一種基於活性炭過濾技術設計的直飲水處理系統的製作方法

2023-10-11 04:51:29 2

本發明涉及水處理技術領域，具體的說，是一種基於活性炭過濾技術設計的直飲水處理系統。

背景技術：

水處理的方式包括物理處理和化學處理。人類進行水處理的方式已經有相當多年歷史，物理方法包括利用各種孔徑大小不同的濾材，利用吸附或阻隔方式，將水中的雜質排除在外，吸附方式中較重要者為以活性炭進行吸附，阻隔方法則是將水通過濾材，讓體積較大的雜質無法通過，進而獲得較為乾淨的水。另外，物理方法也包括沉澱法，就是讓比重較小的雜質浮於水面撈出，或是比重較大的雜質沉澱於下，進而取得。化學方法則是利用各種化學藥品將水中雜質轉化為對人體傷害較小的物質，或是將雜質集中，歷史最久的化學處理方法應該可以算是用明礬加入水中，水中雜質集合後，體積變大，便可用過濾法，將雜質去除。

隨著人類生活不斷提高水體富營養化氨氮、磷等營養鹽問題和國家環保局對汙水排放標準一步步提高，沿用了許多年傳統的「一級處理」及「二級處理」水處理工藝技術和設備，已經難以適應當今的高濁度和高濃度汙水的處理要求，而且處理工藝流程長，系統龐大，而且還散發大量臭氣。運營者要想達到最新排放標準，需要從新再投入高額的資金擴建原有汙水處理系統，加大佔地面積使用和高額的汙水處理設備及高額後期維護費用，然而,傳統的汙水深度處理再生回用技術系統(如活性炭過濾、微孔過濾、滲透膜淨化等技術系統)投資高、後期維護運行費用高，太多的運營者難以承受。

水處理設備英文：water treatment。簡單講，「水處理」就是通過物理、化學、生物的手段，去除水中一些對生產、生活不需要的有害物質的過程。是為了適用於特定的用途而對水進行的沉降、過濾、混凝、絮凝，以及緩蝕、阻垢等水質調理的過程。由於社會生產、生活與水密切相關。因此，水處理領域涉及的應用範圍十分廣泛，構成了一個龐大的產業應用。

水處理包括：汙水處理和飲用水處理兩種，有些地方還把汙水處理再分為兩種，即汙水處理和中水回用兩種。經常用到的水處理藥劑有：聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、鹼式氯化鋁，聚丙烯醯胺，活性炭及各種濾料等。

水處理的效果可以通過水質標準衡量。

為達到成品水(生活用水、生產用水或可排放廢水)的水質要求而對原料水(原水)的加工過程。

加工原水為生活或工業的用水時，稱為給水處理；

加工廢水時，則稱廢水處理。廢水處理的目的是為廢水的排放(排入水體或土地)或再次使用(見廢水處置、廢水再用)。

在循環用水系統以及水的再生處理中，原水是廢水，成品水是用水，加工過程兼具給水處理和廢水處理的性質。水處理還包括對處理過程中所產生的廢水和汙泥的處理及最終處置(見汙泥處理和處置)，有時還有廢氣的處理和排放問題。水的處理方法可以概括為三種方式：①最常用的是通過去除原水中部分或全部雜質來獲得所需要的水質；②通過在原水中添加新的成分，通過物理或化學反應後來獲得所需要的水質；③對原水的加工不涉及去除雜質或添加新成分的問題。

水中雜質和處理方法水中雜質包括挾帶的粗大物質、懸浮物、膠體和溶解物。粗大的物質如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、廢水中的砂礫以及大塊汙物等。給水工程中，粗大雜質由取水構築物的設施去除，不列入水處理的範圍。

廢水處理中，去除粗大的雜質一般屬於水的預處理部分。懸浮物和膠體包括泥沙、藻類、細菌、病毒以及水中原有的和在水處理過程中所產生的不溶解物質等。溶解物有無機鹽類、有機化合物和氣體。去除水中雜質的處理方法很多，主要方法的適用範圍可以大致按雜質的粒度來劃分。由於原水所含的雜質和成品水可允許的雜質在種類和濃度上差別很大，水處理過程差別也很大。

