專利名稱：凈水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種凈水裝置。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)在城市集中式飲水處理技術(shù)上發(fā)展快速，城市飲用水基本上達(dá) 到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，而農(nóng)村分散式飲水處理技術(shù)卻一直被忽視。農(nóng)村飲水安全 直接關(guān)系到廣大農(nóng)民的身體健康和生命安全，關(guān)系到農(nóng)村社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展，是
社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的重要工作。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示，目前全國(guó)還有3億多 農(nóng)村人口存在飲水不安全問題。
現(xiàn)有技術(shù)中也存在一些飲用水的凈化裝置，但是，這些飲用水凈化裝置通 常需要專門的消毒設(shè)施，以去除水源中的細(xì)菌、病毒、有機(jī)污染物等污染物質(zhì)， 成本相對(duì)較高，不適用于農(nóng)村使用。

實(shí)用新型內(nèi)容
有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種凈水裝置，不需專門的消毒設(shè)施便 可筒單、有效地實(shí)現(xiàn)待凈化的水的凈化處理。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種凈水裝置，包括 濾水桶，具有進(jìn)水口和排水口； 至少一層濾料層，位于所述濾水桶中；以及 附著在頂層濾料層上表面的微生物粘膜；
所述進(jìn)水口位于所述微生物粘膜的上方，所述排水口位于所述濾料層的下方。
所述凈水裝置包括多層所述濾料層。
沿水流方向不同所述濾料層中的濾料的粒徑由細(xì)到粗排列。
不同層濾料層中采用不同類型的濾料。所述凈水裝置還包括
用于均勻布水的布水器，位于所述進(jìn)水口和所述^f效生物粘膜之間。 所述凈水裝置還包括
帶有用于控制水流量的第一閥門的進(jìn)水管，所述進(jìn)水管與所述進(jìn)水口連接。
所述第一閥門為電^茲閥或水龍頭。 所述凈水裝置還包括
帶有用于控制水流量的第二閥門的排水管，所述排水管與所述排水口連 接，所述排水管的排水口的高度小于所示進(jìn)水口的高度。 所述凈水裝置還包括
用于防止所述濾料層中的濾料堵塞所述排水管的承托層，位于所述濾料層 的下方，所述排水管位于所述承托層中。 所述凈水裝置還包括 頂蓋，位于所述濾水桶的頂部。 本實(shí)用新型的實(shí)施例具有以下有益效果
采用形成于頂層濾料層上表面的微生物粘膜，對(duì)待凈化的水進(jìn)行消毒和過 濾，不需要專門的消毒設(shè)施，操作方便，對(duì)細(xì)菌、病毒、有機(jī)污染物等污染物 質(zhì)有很好的去除作用，同時(shí)，結(jié)合濾料層進(jìn)一步對(duì)待凈化的水進(jìn)行物理吸附過 濾，以提高凈化效果；另外，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝和運(yùn)行成本低，適用 于我國(guó)農(nóng)村的具體情況。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的凈水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的凈水裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的凈水裝置的又一結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的凈水裝置的再一結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的凈水裝置的4喿作流程示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1所示為本實(shí)用新型的凈水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述凈水裝置包括 濾水桶1，具有進(jìn)水口 11和排水口 12; 至少一層濾料層2，位于所述濾水桶l(fā)中；以及 附著在頂層濾料層2上表面的微生物粘膜3;
所述進(jìn)水口 11位于所述^(效生物粘膜3的上方，所述排水口 12位于所述濾 料層2的下方。
