一種海水淡化急救包的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及海水淡化領域,特別涉及一種海水淡化急救包。
【背景技術】
[0002] 當發生地震、海嘯或其他災難性情況中,飲用水和食物的供應被大大損壞,受污染 的水攜帶的病菌是導致疾病和死亡的重要原因。現有的海水淡化裝置,設備一般較為龐大, 不方便攜帶,且淡化時間較長,使用的反滲透膜為一種壓力驅動膜,需要有外部水壓來驅 動,且具有較高的膜結垢傾向性,在緊急情況下不適用。而現在市場上可得到的正滲透(FO) 膜都只有相對較差的滲透流通性能(低水轉移率和較慢的膜濕潤速率),易于表面結垢,這 都使得急救海水淡化包的整體性能效率較低和吸引性較差。為使在自然災害中救急應用, 以及室外工作者在沒用安全用水的情況下維持生命,急需去開發一種可靠的、有效的、便于 攜帶的,且能夠從海水、咸鹽水、污染水表面、地下水等得到可以安全飲用、且能為人體提供 能量的急救產品。
【發明內容】
[0003] 本發明為了彌補現有技術的缺陷,提供了一種結構簡單,便于攜帶、方便操作的海 水淡化急救包。
[0004] 本發明是通過如下技術方案實現的: 一種海水淡化急救包,其特征在于:包括急救包本體,所述急救包本體一端為喂水室, 另一端為出水室,所述出水室與喂水室之間由正向滲透膜分開,所述喂水室的一側設有進 水口,所述進水口處設有網過濾器,所述出水室的一側設有出水口。
[0005] 所述出水室內裝有吸拉溶液,所述吸拉溶液為濃度大于2mol/L的單糖或雙糖溶 液,其產生的滲透壓大于〇. 2MPa,當海水或是苦咸水進入喂水室后,經正向滲透膜過濾,阻 擋掉其中的鹽分子、細菌、病毒等后,進入到出水室,以稀釋出水室內的吸拉溶液,從而制備 出可以安全飲用的可做急救用的液體。
[0006] 所述正向滲透膜為經過表面修正的醋酸纖維素膜,所述修正后的醋酸纖維素膜的 接觸角小于50°,以達到較高的滲透流通量,較高的電荷密度,pH為7時電勢能約為-IOmV, 表面平均粗糙度Ra大于20nm,可以明顯地減少有機和無機雜質在醋酸纖維素膜的表面結 垢。醋酸纖維素膜是將醋酸纖維素澆鑄到一種非編織多孔的、纖維性的聚酯、或聚乙烯、或 聚丙烯材料制成的基底上;所述基底還可以為聚丙烯腈(PAN),聚乙烯(PE),聚丙烯(PP), 聚苯醚砜(PES),聚砜(PS),聚氯乙烯(PVC),聚偏二氟乙烯(PVDF)的一種或幾種的混合基 體,盡管以這些聚合物為基底的醋酸纖維素膜結構的表面功能層,比起反滲透(RO)膜或者 納濾(NF)膜來講,是不太易受垢物的影響,但對于有機和生物膜結構還是相當敏感的,對其 具有一定的吸附作用,因此滲透流即水分子轉移也會被限制,因為它的主要驅動能是簡單 地基于喂入和拉出溶液之間的濃度差,而不是基于水壓。因此,為了使得本發明達到最佳的 和最理想的特性,以獲得一個有效地高于現在和將來的競爭者的同類產品的杰出的表現, 正向滲透膜(FO)的總體流量和選擇性性能以及反結垢性質必須改善。
[0007] 醋酸纖維素膜進行表面修正是改善其整體性能的關鍵,經修正后醋酸纖維素膜的 活躍層的表面親水性、表面電荷和表面粗糙度性質可以被細化和優化。表面修正技術包括 但是不限于以下的化學和物理修正: 物理修正-二氧化碳(C02)等離子體,氮氣(N2)等離子體,紫外線(UV)輻射,氧氣 (02 )等離子體,粒子束輻射,氨氣(NH3 )等離子體,氬氣/氨氣(NH3 )和氧氣/氨氣(NH3 )等 離子體,X-射線,臭氧感應等的表面嫁接。
[0008] 化學修正:一采用聚合體和表面活性劑,例如:聚乙烯醇(PVA),聚乙烯吡咯烷酮 (PVP),聚乙二胺(PEI),聚吡略,四份分的聚乙烯(乙烯基咪唑),磷脂,聚磺酰胺,MPC共聚 物,PVDF嫁接共聚物,三重氫核X-100,聚丙二醇與環氧乙烷的加聚物(聚醚)F108,Tween 20,氟化作用,磷酸,甲基丙烯酸縮水甘油酯,氯磺酸的磺化作用,PE0/PP0替代乙二胺,二氧 化鈦(Ti02)納米粒子沉淀,三氧化二鋁(A1203)納米粒子,聚氨基葡萄糖和葡萄聚糖硫酸 鹽穩定的銀納米粒子等。
[0009] 表面修正技術也可以包括仿生的,表面薄膜層,和表面-修正大分子法。
[0010] 所述正向滲透膜也可以為摻雜有埃洛石納米管的聚酰亞胺納米復合薄膜,所述埃 洛石納米管的摻雜量最小為〇. 1%,相對于未進行功能化的聚酰亞胺薄膜,摻雜有埃洛石納 米管的聚酰亞胺納米復合薄膜具有優異的親水性能以及表面粗糙度,可以極大地提高水的 滲透性,其接觸角小于60°,表面平均粗糙度Ra大于60nm,pH為7時電勢能約為-10mV。
