于：具體步驟如下：
(1)將主濾芯組的進(jìn)水口放入水源;
(2)氣泵(105)抽出儲水桶(106)內(nèi)的空氣，產(chǎn)生負(fù)氣壓;
(3)負(fù)氣壓吸引水源水進(jìn)入主濾芯組，經(jīng)主濾芯組過濾后，通過單向閥(112)進(jìn)入儲水桶(106)，儲水桶(106)內(nèi)儲存由主濾芯組過濾的水;
(4)需要供水時，氣泵(105)向儲水桶(106)充氣加壓;
(5)儲水桶(106)內(nèi)的氣壓驅(qū)動儲存的水向外流動，單向閥(112)阻止水回流向主濾芯組，單向閥(114)允許水流出，實(shí)現(xiàn)供水。
9.一種水處理方法，其特征在于：具體步驟如下：
(1)儲水桶(106)內(nèi)有一定的水量;
(2)氣泵(105)為儲水桶(106)充氣加壓;
(3)儲水桶(106)內(nèi)的高氣壓驅(qū)動水流通過單向閥(114)流向反滲透濾芯(107)，反滲透過濾后的水從反滲透濾芯(107)的凈水出口流出，剩余的濃縮水從濃縮水出口流出;
(4)作為優(yōu)化的控制步驟還包括：反滲透濾芯(107)過濾后的水進(jìn)入四面閥(109)的凈水通道，反滲透濾芯(107)的濃縮水進(jìn)入四面閥(109)的濃縮水通道，四面閥控制兩通道的開啟和關(guān)閉關(guān)聯(lián);凈水通道連接供水閥(115)，當(dāng)供水閥(115)打開、凈水通道有水流通過時，濃縮水通道同時開啟，使?jié)饪s水流入濃縮水閥(116);
(5)作為優(yōu)化的控制步驟還包括：濃縮水閥(116)控制濃縮水流出速度，從而實(shí)現(xiàn)過濾凈水與濃縮水的流出比例。
10.一種沖洗濾芯的方法，特征在于：包含以下步驟：
(1)儲水桶(106)內(nèi)有一定的水量;
(2)氣泵(105)向儲水桶(106)內(nèi)充氣加壓;
(3)打開沖洗閥(113)，氣壓推動水流反向沖洗主濾芯組，將濾芯表面攔截的污物沖洗掉，提高過濾效果。
說明書
一種便攜式分級水處理裝置及水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜式分級水處理裝置及水處理方法。
背景技術(shù)
在野外條件下，潔凈的水源非常珍貴，在災(zāi)區(qū)、戰(zhàn)場、救援、野外醫(yī)療、野外居住等情況下，從可能被污染的水源中獲得潔凈、無毒的用水具有重要的實(shí)用意義。此外，隨著環(huán)境污染日益嚴(yán)重，污染的水源中的重金屬、有機(jī)物、各種病毒病菌極大地危害著人們的健康，現(xiàn)有過濾技術(shù)提供的用水難以滿足要求，野外條件下迫切需要一種過濾效果好，能耗低、容易攜帶的水處理裝置和技術(shù)。
超濾技術(shù)和反滲透技術(shù)因?yàn)檫^濾效果好，被廣泛接受，其中超濾膜理論上可以過濾0.01微米以上的雜質(zhì)，可沖洗、壽命長，成本低。反滲透技術(shù)利用反滲透的原理，能基本去除溶解在水中的重金屬、病毒、鹽類等幾乎大多數(shù)雜質(zhì)，提供潔凈和安全標(biāo)準(zhǔn)很高的供水。將兩種方式結(jié)合，超濾濾芯可以為反滲透濾芯提供優(yōu)質(zhì)的進(jìn)水，大大提高反滲透濾芯的壽命和過濾效果，提供更高品質(zhì)的供水。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種便攜式分級水處理裝置及水處理方法，可以在野外條件下利用大多數(shù)水源提供高質(zhì)量分級供水,保障野外條件下潔凈飲用水、醫(yī)療、戰(zhàn)備用水需要。