就生活用水(或城鎮公共給水)而論，取自高質量水源(井水或防護良好的給水專用水庫)的原水，只需消毒即為成品水；取自一般河流或湖泊的原水，先要去除泥沙等致濁雜質，然後消毒；汙染較嚴重的原水，還需去除有機物等汙染物；含有鐵、錳的原水(例如某些井水)，需要去除鐵、錳。生活用水可以滿足一般工業用水的水質要求，但工業用水有時需要進一步的加工，如進行軟化、除鹽等。

當廢水的排放或再用的水質要求較低時，只需用篩除和沉澱等方法去除粗大雜質和懸浮物(常稱一級處理)；當要求去除有機物時，一般在一級處理後採用生物處理法(常稱二級處理)和消毒；對經過生物處理後的廢水，所進行的處理過程統稱三級處理或深度處理，如當廢水排入的水體需要防止富營養化所進行的去除氮、磷過程即屬於三級處理(見水的物理化學處理法)。當廢水作為水源時，成品水水質要求以及相應的加工流程隨其用途而定。理論上，現代的水處理技術，可以從任何劣質水製取任何高質量的成品水。

TDS總溶解固體(英文：Total dissolved solids，縮寫TDS)，又稱溶解性固體總量，測量單位為毫克/升(mg/L),它表明1升水中溶有多少毫克溶解性固體。TDS值越高，表示水中含有的溶解物越多。總溶解固體指水中全部溶質的總量，包括無機物和有機物兩者的含量。一般可用電導率值大概了解溶液中的鹽份，一般情況下，電導率越高，鹽份越高，TDS越高。在無機物中，除溶解成離子狀的成分外，還可能有呈分子狀的無機物。由於天然水中所含的有機物以及呈分子狀的無機物一般可以不考慮，所以一般也把含鹽量稱為總溶解固體。但是在特定水中TDS並不能有效反映水質的情況。比如電解水，由於電解過的水中[OH]-等帶電離子顯著增多，相應的導電量就異常加大。比如原TDS在17的純水經電解水機電解後所得鹼性水的TDS值大約在300左右。

直飲水，又稱為健康活水，指的是沒有汙染、符合人體生理需要(含有人體相近的有益礦質元素)，pH值呈弱鹼性這三個條件的可直接飲用的水。

直飲水，也稱為活化水、健康活水，採用碘觸酶技術和分離膜裝置等進行過濾，殺死其中的病毒和細菌並過濾掉自來水中異色，異味，餘氯，臭氧硫化氫，細菌，病毒，重金屬。阻擋懸浮顆粒改善水質，同時保留對人體有益的微量元素，並用離子交換體軟化水質，在最後通過高能量生化陶瓷的作用將水體能量化，礦化，達到完全符合世界衛生組織公布的直接飲用健康水的標準。

RO反滲透技術，反滲透顧名思義是一種施加壓力於與半透膜相接觸的濃縮溶液所產生的和自然滲透現象相反的過程。如施加壓力超過溶液的天然滲透壓，則溶劑便會流過半透膜，在相反一側形成稀溶液，而在加壓的一側形成更高的溶液。如施加的壓力等於溶液的天然滲透壓，則溶劑的流動不會發生；如施加的壓力小於天然滲透壓，則溶劑自稀溶液流向濃溶液。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種基於活性炭過濾技術設計的直飲水處理系統，在進行淨水處理時，特別是在進行濃縮水處理時，利用廢水比例器使濃縮水排走，經小孔限流憋壓，保證第三級濾芯的工作壓力，有效的控制流量、保證恆定的系統壓力，並且當濃縮水排出時，還通過設置的濃縮水水質檢測器對其水質進行檢測，並形成數據，為後期科學化的進行數據統計及對比提供數據依據。