[0011] 進一步的,基于滲透流通量和溫度的直接關聯性,當喂入溶液的溫度每升高 l〇°C,滲透流通量增加兩倍,因此為增加正向滲透膜的滲透流通量,所述喂水室連接有加熱 室,喂水室與加熱室之間為熱傳導層,所述加熱室由中間的絕緣層分成左、右兩部分,當通 過物理方法如彎曲或搖動等方式,將絕緣層除去時,加熱室左、右兩部分的成分混合后慢慢 的釋放熱量,釋放的熱量可通過熱傳導層轉移至喂水室,來增加正向滲透膜的滲透流通量。
[0012] 進一步的,為增加喂水室的壓強,以改善水的轉移速率,所述加熱室連接有壓力 室,所述壓力室上設置有止回閥,使用手栗或者簡單的通過用嘴吹的方式將空氣通過止回 閥進入壓力室產生壓力,壓力通過壓力室傳到至加熱室,然后通過加熱室傳到至喂水室,此 外壓力室也可作為加熱室在進行熱轉移時的熱絕緣層,把通過對流到周圍環境的熱損失減 到最低。
[0013] 本發明的有益效果是:本發明提供了一種可靠的、有效的、易于操作的、可以在緊 急情況下維持生命,為人體提供干凈的飲用水及足夠的營養的海水淡化急救包,經過濾后 得到的飲料非常類似于從擠榨的葡萄汁或者葡萄糖液體,并且提供了緊急狀況時非常重要 的熱量,在人受傷的情況下可以僅靠一只手操作;適用于軍事和民用,特別是在自然災害時 (地震和水災等)的救急應用,和室外工作者在沒有安全用水的時候,能夠從海水、咸鹽水、 污染水表面、地下水等,生產救命的營養飲料,而不需要使用電力或化學品,產品滿足安全 飲用水的標準,主要的目標市場是船民,航海人員,登山者和野營者。
【附圖說明】
[0014] 下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0015] 附圖1為本發明實施例1的結構示意圖; 附圖2為本發明實施例2的結構示意圖; 附圖3為本發明實施例3的結構示意圖。
[0016]圖中,1.急救包本體,2.出水室,3.正向滲透膜,4.喂水室,5.出水口,6.進水 口,7.網過濾器,11.熱傳導層,12.加熱室,13.絕緣層,21.壓力室,22.止回閥。
【具體實施方式】
[0017] 實施例1 附圖1為本發明的一種具體實施例,一種海水淡化急救包,包括急救包本體1,所述急 救包本體1 一端為喂水室4,另一端為出水室2,所述出水室2與喂水室4之間由正向滲透 膜3分開,所述喂水室4的一側設有進水口 6,所述進水口 6處設有網過濾器7,所述出水室 2的一側設有出水口 5,出水口 5能夠用插入一個吸管打開;所述出水室2內裝有吸拉溶液, 吸拉溶液為濃度大于2mol/L的葡糖糖溶液,其產生的滲透壓大于0. 2MPa,當海水或是苦咸 水進入喂水室4后,經正向滲透膜3過濾,阻擋掉其中的鹽分子、細菌、病毒等,進入到出水 室2,以稀釋出水室2內的吸拉溶液,從而制備出可以安全飲用的可做急救用的液體。
[0018] 實施例2 一種海水淡化急救包,包括急救包本體1,所述急救包本體1 一端為喂水室4,另一端為 出水室2,所述出水室2與喂水室4之間由正向滲透膜3分開,所述喂水室4的一側設有進 水口 6,所述進水口 6處設有網過濾器7,所述出水室2的一側設有出水口 5,出水口 5能夠 用插入一個吸管打開;所述出水室內裝有吸拉溶液,吸拉溶液為為吸拉溶液為為濃度大于 2mol/L的雙糖溶液,其產生的滲透壓大于0. 2MPa,當海水或是苦咸水進入喂水室4后,經正 向滲透膜3過濾,阻擋掉其中的鹽分子、細菌、病毒等,進入到出水室2,以稀釋出水室2內 的吸拉溶液,從而制備出可以安全飲用的可做急救用的液體,喂水室4連接有加熱室12,喂 水室4與加熱室12之間為熱傳導層11,所述加熱室12由中間的絕緣層13分成左、右兩部 分,當通過物理方法如彎曲或搖動等方式,將絕緣層13除去時,加熱室12左、右兩部分的成 分混合后慢慢的釋放熱量,釋放的熱量可通過熱傳導層11轉移至喂水室4,來增加正向滲 透膜3的滲透流通量,所述加熱室12的左右兩部分的成分可以為水和石灰等混合后放熱的 物質,當喂入溶液的溫度每升高l〇°C,滲透流通量增加兩倍。
[0019] 實施例3 一種海水淡化急救包,包括急救包本體1,所述急救包本體1 一端為喂水室4,另一端為 出水室2,所述出水室2與喂水室4之間由正向滲透膜3分開,所述喂水室4的一側設有進水 口 6,所述進水口 6處設有網過濾器7,所述出水室2的一側設有出水口 5,出水口 5能夠用 插入一個吸管打開;所述出水室內裝有吸拉溶液,吸拉溶液為吸拉溶液為濃度大于2mol/L 的雙糖溶液,其產生的滲透壓大于0. 2MPa,當海水或是苦咸水進入喂水室4后,經正向滲透 膜3過濾,阻擋掉其中的鹽分子、細菌、病毒等,進入到出水室2,以稀釋出水室2內的吸拉 溶液,從而制備出可以安全飲用的可做急救用的液體,喂水室4連接有加熱室12,喂水室4 與加熱室12之