針對河套平原可拆卸分類循環式新型除鉛除砷凈水器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種針對河套平原可拆卸分類循環式新型除鉛除砷凈水器，包括封裝結構，所述封裝結構底部設置有排污口，所述封裝結構頂部設置有進水口、第一出水口和第二出水口，所述進水口與設置在封裝結構內部的循環式自吸水泵連接，所述循環式自吸水泵依次串接多個可拆卸的濾筒，其中兩個濾筒對應的出水口與第一出水口和第二出水口對應。本發明提供一種針對河套平原可拆卸分類循環式新型除鉛除砷凈水器，可以滿足不同水源和不同用水需求，有效去除水質中的重金屬污染。
【專利說明】
針對河套平原可拆卸分類循環式新型除鉛除砷凈水器
技術領域
[0001]本發明屬于水處理領域，涉及凈水器結構設計和新型材料的運用，尤其是針對重金屬污染的河套地區不同用水分類處理。【背景技術】
[0002]內蒙古河套平原地區是典型的砷，鉛污染嚴重地區。對內蒙古河套平原地區進行地下水水質全分析。在282組地下水水質全分析樣品中，超標嚴重的組分有:As(按0.01mg/L 標準，超標率達55.32% )、Cl-(超標率52.12% )、S04-2(超標率54.26% )、TDS(超標率 55.32%)、總硬度(超標率67.02%)、？-(超標率21.63%)、？6(超標率59.22%)，？13。從研究區全區、高砷點分布區和非高砷點分布區主要組分的超標率可以看出:總鐵超標率在高砷區高達76.65%，但在全區和非高砷區明顯下降;F-的超標率在高砷區遠高于全區和非高砷區。
[0003]傳統除砷過程包括了將污水加氧化劑預處理，酸堿調節，吸附床處理，后處理等等步驟，步驟繁雜，花費很多時間金錢卻處理效率不高。
[0004]現市場上常見的家用水處理設備有:1.凈水器，基礎原理多為:活性炭吸附+超濾 (甚至反滲透)，其處理出水幾乎是純水級別，效果很好，卻具有以下缺點:濾膜成本高，且需要經常換膜;超濾需要較高水壓，運行成本高;需要反沖洗，而且會產生較多高濃水，浪費水資源;產率太低，往往只能滿足正常家庭直飲水的需求;不具有針對性去除能力，去除了水中沒有任何危害甚至有益的物質(如天然礦物質)，長期飲用純水的影響暫無定論;2.軟水機，基礎原理為離子交換，其軟化效果很好，不過功能單一，只能去除鈣鎂離子，對其他重金屬、細菌、有毒消毒副產物無作用。并且，家用凈水器結構單一，只能針對自來水進行凈化； 只進行一次凈化過程，進化效率不高，并且出水也未得到活化。
[0005]當今市政給水的特點及導致的問題:傳統自來水廠主要目標是去除懸浮物、天然水源有機物污染愈加嚴重—出廠水有機物含量較高;部分特殊地區原水硬度很高—出廠水仍有較高硬度;部分特殊地區原水存在重金屬污染—出廠水內仍含有重金屬;部分特殊地區原水內含特殊有機物(消毒副產物前體物)—出廠水內存在消毒副產物嚴重危害人體健康;城鎮管網管材多樣老化—龍頭水中含有鐵銹泥沙等;城鎮管網距離較長水力條件復雜 —龍頭水內含有重新滋生的細菌。并且經濟欠發達重金屬污染區自來水中重金屬離子去除效率達不到標準，或者自來水未普及地區地下水也未得到安全，合理的運用。
[0006]綜上所述，現有的欠發達重金屬污染地區地下水存在嚴重問題，S卩:重金屬處理效率不高，地下水未得到合理利用。如若能解決這些問題，將能大幅度提高人們水資源利用質量。
【發明內容】
[0007]發明目的:為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種針對河套平原可拆卸分類循環式新型除鉛除砷凈水器，可以滿足不同水源和不同用水需求，有效去除水質中的重金屬污染。
[0008]技術方案:為實現上述目的，本發明的技術方案如下:
[0009]針對河套平原可拆卸分類循環式新型除鉛除砷凈水器，包括封裝結構，所述封裝結構底部設置有排污口，所述封裝結構頂部設置有進水口、第一出水口和第二出水口，所述進水口表面覆設有篩網后與設置在封裝結構內部的循環式自吸水栗連接，所述循環式自吸水栗依次串接多個可拆卸的濾筒，其中兩個濾筒對應的出水口與第一出水口和第二出水口對應。[〇〇1〇]進一步的，所述濾筒包括蛇形首尾連接的第一濾筒、第二濾筒和第三濾筒，所述第一濾筒的進水端與循環式自吸水栗的出水端連接，所述第一濾筒的出水端與第二濾筒的進水端連接，所述第二濾筒的出水端與第三濾筒的進水端連接，所述第三濾筒的出水端與第一濾筒的進水端連接。