上述濾水桶1的形狀不限，通常為圓柱體或長(zhǎng)方體；所述進(jìn)水口 11位于 所述濾水桶1的上端，所述排水口 12位于所述濾水桶1的下端；在凈化過程 中，待凈化的水通過所述進(jìn)水口 11進(jìn)入所述濾水桶1，經(jīng)所述微生物粘膜3 的消毒和生物化學(xué)作用，以及所述濾料層2的物理吸附過濾后，從所述排水口 12排出。
在進(jìn)入所述濾料桶1的水流的速度較慢的情況下，所述濾料層2所吸附的 水中的有機(jī)物和礦物質(zhì)可以為微生物的生長(zhǎng)繁殖提供營(yíng)養(yǎng)，因此，在所述濾料 層2的表面存在了大量的微生物群，所述微生物群附著在所述濾料層2表面上 生長(zhǎng)，經(jīng)過一段時(shí)間的生長(zhǎng)后，即可形成穩(wěn)定成熟的微生物粘膜3。
所述微生物粘膜3中存在著大量的微生物群，該些微生物群可以有效吞噬 水中的細(xì)菌、病毒等，并可以利用自身代謝過程降解水中的有機(jī)物，還可以通 過硝化反硝化反應(yīng)去除水中的氨氮，還可以截留水中的懸浮雜質(zhì)，對(duì)待凈化的 K起到有效消毒和過濾的作用。
經(jīng)過所述微生物粘膜3消毒處理后的水，可經(jīng)所述濾料層2進(jìn)一步物理吸 附過濾，以降低水的濁度，提高水質(zhì)。
通過上述實(shí)施例提供的凈水裝置，不需要設(shè)置專門的消毒設(shè)施，僅采用附 著在頂層濾料層上表面的微生物粘膜，對(duì)待凈化的水進(jìn)行消毒和生物化學(xué)反 應(yīng)，同時(shí)，通過所述濾料層的物理吸附，進(jìn)一步對(duì)待凈化的水進(jìn)行過濾，另夕卜， 所述凈水裝置結(jié)構(gòu)筒單、安裝和運(yùn)行成本低，非常適用于農(nóng)村飲用水和生活用 水的凈化。
可以理解的是，上述凈水裝置中設(shè)置的所述濾料層2的厚度越大，濾料的類型越多，所述凈水裝置的凈化效果越好，如圖2所示為本實(shí)用新型的凈水裝 置的另一結(jié)構(gòu)示意圖，所述凈水裝置包括多層濾料層2，經(jīng)過所述^f敞生物粘膜 3消毒處理后的水，從頂層濾料層2開始，分別經(jīng)過所述多層濾料層2吸附過 濾后，最后從所述排水口 12排出。
當(dāng)然，為了節(jié)約所述凈水裝置的成本和保證所述凈水裝置的濾速，需要選 擇合理的濾料層厚度和濾料類型。
通常情況下，頂層濾料層2中的濾料為粒徑較細(xì)的濾料，濾料的粒徑越細(xì)， 其凈水能力越強(qiáng)，因此可有效保證水質(zhì)，另外，濾料的粒徑越細(xì)，所述微生物 粘膜3也越容易形成；當(dāng)然，也不可以采用粒徑過細(xì)的濾料，以免待凈化的水 流很難或無(wú)法通過；考慮到凈水裝置的滲透性，沿水流的方向，不同濾料層中 的濾料的粒徑可以按照由細(xì)到粗進(jìn)行排列。
如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中的凈水裝置包括四層濾料層2，假設(shè)圖 2中的凈水裝置的頂層濾料層2的濾料為粒徑較細(xì)的河砂，當(dāng)然也可以采用石 英砂等，由于河砂在農(nóng)村較為常見，取材方便且成本^^因此，通常情況下， 采用河砂作為頂層濾料層2的濾料；第二層濾料層2的濾料為沸石；第三層濾 料層2的濾料也為沸石，但第三層濾料層2中的沸石的粒徑大于第二層濾料層 2中的沸石的粒徑；第四層濾料層2可以為粒徑較粗的河砂。
當(dāng)然，上述僅為所述凈水裝置中的濾料層2的一具體實(shí)施方式
，所述濾料 層2還可以為3層、5層或其他等，所述濾料層2中的濾料的還可以為其他不 同類型的濾料，例如石英砂、活性炭等，具體實(shí)施過程中，可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐臑V 料資源情況，選擇成本較低的方案來(lái)實(shí)施。
通過上述實(shí)施例提供的凈水裝置，可以采用多層或不同類型濾料的濾料 層，強(qiáng)化對(duì)待凈化的水的物理吸附過濾作用。
上述實(shí)施例中，待凈化的水從進(jìn)水口 11進(jìn)入濾水桶1時(shí)，如果水流不均 勻或水流過大，則可能會(huì)擾動(dòng)所述濾料層2，從而不利于所述微生物粘膜3的 形成，同時(shí)在所述微生物粘膜3形成后，也可能會(huì)破壞所述^t生物粘膜3的完 整性，如圖3所示為本實(shí)用新型的凈水裝置的又一結(jié)構(gòu)示意圖，在上述實(shí)施例 的基礎(chǔ)上，所述凈水裝置還包括
布水器4，位于所述進(jìn)水口 11和所述濾料層2之間，用于均勻布水。從所述進(jìn)水口 11進(jìn)入的待凈化的水經(jīng)過所述布水器4后，可以有效降低水的流 速，從而有利于所述微生物粘膜3的形成，以及保持所述微生物粘膜3的完整 性。
