專利名稱：一種直飲水凈化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水凈化裝置，尤其是直飲水的凈化裝置。
技術背景隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，生活和生產(chǎn)污染物排放日益增多，水源水質(zhì)逐漸惡化， 水中污染物尤其是有機污染物越來越多。水中污染物通常分為三大類，即生物性、物理性和 化學性污染物。生物性污染物包括細菌、病毒和寄生蟲。物理性污染物包括懸浮物、熱污染 和放射性污染。化學性污染物包括有機和無機化合物。傳統(tǒng)的水處理技術(如混凝、沉淀、過濾、消毒)去除水中溶解性有機物和痕量污 染物質(zhì)的能力有限，且加氯消毒工藝易導致三鹵甲烷(THMs)等三致物的生成。目前，市面 上的直飲水機種類較多，其各自的直接飲用處理技術，不外乎活性炭吸附法、臭氧氧化法和 膜分離技術等?，F(xiàn)有直飲水處理裝置可能對以上三大類污染物質(zhì)去除效果不佳，即可能存 在對水中的有機物質(zhì)或者微生物物質(zhì)或者嗅味物質(zhì)去除效果甚微，且可能存在耗能大、工 藝復雜、運營管理技術要求高等問題。為此，我們急需一種安全、穩(wěn)定、高效的直接飲用水處理裝置。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種依次經(jīng)過活性炭吸附、超濾膜過濾、紫外消毒三 個步驟的直接飲用水處理方法及其處理裝置，該裝置能耗低、成本低，且能夠有效解決目前 飲用水處理工藝中對痕量污染物去除效果較差與管道二次污染等問題。本實用新型所提供的直飲水凈化裝置，包括殼體、連接在殼體上的進水口和出水 口，該裝置還包括第一級炭吸附處理器，第二級超濾膜處理器和第三級紫外線處理器。所述的第一級炭吸附處理器對原水進行活性炭吸附處理(GAC)；所述的第二級超濾膜處理器對經(jīng)過第一級炭吸附處理后的凈水進行超濾膜過濾 處理(UF)；所述的第三級紫外線處理器對經(jīng)過第二級超濾膜處理后的凈水進行紫外消毒處 理(UV)；所述第一級炭吸附處理器采用的活性炭材料其粒徑為0. 5mm至3. 0mm，其碘吸附 值彡900mg/g，其充填比重范圍在0. 35g/cm3至0. 70g/cm3 ；所述的活性炭采用椰殼顆粒作為材料。經(jīng)過活性炭的物理吸附和化學吸附，可以有效地吸附自來水中的小分子量有機物質(zhì)。所述的第二級超濾膜處理器所采用的超濾膜材料其截留分子量范圍在5道爾頓 至10萬道爾頓、孔隙率為77. 80%、接觸角為42° ；更優(yōu)選地，所述的超濾膜材料的截留分 子量范圍在5道爾頓至7萬道爾頓，孔隙率為77. 50%、接觸角為38. 5° ；進一步優(yōu)選地，所 述的超濾膜材料的截留分子量范圍在5道爾頓至6萬道爾頓，孔隙率為77. 00%、接觸角為32.4°。上述超濾膜材料材料的平均孔徑均為0. 1715um。所述的超濾膜采用聚丙稀腈(PAN)、聚偏氟乙稀(PVDF)或聚氯乙稀(PVC)材料制 成。經(jīng)過第二級超濾膜處理器過濾的凈水，有效去除了懸浮顆粒、膠體、渾濁度和細菌 等大分子量有機物質(zhì)。該工序所需操作壓力較低，膜組件操作管理方便、成本低廉，無需增 加任何化學試劑(無化學相變)，尤其是超濾技術的工作條件溫和，且不引起溫度、PH的變 化、占地面積小，因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。所述的第三級紫外線處理器所采用的紫外線輻照強度彡90yW/cm2。紫外消毒能 夠滅活大多數(shù)細菌、病毒、孢子。與化學消毒技術相比，紫外消毒少了有毒、有害化學品的運 輸、儲藏和投加過程，且成本比加氯消毒法低很多。通過上述三級處理器，依次去除了自來水中的小分子有機物，懸浮顆粒、膠體、濁 度和細菌等大分子量有機物質(zhì)以及細菌、病毒、孢子，使處理后的凈水能夠到達歐盟直接飲 用水的標準。同時，上述三個處理器的先后排列次序，最大程度上利用了水處理材料的特 性，延長了材料的使用壽命。所述的直飲水凈化裝置還包括與進水口相連接、可調(diào)節(jié)水壓的進水泵，該進水泵 用于調(diào)整水壓以保證原水與所述的第一級炭吸附處理器中活性炭材料的接觸時間為7分 鐘到20分鐘

圖1是本實用新型提供的直飲水凈化裝置的總裝示意圖；圖2是本上明提供的直飲水凈化裝置第二級處理超濾膜過濾處理裝置的橫截面 示意具體實施方式