本發明通過下述技術方案實現：一種基於活性炭過濾技術設計的直飲水處理系統，包括濃縮水處理裝置、淨水處理裝置及進水系統，所述進水系統連接淨水處理裝置的入水端，淨水處理裝置與濃縮水處理裝置的進水端相連接；在所述濃縮水處理裝置內設置有兩個T型三通、電磁閥及廢水比例器，在電磁閥的前端和後端分別設置T型三通，T型三通的豎向端通過管道分別與廢水比例器的兩端相連接，且其中一個T型三通的剩餘埠通過管道連接有便於濃縮水外排的濃縮水接頭，在濃縮水接頭與T型三通相連接的管道上還設置有濃縮水水質檢測器，在另一個T型三通的剩餘埠通過管道接入淨水處理裝置內。

進一步的為更好地實現本發明，能夠基於四級過濾處理，並且對進入第一級濾芯內的水體進行水質檢測，以便與最終輸出的直飲水水體的水質進行對比，從而確定入水水體(自來水)是否符合使用標準，同時利用探針對經過兩級過濾後的水體內的總溶解固體含量進行檢測，以備實時知曉水質處理質量，為整個系統的處理性能調節提供數據依據，特別採用下述設置結構：在所述淨水處理裝置內設置有第一級濾芯、第二級濾芯、第三級濾芯及第四級濾芯，進水系統通過管道連接第一級濾芯的進水端，第一級濾芯的出水端通過管道連接第二級濾芯的進水端，第二級濾芯的出水端通過管道連接第三級濾芯的進水端，第三級濾芯的淨水出水端通過管道連接第四級濾芯的出水端，且第三級濾芯的濃縮水出水端連接在與濃縮水處理裝置相連接的管道上；在第一級濾芯內設置有進水端水質探測器，且進水端水質探測器設置在第一級濾芯的進水端側，在第二級濾芯的出水端與第三級濾芯的進水端相連接的管道上設置有第一探針。

進一步的為更好地實現本發明，能夠利用電磁閥管控技術及增壓泵增壓技術進行二級過濾設備到三級過濾設備之間的輸送，同時為三級過濾設備提供足夠的工作壓力，特別採用下述設置結構：在所述第二級濾芯的出水端與第三級濾芯的進水端相連接的管道上還設置有進水電磁閥和增壓泵，所述進水電磁閥設置在第一探針和增壓泵之間，且增壓泵近第三級濾芯的進水端設置。

進一步的為更好地實現本發明，能夠對經過三級過濾後的水體內的總溶解固體含量進行檢測，以備實時知曉水質處理質量，為整個系統的處理性能調節提供數據依據，同時亦避免四級過濾設備內的水體逆流回三級過濾設備內，特別採用下述設置結構：在所述第三級濾芯的出水端與第四級濾芯的進水端相連接的管道上設置有第二探針和單向閥，且第二探針近第三級濾芯的出水端設置，單向閥近第四級濾芯的進水端設置。

進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：所述第二探針採用TDS探針。

進一步的為更好地實現本發明，能夠科學的知曉經過四級過濾後水體的水質，為整個系統的處理工藝參數調節提供科學的數據依據，特別採用下述設置結構：在所述第四級濾芯內還設置有末端水質探測器，且末端水質探測器設置在第四級濾芯的出水端側。

進一步的為更好地實現本發明，能夠方便使用者進行直飲水的取用，特別採用下述設置結構：在所述第四級濾芯的出水端上還通過管道連接有直飲水接頭，且在直飲水具體接頭與第四級濾芯的出水端相連接的管道上還設置有高壓開關。

進一步的為更好地實現本發明，能夠安全穩定的將自來水加載至淨水處理裝置內進行淨水處理，特別採用下述設置結構：在所述進水系統上設置有順次連接的三通球閥、低壓開關及穩壓閥，且穩壓閥近淨水處理裝置的進水端設置。

進一步的為更好地實現本發明，能夠利用成熟的棉濾芯、活性炭濾芯技術及反滲透技術進行自來水的淨化處理，特別採用下述設置結構：所述第一級濾芯採用pp棉濾芯，所述第二級濾芯採用顆粒活性炭濾芯或果殼活性炭濾芯，所述第三級濾芯採用RO反滲透膜濾芯，所述第四級濾芯採用顆粒活性炭濾芯或果殼活性炭濾芯。

進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：所述第一探針採用TDS探針。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