另外，如果所述進(jìn)水口 11的進(jìn)水速度過大時(shí)，僅通過所述布水器4還不 能準(zhǔn)確控制水流的速度，如圖3所示，所述凈水裝置還包括
帶有用于控制水流量的第一閥門51的進(jìn)水管5，所述進(jìn)水管5與所述進(jìn) 水口 11連接。
所述第一閥門51可以為電》茲閥，電》茲閥可以自動(dòng)準(zhǔn)確控制水的流量，然 而，電磁閥的成本較高，通常情況下，所述第一閥門51采用可人工控制的水 龍頭。
同時(shí)，所述凈水裝置還包括
帶有用于控制水流量的第二閥門61的排水管6，所述排水管6與所述排 水口 12連接，所述排水管6的排水口的高度小于所示進(jìn)水口 11的高度。
所述第一閥門51和所述第二閥門61可以通過控制水流的大小J吏得所述 凈水裝置的進(jìn)水量和排水量基本一致，從而可以有效控制所述凈水裝置的過濾 時(shí)間。
最底層濾料層2中的濾料的粒徑較細(xì)時(shí)，所述最底層濾料層2中的濾料有 可能會(huì)堵塞所述排水管6，因此，如圖4所示，所述凈水裝置還包括
用于防止所述濾料層2中的濾料堵塞所述排水管6的承托層7，位于所述 濾料層2的下方，所述承托層7可以有效收集排水，防止所述濾料層2中的濾 料堵塞和流失，通常情況下，所述承托層7由粒徑較粗的礫石組成。當(dāng)然，也 可以采用其他方法防止所述濾料層2中的濾料堵塞所述排水管6，例如，在所 述排水管6的進(jìn)水口處設(shè)置一濾網(wǎng)。
另外，為了防止雨水沖刷或灰塵等污染物對(duì)微生物粘膜3和濾料層2的破 壞，如圖4所示，所述凈水裝置還包括頂蓋8，位于所述濾水桶l(fā)的頂部。 優(yōu)選的，所述頂蓋8為透明材料制成，以便所述濾桶1內(nèi)具有足夠的光線，促 使所述^f效生物粘膜3的形成和生長(zhǎng)；當(dāng)然，如果所述凈水裝置位于室內(nèi)等優(yōu)良 環(huán)境時(shí)，也可以不使用所述頂蓋8，以便具有足夠的光線和空氣，為所述^:生 物粘膜3的形成和生成提供良好的環(huán)境。上述實(shí)施例中，將待凈化的水通過抽水泵(或者其他方式)從蓄水池(水
罐、水窖、水箱等)中抽出，并在所述進(jìn)水管5上的第一閥門51的控制下， 通過所述進(jìn)水口 11進(jìn)入所述濾水桶1，所述布水器4對(duì)進(jìn)入所述濾水桶1的 水進(jìn)行均勻布水，均勻布水后，所述待凈化的水首先經(jīng)過頂層濾料層2上表面 的微生物粘膜3進(jìn)行消毒和生物化學(xué)反應(yīng)，然后分別流經(jīng)不同的濾料層2進(jìn)行 逐級(jí)過濾，去除水中污染物，處理后的水從承托層7中的排水管6排出。
如圖5所示為本實(shí)用新型的凈水裝置的操作流程示意圖，包括以下步驟
步驟51,填裝濾料。首先向?yàn)V水桶內(nèi)加入一定量的水，然后依次填裝濾料， 并同時(shí)加水，在填裝濾料時(shí)，需要擠出濾料層中的氣泡，并確保濾料全部與水 接觸，防止在凈水過程中水流發(fā)生斷路；濾料填裝完畢后，將頂層濾料層上表 面的濾料摸平，以利于^f效生物粘膜的形成；
步驟52，進(jìn)水。從濾水桶上部的進(jìn)水管進(jìn)水，進(jìn)入的水通過濾料層上方的 布水器進(jìn)行均勻布水；
步驟53,低濾速運(yùn)行。初始階段，采用低濾速進(jìn)水，以免擾動(dòng)濾料層，同 時(shí)濾速低也利于微生物粘膜的形成；持續(xù)低濾速運(yùn)行一段時(shí)間，對(duì)所述排水口 排出的水進(jìn)行化驗(yàn)，^r測(cè)濾料層是否工作正常；
步驟54,逐步增加濾速到預(yù)設(shè)值。如果濾料層工作正常，即污染物的去除 率基本保持不變，表明濾料層的上表面已經(jīng)形成成熟穩(wěn)定的微生物粘膜，此時(shí) 可以增加過濾流量直到預(yù)i殳值；
步驟55,過濾正常進(jìn)行。排水水質(zhì)保持穩(wěn)定的狀態(tài)下，保持濾速為預(yù)設(shè)值， 持續(xù)運(yùn)行；
步驟56，濾料部分堵塞。隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，濾料可能因?yàn)槲剿械?懸浮物等，而產(chǎn)生部分堵塞，此時(shí)就需要通過所述排水管上的第二閥門增大排 水速度或降低排水口位置，保持凈水裝置的水頭和流量；
步驟57，濾料堵塞。如果第二閥門已經(jīng)開到最大或排水口位置已經(jīng)降到很 低，但排水量卻越來(lái)越小，則需要清洗濾料；