為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明的技術(shù)方案為：
一種便攜式分級水處理裝置，包括以管道連接的主濾芯組、儲水桶(106)、氣泵(105)、反滲透濾芯組;所述主濾芯組與儲水桶(106)之間設(shè)有單向閥(112)，所述反滲透濾芯組與儲水桶(106)之間設(shè)有單向閥(114);所述氣泵(105)與儲水桶(106)連接。
所述主濾芯組包括粗濾濾芯(101)、超濾膜濾芯(102)、吸收濾芯(103)，其連接方式為：所述粗濾濾芯(101)的出水口與超濾膜濾芯(102)進(jìn)水口連接，超濾膜濾芯(102)的過濾水出口與吸收濾芯(103)的進(jìn)水口連接，吸收濾芯(103)的出水口通過單向閥(112)與儲水桶(106)連接。
所述反滲透濾芯組包括反滲透濾芯(107)、四面閥(109)、濃縮閥(116)，其連接方式為：儲水桶(106)通過單向閥(114)連接到反滲透濾芯(107)的進(jìn)水口，反滲透濾芯(107)的濃縮水出口通過四面閥(109)的濃縮水通道連接到濃縮水閥(116);反滲透濾芯的凈水出口與四面閥(109)的凈水通道連接。
所述氣泵(105)與儲水桶(106)連接，可以壓縮空氣為儲水桶(106)內(nèi)提供高氣壓，或者抽出儲水桶(106)內(nèi)的空氣，提供負(fù)氣壓;所述氣泵(105)可以是手動氣泵，或者是電動氣泵或其他動力氣泵。
所述四面閥(109)包含兩個水流通道，分別為凈水通道和濃縮水通道;其中凈水通道入口與反滲透濾芯(107)的凈水出口連接，凈水通道出口與水閥(115)連接;濃縮水通道入口與反滲透濾芯(107)的濃縮水出口連接，濃縮水通道出口與濃縮水閥(116)連接。
為更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，作為優(yōu)化的：單向閥(112)的出水口與儲水桶(106)連接，單向閥工作方向?yàn)樵试S水流由所述主濾芯組的吸收濾芯(103)向儲水桶(106)單向流動;單向閥(114)的進(jìn)水口與儲水桶(106)連接，單向閥工作方向?yàn)樵试S水流由儲水桶(106)向反滲透濾芯(107)單向流動。
為更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，作為優(yōu)化的：反滲透濾芯(107)的濃縮水出口同時與供水閥(117)連接。
為更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，作為優(yōu)化的：所述沖洗閥(113)兩端分別與單向閥(112)進(jìn)水口和出水口連接，并聯(lián)在單向閥(112)兩端。
本發(fā)明還包括一種水處理方法，具體步驟如下：
(1)將主濾芯組的進(jìn)水口放入水源;
(2)氣泵(105)抽出儲水桶(106)內(nèi)的空氣，產(chǎn)生負(fù)氣壓;
(3)負(fù)氣壓吸引水源水流入主濾芯組;經(jīng)主濾芯組過濾后，通過單向閥(112)流入儲水桶(106);
(4)需要供水時，氣泵(105)向儲水桶(106)加壓;
(5)儲水桶(106)內(nèi)的氣壓驅(qū)動儲存的水向外流動，單向閥(112)阻止水流向主濾芯組流動，單向閥(114)允許水流出，實(shí)現(xiàn)供水。
本發(fā)明還包括一種水處理方法，具體步驟如下：
(1)儲水桶(106)內(nèi)有一定的水量;
(2)氣泵(105)為儲水桶(106)充氣加壓;