下面根據(jù)附圖和實施例對本實用新型做進一步的解釋如圖1和圖2所示，本實用新型包括殼體⑴、連接在殼體(1)上的進水口(2)和 出水口(3)，進水口⑵和出水口(3)上分別設有進水開關(21)和出水開關(31)，進水泵 (4)與進水口(2)相連接。第一級炭吸附處理器(5)以椰殼顆粒(51)填充，所述椰殼顆粒 的粒度為0. 5mm，碘吸附值為950-970mg/g，充填比重為0. 39-0. 40g/cm3 ；第二級超濾膜處 理器(6)以中空的聚丙稀腈超濾膜(61)縱向緊密排列，所述聚丙稀腈超濾膜絲(61)的長 度與第二級超濾膜處理器(6)的內(nèi)腔長度一致，所述聚丙稀腈超濾膜絲(61)的截留分子量 為5道爾頓、孔隙率為77. 80%、接觸角為42°、平均孔徑均為0. 1715um ；第三級紫外線處 理器(7)中部設有一紫外線燈管，其紫外線強度為153W/cm2的。打開進水開關(21)，原水從進水口(2)流入，調(diào)節(jié)進水泵(4)使自來水水壓穩(wěn)定在 彡0. ISMpa的范圍。原水經(jīng)過水管(8)流入第一級炭吸附處理器(5)，原水流從流入第一級 炭吸附處理器(5)到流出的時間，即原水與椰殼顆粒(51)的接觸時間為15分鐘左右，原水 中的小分子量有機物質(zhì)被椰殼顆粒(51)有效吸附；接著，經(jīng)過第一級處理后的凈水流入第 二級超濾膜處理器(6)。原水從聚丙稀腈超濾膜絲(61)的中空孔中流過，在水壓的作用下， 當水流過超濾膜表面時，由于超濾膜表面密布的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而體積大于膜表面孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進液側(cè)，從而有效去除了懸浮顆粒、膠體、渾濁度和細 菌等大分子量有機物質(zhì)；然后，經(jīng)過第二級處理后的凈水進入第三級紫外線處理器(7)，從 紫外線燈管周圍的環(huán)形通道流過，在紫外線的照射下，水中大多數(shù)細菌、病毒、孢子被滅活。 最后，打開出水口(3)的出口開關(31)，經(jīng)凈化的優(yōu)質(zhì)水就可以被直接飲用。申請人:對本實用新型提供的水處理裝置進行了大量測試，其測試結(jié)果如下試驗中檢測指標所需儀器和檢測方法如表1所示。表1主要測試指標及所需儀器和方法 檢測指標測量儀器和方法
權利要求一種直飲水凈化裝置，包括殼體、連接在殼體上的進水口和出水口，其特征在于，該直飲水凈化裝置還包括第一級炭吸附處理器用以對原水進行活性炭吸附處理；第二級超濾膜處理器用心對經(jīng)第一級炭吸附處理后的凈水進行超濾膜過濾處理；第三級紫外線處理器用以對經(jīng)過第二級超濾膜處理的凈水進行紫外消毒處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的直飲水凈化裝置，其特征在于所述的活性炭的粒徑為 0. 5-3. 0mm，其碘吸附值彡900mg/g，其充填比重范圍在0. 35g/cm3至0. 70g/cm3。
3.根據(jù)權利要求2所述的直飲水凈化裝置，其特征在于所述的活性炭材料為椰殼顆粒。
4.根據(jù)權利要求1所述的直飲水凈化裝置，其特征在于所述的超濾膜的截留分 子量范圍在5道爾頓至10萬道爾頓、孔隙率為77. 80%、接觸角為42°，平均孔徑均為 0. 1715um。
5.根據(jù)權利要求1所述的直飲水凈化裝置，其特征在于所述的超濾膜材料的截留分 子量范圍在5道爾頓至7萬道爾頓，孔隙率為77. 50%、接觸角為38. 5°，平均孔徑均為 0. 1715um。
6.根據(jù)權利要求1所述的直飲水凈化裝置，其特征在于所述的超濾膜材料的截留分 子量范圍在5道爾頓至5. 5萬道爾頓，孔隙率為77. 00%、接觸角為32. 4°，平均孔徑均為 0. 1715um。
7.根據(jù)權利要求4-6任意一項所述的直飲水凈化裝置，其特征在于所述的超濾膜材 料為聚丙稀腈、聚偏氟乙稀或聚氯乙稀。
8.根據(jù)權利要求1所述的直飲水凈化裝置，其特征在于所述的紫外線輻照強度 彡 90μ w/cm2。
9.根據(jù)權利要求1所述的直飲水凈化裝置，其特征在于，所述的直飲水凈化裝置還包 括與進水口相連接、可調(diào)節(jié)水壓的進水泵。
專利摘要本實用新型涉及一種直飲水凈化裝置。所述的直飲水凈化裝置包括三級處理器，依次為第一級炭吸附處理器用以對原水進行活性炭吸附處理；第二級超濾膜處理器用心對經(jīng)第一級炭吸附處理后的凈水進行超濾膜過濾處理；第三級紫外線處理器用以對經(jīng)過第二級超濾膜處理的凈水進行紫外消毒處理。本實用新型通過低能耗、低成本的技術能夠有效解決目前飲用水常規(guī)處理工藝中痕量污染物去除效果較差與管道二次污染等問題。
文檔編號C02F1/28GK201770565SQ20102021535
公開日2011年3月23日 申請日期2010年6月3日 優(yōu)先權日2010年6月3日
發(fā)明者李偉英 申請人:同濟大學