[0011]進一步的，所述第一濾筒從進水端至出水端依次包括PP棉層、活性炭吸附層和硅磷晶軟化層。
[0012]進一步的，所述第二濾筒從進水端至出水端依次包括除鉛材料、除砷材料和羥基磷灰石處理層;所述除鉛材料表面有大量羥基，鉛(二價)把羥基上的H取代之后，吸附遵循內球模型。所述除砷材料包括安脫絲系列除砷材料組成，包括陶瓷纖維顆粒和陶瓷纖維組或其組合，利用材料表面功能基團與砷的強相互作用選擇性吸附，在除砷材料的表面有很多活性基團，包括氫氧根離子等等，與砷原子實現表面內球配位，從而脫砷。
[0013]進一步的，所述第三濾筒從進水端至出水端依次包括麥飯石、載銀活性炭、顆粒活性炭和陰離子交換樹脂。
[0014]進一步的，所述第一濾筒與第二濾筒之間、第二濾筒和第三濾筒之間通過單向進水閥及軟管連接組合。
[0015]所述封裝結構采用ABS塑料;所述濾筒采用高溫燒結的陶瓷材料，且所述濾筒為可拆卸式結構。
[0016]有益效果:本發明與現有的凈水器相比的優點在于:
[0017]現有的凈水器是針對某種水源進行凈化，而本發明中對于河套平原地區不同水源種類設置了不同的方案。可以分別對較潔凈水源，重金屬污染水源和富含蛋白質的水源進行分類處理，并且凈水器上端設有兩個出水口，可以大大提高出水效率。
[0018]現有的凈水器多采用一次凈水裝置，而本發明采用循環凈水的方法，在未按下出水按鈕之前水在多個濾筒之間進行往復循環，提高出水標準。
[0019]現有的凈水器除砷和除鉛情況往往不達標，未實現低濃度下高效除砷除鉛。尤其是未針對河套平原這種重金屬污染地區進行單獨設計。本發明不但針對性強，而且使用安脫絲系列新型除砷材料，除砷前砷含量高達500iig/L，除砷后砷含量僅為不到0.5iig/L，除砷效率高達99.9%，使用年限也可達到6?8個月，一次除砷時間為1?10分鐘，十分方便快捷。 除鉛材料原理與除砷材料類似。新型材料的運用也使我們的凈水器更加高效。
[0020]現有凈水器主要針對自來水進行處理，而本發明直接針對地下水進行處理，更加方便快捷。并且，考慮到了自來水處理方面的缺陷和自來水未普及地區。
[0021]本發明的另一益處是采用麥飯石處理層活化水，并且針對河套平原地區特性用弱堿性陰離子交換樹脂去除嚴重超標的硫酸根離子和氯離子，用硅磷晶軟化。【附圖說明】
[0022]附圖1為本發明的針對河套平原可拆卸分類循環式新型除鉛除砷凈水器的三維結構示意圖；
[0023]附圖2為本發明的針對河套平原可拆卸分類循環式新型除鉛除砷凈水器的俯視結構示意圖；
[0024]附圖3為本發明的針對河套平原可拆卸分類循環式新型除鉛除砷凈水器的側視結構示意圖。【具體實施方式】
[0025]本發明設計了一個針對河套平原地區水質特點，便于日常生活中方便，快捷使用的地下水處理裝置。由于河套平原經濟并未十分發達，存在著自來水廠不完善或者自來水并未完全普及的現象，所以該價格低廉，使用方便，凈化效率高的凈水器市場前景很好。
[0026]下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。
[0027]如附圖1、2和3,針對河套平原可拆卸分類循環式新型除鉛除砷凈水器，包括封裝結構，所述封裝結構底部設置有排污口 7,所述封裝結構頂部設置有進水口 2、第一出水口 1 和第二出水口 3，所述進水口 2表面覆設有篩網后與設置在封裝結構內部的循環式自吸水栗 4連接，所述循環式自吸水栗4依次串接多個可拆卸的濾筒，其中兩個濾筒對應的出水口與第一出水口 1和第二出水口 3對應。所述封裝結構采用ABS塑料;所述濾筒采用高溫燒結的陶瓷材料，且所述濾筒為懸空的螺旋扣的可拆卸式結構。具體的濾筒個數在本發明中，所述濾筒包括蛇形首尾連接的第一濾筒8、第二濾筒9和第三濾筒10,所述第一濾筒8的進水端與循環式自吸水栗4的出水端連接，所述第一濾筒8的出水端與第二濾筒9的進水端連接，所述第二濾筒9的出水端與第三濾筒10的進水端連接，所述第三濾筒10的出水端與第一濾筒8的進水端連接，構成三個濾筒內部的自循環。所述第一濾筒8與第二濾筒9之間、第二濾筒9和第三濾筒10之間通過單向進水閥及軟管連接組合。
