一种直饮水净化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种直饮水净化装置。所述的直饮水净化装置包括三级处理器，依次为第一级炭吸附处理器用以对原水进行活性炭吸附处理；第二级超滤膜处理器用心对经第一级炭吸附处理后的净水进行超滤膜过滤处理；第三级紫外线处理器用以对经过第二级超滤膜处理的净水进行紫外消毒处理。本实用新型专利技术通过低能耗、低成本的技术能够有效解决目前饮用水常规处理工艺中痕量污染物去除效果较差与管道二次污染等问题。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种水净化装置，尤其是直饮水的净化装置。技术背景随着社会经济的快速发展，生活和生产污染物排放日益增多，水源水质逐渐恶化， 水中污染物尤其是有机污染物越来越多。水中污染物通常分为三大类，即生物性、物理性和 化学性污染物。生物性污染物包括细菌、病毒和寄生虫。物理性污染物包括悬浮物、热污染 和放射性污染。化学性污染物包括有机和无机化合物。传统的水处理技术(如混凝、沉淀、过滤、消毒)去除水中溶解性有机物和痕量污 染物质的能力有限，且加氯消毒工艺易导致三卤甲烷(THMs)等三致物的生成。目前，市面 上的直饮水机种类较多，其各自的直接饮用处理技术，不外乎活性炭吸附法、臭氧氧化法和 膜分离技术等。现有直饮水处理装置可能对以上三大类污染物质去除效果不佳，即可能存 在对水中的有机物质或者微生物物质或者嗅味物质去除效果甚微，且可能存在耗能大、工 艺复杂、运营管理技术要求高等问题。为此，我们急需一种安全、稳定、高效的直接饮用水处理装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种依次经过活性炭吸附、超滤膜过滤、紫外消毒三 个步骤的直接饮用水处理方法及其处理装置，该装置能耗低、成本低，且能够有效解决目前 饮用水处理工艺中对痕量污染物去除效果较差与管道二次污染等问题。本技术所提供的直饮水净化装置，包括壳体、连接在壳体上的进水口和出水 口，该装置还包括第一级炭吸附处理器，第二级超滤膜处理器和第三级紫外线处理器。所述的第一级炭吸附处理器对原水进行活性炭吸附处理(GAC)；所述的第二级超滤膜处理器对经过第一级炭吸附处理后的净水进行超滤膜过滤 处理(UF)；所述的第三级紫外线处理器对经过第二级超滤膜处理后的净水进行紫外消毒处 理(UV)；所述第一级炭吸附处理器采用的活性炭材料其粒径为0. 5mm至3. 0mm，其碘吸附 值彡900mg/g，其充填比重范围在0. 35g/cm3至0. 70g/cm3 ；所述的活性炭采用椰壳颗粒作为材料。经过活性炭的物理吸附和化学吸附，可以有效地吸附自来水中的小分子量有机物质。所述的第二级超滤膜处理器所采用的超滤膜材料其截留分子量范围在5道尔顿 至10万道尔顿、孔隙率为77. 80%、接触角为42° ；更优选地，所述的超滤膜材料的截留分 子量范围在5道尔顿至7万道尔顿，孔隙率为77. 50%、接触角为38. 5° ；进一步优选地，所 述的超滤膜材料的截留分子量范围在5道尔顿至6万道尔顿，孔隙率为77. 00%、接触角为32.4°。上述超滤膜材料材料的平均孔径均为0. 1715um。所述的超滤膜采用聚丙稀腈(PAN)、聚偏氟乙稀(PVDF)或聚氯乙稀(PVC)材料制 成。经过第二级超滤膜处理器过滤的净水，有效去除了悬浮颗粒、胶体、浑浊度和细菌 等大分子量有机物质。该工序所需操作压力较低，膜组件操作管理方便、成本低廉，无需增 加任何化学试剂(无化学相变)，尤其是超滤技术的工作条件温和，且不引起温度、PH的变 化、占地面积小，因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。所述的第三级紫外线处理器所采用的紫外线辐照强度彡90yW/cm2。紫外消毒能 够灭活大多数细菌、病毒、孢子。与化学消毒技术相比，紫外消毒少了有毒、有害化学品的运 输、储藏和投加过程，且成本比加氯消毒法低很多。通过上述三级处理器，依次去除了自来水中的小分子有机物，悬浮颗粒、胶体、浊 度和细菌等大分子量有机物质以及细菌、病毒、孢子，使处理后的净水能够到达欧盟直接饮 用水的标准。