一種便攜式分級水處理裝置及水處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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)】
[0002]在野外條件下，潔凈的水源非常珍貴，在災區(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用意義。此外，隨著環(huán)境污染日益嚴重，污染的水源中的重金屬、有機物、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)。
[0003]超濾技術(shù)和反滲透技術(shù)因為過濾效果好，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)，提供潔凈和安全標準很高的供水。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)的進水，大大提高反滲透濾芯的壽命和過濾效果，提供更尚品質(zhì)的供水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]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。
[0005]為實現(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。
[0006]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)進水口連接，超濾膜濾芯(102)的過濾水出口與吸收濾芯(103 )的進水口連接，吸收濾芯(103 )的出水口通過單向閥(112 )與儲水桶(106)連接。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]為更好地實現(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，單向閥工作方向為允許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)的進水口與儲水桶(106 )連接，單向閥工作方向為允許水流由儲水桶(106 )向反滲透濾芯(107)單向流動。
[0011]為更好地實現(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。
[0012]為更好地實現(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)進水口和出水口連接，并聯(lián)在單向閥(112 )兩端。
[0013]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)生負氣壓；
(3)負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，實現(xiàn)供水。
[0014]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)過濾后的水進入四面閥(109)的凈水通道，反滲透濾芯(107)的濃縮水進入四面閥(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，從而實現(xiàn)過濾凈水與濃縮水的流出比例。
[0015]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，提尚過濾效果。
[0016]本發(fā)明依靠氣泵提供的氣壓為工作動力，當氣泵為儲水桶提供負壓時，負壓吸引水流由粗濾經(jīng)超濾濾芯及吸收濾芯和單向閥進入儲水桶，因為前級超濾膜濾芯的過濾效果達到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準的凈水，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。
[0017]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、災區(qū)等緊急情況下提供優(yōu)質(zhì)過濾供水，滿足供水要求。
[0018]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。
[0019]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，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超其他同類裝置，也大大降低了用戶維護的成本和時間。
[0020]綜上所述，本發(fā)明可在野外條件下為災區(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。
[0021]【附圖說明】:
圖1:本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
其中的附圖標記為:粗濾濾芯(101)、超濾膜濾芯(102)、吸收濾芯(103)、單向閥(112)和單向閥(114)、沖洗閥(113)、儲水桶(106)、氣泵(105)、反滲透濾芯(107)、四面閥(1 9 )、濃縮閥(116 )、供水閥(115 )和供水閥(117 )。
[0022]【具體實施方式】:
以下通過實施例結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0023]實施例:
如圖1所示，本發(fā)明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。
[0024]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)進水口連接，超濾膜濾芯(102)的過濾水出口與吸收濾芯(103 )的進水口連接，吸收濾芯(103 )的出水口通過單向閥(112 )與儲水桶(106)連接。
[0025]所述粗濾濾芯(101)由過濾孔徑材料比如金屬網(wǎng)、粗濾棉以及其他較大過濾孔徑的材料制成，過濾掉水中較大顆粒雜質(zhì)；
所述超濾膜濾芯(102)使用超濾膜材料作為過濾濾芯，超濾膜材料可以過濾掉水中大分子和小顆粒，過濾效果精細，理論上可以過濾掉水中超過0.0l微米以上的顆粒，是主濾芯組中主要過濾濾芯。
[0026]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。
[0027]所述反滲透濾芯107使用反滲透膜作為過濾濾芯，反滲透膜依據(jù)反滲透原理，在加壓情況下反向滲透進行更加精細的過濾，水中的大分子、重金屬、溶解的鹽類都被隔離在濃縮水中，反滲透過濾后的水非常純凈，以下簡稱凈水。
[0028]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，提供負氣壓；所述氣泵(105)可以是手動氣泵，或者