[0028]各濾筒內部結構設計如下:所述第一濾筒8從進水端至出水端依次包括pp棉層、活性炭吸附層和硅磷晶軟化層。所述第二濾筒9從進水端至出水端依次包括除鉛材料、除砷材料和羥基磷灰石處理層;所述新型除鉛材料表面有大量羥基，鉛(二價)把羥基上的H取代之后，吸附遵循內球模型。所述除砷材料包括安脫絲系列除砷材料組成，包括陶瓷纖維顆粒和陶瓷纖維組合。所述第三濾筒10從進水端至出水端依次包括麥飯石、載銀活性炭、顆粒活性炭、和陰離子交換樹脂。[〇〇29]具體的第一濾筒8、第二濾筒9和第三濾筒10的內部結構如下:第一濾筒8從進水端至出水端依次是:PP棉:處理微泥，蟲卵，細沙粒;活性炭吸附層:對水中有害物質進行吸附； 硅磷晶軟化層:軟化水源;第一濾筒8主要是針對生活用水的初步凈化和未受到較大污染的水源凈化。第二濾筒9從進水端至出水端依次是除鉛材料、除砷材料和羥基磷灰石處理層。 除砷材料由安脫絲系列除砷材料組成，包括顆粒和纖維，利用材料表面功能基團與砷的強相互作用選擇性吸附。除砷材料經過測試得到了以下的實驗數據:除砷前砷含量高達500y g/L，除砷后砷含量僅為不到0.5yg/L，除砷效率高達99.9%，使用年限也可達到6?8個月， 一次除砷時間為1?1 〇分鐘，十分方便快捷。該除砷材料所適宜的溫度，PH值范圍也十分寬廣，在0?60°C之內，PH值4?10之間，材料均能穩定發揮作用。這種砷材料的主要創新點包括了高效砷吸附安脫絲陶瓷纖維及制造技術和低成本，高壽命，一級直接的水處理方法。在除砷材料的表面有很多活性基團，包括氫氧根離子等等，與砷原子實現表面內球配位，從而脫砷。在材料表面發生了晶化以及多種復雜反應;新型除鉛材料和除砷材料原理相同;羥基磷灰石重金屬吸附層，對氟，鉛，銅，鐵，鎘，鉻，汞等重金屬元素進行吸附，是針對重金屬污染地區的水源凈化;第三濾筒10從進水端至出水端依次是麥飯石:活化，軟化水源，進一步去除重金屬元素，溶出其他微量礦物質元素;載銀活性炭:殺菌，除臭;顆粒活性炭:最終吸附水中殘留有害物質；陰離子交換樹脂:去除河套平原地區所富含的硫酸根離子和氯離子。 針對富含蛋白質水源。
[0030]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.針對河套平原可拆卸分類循環式新型除鉛除砷凈水器，其特征在于:包括封裝結構， 所述封裝結構底部設置有排污口(7)，所述封裝結構頂部設置有進水口(2)、第一出水口(1) 和第二出水口(3)，所述進水口(2)表面覆設有篩網后與設置在封裝結構內部的循環式自吸 水栗(4)連接，所述循環式自吸水栗(4)依次串接多個可拆卸的濾筒，其中兩個濾筒對應的 出水口與第一出水口(1)和第二出水口(3)對應。2.根據權利要求1所述針對河套平原可拆卸分類循環式新型除鉛除砷凈水器，其特征 在于:所述濾筒包括蛇形首尾連接的第一濾筒(8)、第二濾筒(9)和第三濾筒(10)，所述第一 濾筒(8)的進水端與循環式自吸水栗(4)的出水端連接，所述第一濾筒(8)的出水端與第二 濾筒(9)的進水端連接，所述第二濾筒(9)的出水端與第三濾筒(10)的進水端連接，所述第 三濾筒(10)的出水端與第一濾筒(8)的進水端連接。3.根據權利要求1所述針對河套平原可拆卸分類循環式新型除鉛除砷凈水器，其特征 在于:所述第一濾筒(8)從進水端至出水端依次包括pp棉層、活性炭吸附層和硅磷晶軟化 層。4.根據權利要求1所述針對河套平原可拆卸分類循環式新型除鉛除砷凈水器，其特征 在于:所述第二濾筒(9)從進水端至出水端依次包括除鉛材料、除砷材料和羥基磷灰石處理 層;所述除鉛材料表面有大量羥基;所述除砷材料包括安脫絲系列除砷材料，包括陶瓷纖維 顆粒和陶瓷纖維或其組合。5.根據權利要求1所述針對河套平原可拆卸分類循環式新型除鉛除砷凈水器，其特征 在于:所述第三濾筒(10)從進水端至出水端依次包括麥飯石、載銀活性炭、顆粒活性炭和陰 尚子交換樹脂。6.根據權利要求1所述針對河套平原可拆卸分類循環式新型除鉛除砷凈水器，其特征 在于:所述第一濾筒(8)與第二濾筒(9)之間、第二濾筒(9)和第三濾筒(10)之間通過單向進 水閥及軟管連接組合。7.根據權利要求1所述針對河套平原可拆卸分類循環式新型除鉛除砷凈水器，其特征 在于:所述封裝結構采用ABS塑料;所述濾筒采用高溫燒結的陶瓷材料，且所述濾筒為可拆 卸式結構。
【文檔編號】C02F101/20GK105948308SQ201610326756
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月17日
【發明人】潘文倩, 李政雄, 邵里良, 李昕, 鄧含露, 鮑青
【申請人】東南大學