同时，上述三个处理器的先后排列次序，最大程度上利用了水处理材料的特 性，延长了材料的使用寿命。所述的直饮水净化装置还包括与进水口相连接、可调节水压的进水泵，该进水泵 用于调整水压以保证原水与所述的第一级炭吸附处理器中活性炭材料的接触时间为7分 钟到20分钟附图说明图1是本技术提供的直饮水净化装置的总装示意图；图2是本上明提供的直饮水净化装置第二级处理超滤膜过滤处理装置的横截面 示意具体实施方式下面根据附图和实施例对本技术做进一步的解释如图1和图2所示，本技术包括壳体⑴、连接在壳体(1)上的进水口(2)和 出水口(3)，进水口⑵和出水口(3)上分别设有进水开关(21)和出水开关(31)，进水泵 (4)与进水口(2)相连接。第一级炭吸附处理器(5)以椰壳颗粒(51)填充，所述椰壳颗粒 的粒度为0. 5mm，碘吸附值为950-970mg/g，充填比重为0. 39-0. 40g/cm3 ；第二级超滤膜处 理器(6)以中空的聚丙稀腈超滤膜(61)纵向紧密排列，所述聚丙稀腈超滤膜丝(61)的长 度与第二级超滤膜处理器(6)的内腔长度一致，所述聚丙稀腈超滤膜丝(61)的截留分子量 为5道尔顿、孔隙率为77. 80%、接触角为42°、平均孔径均为0. 1715um ；第三级紫外线处 理器(7)中部设有一紫外线灯管，其紫外线强度为153W/cm2的。打开进水开关(21)，原水从进水口(2)流入，调节进水泵(4)使自来水水压稳定在 彡0. ISMpa的范围。原水经过水管(8)流入第一级炭吸附处理器(5)，原水流从流入第一级 炭吸附处理器(5)到流出的时间，即原水与椰壳颗粒(51)的接触时间为15分钟左右，原水 中的小分子量有机物质被椰壳颗粒(51)有效吸附；接着，经过第一级处理后的净水流入第 二级超滤膜处理器(6)。原水从聚丙稀腈超滤膜丝(61)的中空孔中流过，在水压的作用下， 当水流过超滤膜表面时，由于超滤膜表面密布的微孔只允许水及小分子物质通过而体积大于膜表面孔径的物质则被截留在膜的进液侧，从而有效去除了悬浮颗粒、胶体、浑浊度和细 菌等大分子量有机物质；然后，经过第二级处理后的净水进入第三级紫外线处理器(7)，从 紫外线灯管周围的环形通道流过，在紫外线的照射下，水中大多数细菌、病毒、孢子被灭活。 最后，打开出水口(3)的出口开关(31)，经净化的优质水就可以被直接饮用。申请人:对本技术提供的水处理装置进行了大量测试，其测试结果如下试验中检测指标所需仪器和检测方法如表1所示。表1主要测试指标及所需仪器和方法 检测指标测量仪器和方法权利要求一种直饮水净化装置，包括壳体、连接在壳体上的进水口和出水口，其特征在于，该直饮水净化装置还包括第一级炭吸附处理器用以对原水进行活性炭吸附处理；第二级超滤膜处理器用心对经第一级炭吸附处理后的净水进行超滤膜过滤处理；第三级紫外线处理器用以对经过第二级超滤膜处理的净水进行紫外消毒处理。2.根据权利要求1所述的直饮水净化装置，其特征在于所述的活性炭的粒径为 0. 5-3. 0mm，其碘吸附值彡900mg/g，其充填比重范围在0. 35g/cm3至0. 70g/cm3。3.根据权利要求2所述的直饮水净化装置，其特征在于所述的活性炭材料为椰壳颗粒。4.根据权利要求1所述的直饮水净化装置，其特征在于所述的超滤膜的截留分 子量范围在5道尔顿至10万道尔顿、孔隙率为77. 80%、接触角为42°，平均孔径均为 0. 1715um。5.根据权利要求1所述的直饮水净化装置，其特征在于所述的超滤膜材料的截留分 子量范围在5道尔顿至7万道尔顿，孔隙率为77. 50%、接触角为38. 5°，平均孔径均为 0. 1715um。6.根据权利要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直饮水净化装置，包括壳体、连接在壳体上的进水口和出水口，其特征在于，该直饮水净化装置还包括：第一级炭吸附处理器用以对原水进行活性炭吸附处理；第二级超滤膜处理器用心对经第一级炭吸附处理后的净水进行超滤膜过滤处理；第三级紫外线处理器用以对经过第二级超滤膜处理的净水进行紫外消毒处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟英，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]