步驟58，濾料清除。關(guān)閉進(jìn)水管上的第一閥門，停止進(jìn)水；將濾水桶中的 水放至露出頂層濾料層的表面時(shí)，立刻將頂層濾料和附著在頂層濾料表面上的 微生物粘膜移除，清洗得越快，下層濾料層中的濾料被干擾的可能性和干擾程度就越小。
經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)證明，上述實(shí)施例中的凈水裝置對(duì)細(xì)菌總數(shù)去除率在97% 以上；對(duì)氨氮的去除率高達(dá)98.5%;對(duì)濁度的去除率達(dá)99%以上；對(duì)重金屬的 去除效果也很好，銅、鎘、鐵的去除率在95%以上，錳、鉛、鋅的去除率在 60%~88%之間；對(duì)有機(jī)物COD^ (高錳酸鉀指數(shù))、TOC (總有機(jī)碳)的去 除分別穩(wěn)定在28.1% ~ 37.1%和31% ~ 36%。
綜上所述，本實(shí)用新型采用位于頂層濾料層上表面的微生物粘膜對(duì)待凈化 的水進(jìn)行消毒處理，不需要專門的消毒設(shè)施，操作方便，對(duì)細(xì)菌、病毒、有機(jī) 污染物等污染物質(zhì)有很好的去除作用；另外，采用多層濾料層進(jìn)行過濾吸附， 使最終的排水水質(zhì)滿足國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)；另外，所述凈水裝置結(jié)構(gòu)筒單，安裝 和運(yùn)行成本低，適用于我國(guó)農(nóng)村的具體情況。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn) 和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1. 一種凈水裝置，其特征在于，包括濾水桶，具有進(jìn)水口和排水口；至少一層濾料層，位于所述濾水桶中；以及附著在頂層濾料層上表面的微生物粘膜；所述進(jìn)水口位于所述微生物粘膜的上方，所述排水口位于所述濾料層的下方。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈水裝置，其特征在于，包括多層所述濾料層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的凈水裝置，其特征在于，沿水流方向不同所迷 濾料層中的濾料的粒徑由細(xì)到粗排列。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的凈水裝置，其特征在于，不同濾料層中釆 用不同類型的濾料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈水裝置，其特征在于，還包括用于均勻布水的布水器，位于所述進(jìn)水口和所迷孩i生物粘膜之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈水裝置，其特征在于，還包括帶有用于控制水流量的第一閥門的進(jìn)水管，所述進(jìn)水管與所述進(jìn)水口連接。
7. 沖艮據(jù)權(quán)利要求6所述的凈水裝置，其特征在于，所述第一閥門為電磁 閥或水龍頭。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈水裝置，其特征在于，還包括帶有用于控制水流量的第二閥門的排水管，所述排水管與所述排水口連 接，所迷排水管的排水口的高度小于所示進(jìn)水口的高度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的凈水裝置，其特征在于，還包括用于防止所述濾料層中的濾料堵塞所述排水管的承托層，位于所述濾料層 的下方，所述排水管位于所述承托層中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈水裝置，其特征在于，還包括 頂蓋，位于所述濾水桶的頂部。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種凈水裝置，包括濾水桶，具有進(jìn)水口和排水口；至少一層濾料層，位于所述濾水桶中；以及附著在頂層濾料層上表面的微生物粘膜；所述進(jìn)水口位于所述微生物粘膜的上方，所述排水口位于所述濾料層的下方。本實(shí)用新型可簡(jiǎn)單有效的對(duì)待凈化的水進(jìn)行凈化處理。
文檔編號(hào)C02F3/00GK201296699SQ200820124029
公開日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者劉來(lái)勝, 劉玲花, 吳佳鵬, 吳雷祥, 周懷東, 李文奇, 程?hào)|升 申請(qǐng)人:中國(guó)水利水電科學(xué)研究院;劉來(lái)勝