(3)儲水桶(106)內(nèi)的高氣壓驅(qū)動水流通過單向閥(114)流向反滲透濾芯(107)，反滲透過濾后的水從反滲透濾芯(107)的凈水出口流出，剩余的濃縮水從濃縮水出口流出;
(4)作為優(yōu)化的控制步驟還包括：反滲透濾芯(107)過濾后的水進(jìn)入四面閥(109)的凈水通道，反滲透濾芯(107)的濃縮水進(jìn)入四面閥(109)的濃縮水通道，兩通道的開啟和關(guān)閉關(guān)聯(lián);凈水通道連接供水閥(115)，當(dāng)供水閥(115)打開、凈水通道有水流通過時，濃縮水通道同時開啟，使?jié)饪s水流入濃縮水閥(116);
(5)作為優(yōu)化的控制步驟還包括：濃縮水閥(116)控制濃縮水流出速度，從而實(shí)現(xiàn)過濾凈水與濃縮水的流出比例。
本發(fā)明還包括一種沖洗濾芯組的方法，步驟如下：
(1)儲水桶(106)內(nèi)有一定的水量;
(2)氣泵(105)向儲水桶106內(nèi)充氣加壓;
(3)打開沖洗閥113，氣壓推動水流反向沖洗主濾芯組，將濾芯表面攔截的污物沖洗掉，提高過濾效果。
本發(fā)明依靠氣泵提供的氣壓為工作動力，當(dāng)氣泵為儲水桶提供負(fù)壓時，負(fù)壓吸引水流由粗濾經(jīng)超濾濾芯及吸收濾芯和單向閥進(jìn)入儲水桶，因?yàn)榍凹壋瑸V膜濾芯的過濾效果達(dá)到0.01微米級別，所以能在較為清潔的水源情況下，大量提供過濾凈水;如果水源污染較重，或者需要提供更高標(biāo)準(zhǔn)的凈水，則使用氣泵繼續(xù)為儲水桶提供正氣壓，驅(qū)動水流由單向閥進(jìn)入反滲透濾芯，經(jīng)過濾后提供接近純凈的水源;如果使用手動氣泵，在無需其他能源的情況下本發(fā)明可提供高質(zhì)量過濾凈水或接近純水的供水。
本發(fā)明的有益效果包括：
1、適應(yīng)野外或緊急條件下的需要。本發(fā)明體積小巧，結(jié)構(gòu)簡單、便于攜帶，非常適合各種緊急和臨時供水需要;
2、無需能源或僅需有限能源即可生產(chǎn)凈水。本發(fā)明以氣泵為動力，當(dāng)使用手動氣泵時無需其他動力即可生產(chǎn)過濾凈水，如使用電動氣泵也可滿足連續(xù)生產(chǎn)需要，在野外、戰(zhàn)場、災(zāi)區(qū)等緊急情況下提供優(yōu)質(zhì)過濾供水，滿足供水要求。
3、過濾效果更好。本發(fā)明過濾前級采用超濾膜濾芯，能過濾掉水中大于0.01微米的絕大部分顆粒、細(xì)菌、雜質(zhì)、微生物等，一方面可以大量提供生活所需普通過濾水，一方面可以為反滲透濾芯提供更清潔的供水，反滲透濾芯在超濾基礎(chǔ)上過濾掉溶解在水中的重金屬、鹽類、病毒等，提供純凈、安全的供水，這樣分級供水可以滿足絕大多數(shù)高質(zhì)量用水需求。
4、濾芯使用時間長，更換成本低。本發(fā)明粗濾過濾掉大量雜質(zhì)，超濾濾芯過濾精細(xì)，大大提高了后級反滲透濾芯的使用壽命。此外，從反滲透濾芯濃縮水出口引出的水既可作為超濾過濾水使用，同時又沖洗反滲透濾芯，大大提高了反滲透濾芯的使用壽命。超濾膜濾芯在此條件下工作壽命一般在數(shù)年以上，這樣搭配的反滲透濾芯壽命也遠(yuǎn)超其他同類裝置，也大大降低了用戶維護(hù)的成本和時間。
綜上所述，本發(fā)明可在野外條件下為災(zāi)區(qū)、戰(zhàn)備、野營、或其他野外情況下提供高質(zhì)量供水，且使用壽命長、適應(yīng)范圍廣，可以有效在污染、感染、有害的水源中提取可靠水源供緊急使用，具有十分重要的價值。