本發明在進行淨水處理時，特別是在進行濃縮水處理時，利用廢水比例器使濃縮水排走，經小孔限流憋壓，保證第三級濾芯的工作壓力，有效的控制流量、保證恆定的系統壓力，並且當濃縮水排出時，還通過設置的濃縮水水質檢測器對其水質進行檢測，並形成數據，為後期科學化的進行數據統計及對比提供數據依據。

本發明對進入第一級濾芯內的水體進行水質檢測，以便與最終輸出的直飲水水體的水質進行對比，從而確定入水水體(自來水)是否符合使用標準。

本發明基於四級濾芯結構設計的水處理結構，能夠將自來水經過過濾、殺菌處理後得到可以直接使用的直飲水，其科學的設計結構，能夠達到優質的濾水效果，並有效的降低濾水成本。

本發明有效結合棉濾芯、活性炭濾芯、RO反滲透膜濾芯構成的濾水結構，能夠將經過初濾後的水體，進行深層次的滲透過濾處理、活性炭吸附處理，得到合格的直飲水，以備直接使用。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

其中，1-三通球閥，2-低壓開關，3-穩壓閥，4-第一級濾芯，5-第二級濾芯，6-第一探針，7-進水電磁閥，8-增壓泵，9-第三級濾芯，10-第二探針，11-單向閥，12-第四級濾芯，13-高壓開關，14-直飲水接頭，15-T型三通，16-廢水比例器，17-電磁閥，18-濃縮水接頭，19-末端水質探測器，20-進水端水質探測器，21-濃縮水水質檢測器。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限於此。

實施例1：

一種基於活性炭過濾技術設計的直飲水處理系統，在進行淨水處理時，特別是在進行濃縮水處理時，利用廢水比例器使濃縮水排走，經小孔限流憋壓，保證第三級濾芯的工作壓力，有效的控制流量、保證恆定的系統壓力，並且當濃縮水排出時，還通過設置的濃縮水水質檢測器對其水質進行檢測，並形成數據，為後期科學化的進行數據統計及對比提供數據依據，如圖1所示，特別採用下述設置結構：包括濃縮水處理裝置、淨水處理裝置及進水系統，所述進水系統連接淨水處理裝置的入水端，淨水處理裝置與濃縮水處理裝置的進水端相連接；在所述濃縮水處理裝置內設置有兩個T型三通15、電磁閥17及廢水比例器16，在電磁閥17的前端和後端分別設置T型三通15，T型三通15的豎向端通過管道分別與廢水比例器16的兩端相連接，且其中一個T型三通15的剩餘埠通過管道連接有便於濃縮水外排的濃縮水接頭18，在濃縮水接頭18與T型三通15相連接的管道上還設置有濃縮水水質檢測器21，在另一個T型三通15的剩餘埠通過管道接入淨水處理裝置內。

實施例2：

本實施例是在上述實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，能夠基於四級過濾處理，並且對進入第一級濾芯內的水體進行水質檢測，以便與最終輸出的直飲水水體的水質進行對比，從而確定入水水體(自來水)是否符合使用標準，同時利用探針對經過兩級過濾後的水體內的總溶解固體含量進行檢測，以備實時知曉水質處理質量，為整個系統的處理性能調節提供數據依據，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在所述淨水處理裝置內設置有第一級濾芯4、第二級濾芯5、第三級濾芯9及第四級濾芯12，進水系統通過管道連接第一級濾芯4的進水端，第一級濾芯4的出水端通過管道連接第二級濾芯5的進水端，第二級濾芯5的出水端通過管道連接第三級濾芯9的進水端，第三級濾芯9的淨水出水端通過管道連接第四級濾芯12的出水端，且第三級濾芯9的濃縮水出水端連接在與濃縮水處理裝置相連接的管道上；在第一級濾芯4內設置有進水端水質探測器20，且進水端水質探測器20設置在第一級濾芯4的進水端側，在第二級濾芯5的出水端與第三級濾芯9的進水端相連接的管道上設置有第一探針6。

實施例3：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，能夠利用電磁閥管控技術及增壓泵增壓技術進行二級過濾設備到三級過濾設備之間的輸送，同時為三級過濾設備提供足夠的工作壓力，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在所述第二級濾芯5的出水端與第三級濾芯9的進水端相連接的管道上還設置有進水電磁閥7和增壓泵8，所述進水電磁閥7設置在第一探針6和增壓泵8之間，且增壓泵8近第三級濾芯9的進水端設置。

實施例4：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，能夠對經過三級過濾後的水體內的總溶解固體含量進行檢測，以備實時知曉水質處理質量，為整個系統的處理性能調節提供數據依據，同時亦避免四級過濾設備內的水體逆流回三級過濾設備內，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在所述第三級濾芯9的出水端與第四級濾芯12的進水端相連接的管道上設置有第二探針10和單向閥11，且第二探針10近第三級濾芯9的出水端設置，單向閥11近第四級濾芯12的進水端設置。

實施例5：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，如圖1所示，特別採用下述設置結構：所述第二探針10採用TDS探針。

實施例6：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，能夠科學的知曉經過四級過濾後水體的水質，為整個系統的處理工藝參數調節提供科學的數據依據，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在所述第四級濾芯12內還設置有末端水質探測器19，且末端水質探測器19設置在第四級濾芯12的出水端側。

實施例7：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，能夠方便使用者進行直飲水的取用，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在所述第四級濾芯12的出水端上還通過管道連接有直飲水接頭14，且在直飲水具體接頭14與第四級濾芯12的出水端相連接的管道上還設置有高壓開關13。

實施例8：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，能夠安全穩定的將自來水加載至淨水處理裝置內進行淨水處理，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在所述進水系統上設置有順次連接的三通球閥1、低壓開關2及穩壓閥3，且穩壓閥3近淨水處理裝置的進水端(第一級濾芯4的進水端)設置。

實施例9：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，能夠利用成熟的棉濾芯、活性炭濾芯技術及反滲透技術進行自來水的淨化處理，如圖1所示，特別採用下述設置結構：所述第一級濾芯4採用pp棉濾芯，所述第二級濾芯5採用顆粒活性炭濾芯或果殼活性炭濾芯，所述第三級濾芯9採用RO反滲透膜濾芯，所述第四級濾芯12採用顆粒活性炭濾芯或果殼活性炭濾芯。

實施例10：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，如圖1所示，特別採用下述設置結構：所述第一探針6採用TDS探針。

在使用時，自來水通過三通球閥1後利用低壓開關2進行水流通斷控制，而後通過穩壓閥3進行穩壓輸送處理，而後在穩定水壓的情況下輸送至採用pp棉濾芯的第一級濾芯內進行顆粒物的截留；在自來水進入第一級濾芯時，還通過進水端水質探測器對進入的自來水水質進行檢測，形成進水水質數據，以便進行後期比較；經過第一級濾芯4處理後的水體將輸送至採用活性炭技術設計的第二級濾芯5進行活性炭吸附，將其內能夠被活性炭所吸附的病菌害等有害物質進行吸附，而後在進水電磁閥7和增壓泵8的共同作用下加載到採用RO反滲透膜濾芯的第三級濾芯9進行反滲透處理，在水體從第二級濾芯5內輸出時，還利用採用TDS探針的第一探針進行水體的TDS檢測；第三級濾芯9反滲透後形成的濃縮水將通過濃縮水出水端在由T型三通15、廢水比例器16及電磁閥所構成的濃縮水處理裝置進行處理排除，在排出時，濃縮水處理裝置能夠保障整個系統內的壓強穩定，並且當濃縮水從濃縮水處理裝置內排出時還通過濃縮水水質檢測器實時的對排出的濃縮水水質進行檢測，以便及時知曉整個系統的工藝是否處於合理的運行狀態；水體經過第三級濾芯9反滲透處理後，從其淨水出水端輸出後，在單向閥11的管控下輸送至採用用活性炭技術設計的第四級濾芯12進行再次吸附處理，而後在高壓開關13的管控下排除可被直接飲用的直飲水，在直飲水從第四級濾芯12排出時，還能夠利用末端水質探測器19對直飲水的水質進行檢測，並形成數據以便同入水水質數據進行對比，以便使用者能夠根據對比數據結果對該直飲水處理系統進行科學的淨水管理，有效的提高淨水效果和淨化率。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明做任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發明的保護範圍之內。