专利名称：一种适用于地震灾害后便携式净水器的制作方法
技术领域：
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种适用于地震灾害后便携式净水器。
背景技术：
地震后，灾区的建筑物大面积倒塌、集中式供水中断、供水设施遭受严重破坏，分 散式给水和农村给水也都受到不同程度的破坏，如水管淤砂、井管错裂等，易给供水造成极 大困难。地震灾害会导致各类化工厂、化学品仓库、化工商店、农资商店、家庭存放的农药等 暴露在环境中，易于污染水源；同时，地震造成地下水位改变，使深井水受浅层水或地面水 渗透的影响，造成污染；水源附近有罹难者遗体时，也可能会影响水源；此外，水源周围的 卫生管理不善，有污水、垃圾、粪便时，易于造成水源污染。震后集中式供水中断，由于饮用 不卫生的水，导致人群肠道传染病的发病急剧增加。在饮水紧缺的情况下，如果人们饮用雨 水、坑水、池塘水、河水等不安全的水，有导致肠道传染病流行传播的危险。开展地震灾区应 急供水工作，保护水源与保障饮用水安全，是抗震救灾、恢复灾区生活的关键工作之一。地震后，集中式供水系统破坏，需要选择临时的给水水源应急，除部分修复的自来 水外，这些水源主要包括地面水、农村灌溉用机井水和分散各地的浅井地下水等。根据震前 了解的当地水源分布，通过现场调查，应急水源应尽可能满足水量充足、水质良好、便于保 护的水源。震后一切水源都可能受污染，因此对所有水源都要重新检验，确定可否饮用。通 常选择水源的顺序是水井、山泉、江河、水库、湖泊、池塘，但要结合实际情况和水源侦察分 析的结果来决定。检验后的水源需要及时经过有效地处理措施净化后才能饮用，因此在地 震灾害发生后需要大量“技术先进、设计合理、成本低廉、安全适用”的便携式净水器来满足 灾民的需求。目前市场上有各种制水机，主要包括以下几种1、滤芯式净水器这种净水器采用的是滤芯结构，根据不同的需求，可以搭配不同的滤芯，优点是价 格比较便宜，过滤精度比较高(含有超滤芯的)。缺点是滤芯寿命比较短(例如PP棉的寿 命在3-5个月，活性炭寿命在半年左右，超滤寿命1-2年)，出水量小，只适合饮用。2、纯水机这种净水器采用的是RO反渗透技术，最早出现在航空事业中，是为了为航空员解 决饮用水而研发的，优点是出水精度高(除了水分子，任何物质都过不去)，缺点是净化后 的水过于纯，缺少人体有益的微量元素，平均出一杯纯水，要产生3杯废水，同时必须用电。3、离子水机通过电解的方式，将水电解为酸碱两种水，碱性水用来饮用(因为人体人是酸性 结构，经常饮用碱性水，可以调节酸碱平衡，促进新陈代谢)，酸性水用来洗浴(或者用来杀 菌消毒)，同时通过电解，改变水的分子团(将水改变为6个分子团的小分子团)。这种水 机最早是被用来做医疗器械，对于常见的皮肤病有一定的疗效。他的缺点是成本高(普通 的大概在6千多)，同时水的酸碱值也取决于电解版，需要用电。4、磁化水机
优点通过磁化，改变水的分子团，更利于人体吸收。缺点有肠胃疾病的人慎用， 因为磁化水对肠胃有一定的刺激。5、中央净水器 将净水器安装在家里的总进水管上，使家里的所有用水都净化，优点是滤料寿命 长(最短的也有5年)，操作方便，同时带有反冲洗功能，可以延长滤料寿命。缺点是净化精 度不是特别高，如果用来处理饮用水，效果不是特别好。综上所述，目前的净水器并不能满足地震灾害后饮水所需。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于地震灾害后便携式净水器。本发明采用纳米技术、磁化、KDF活性炭吸附、炭基高价银分子晶体电池杀菌、灭 藻、磁化矿化等过滤工艺，过滤精度十分高，彻底滤除水中的细菌以及铁锈、胶体、悬浮物、 大分子有机物等有害物质，同时保留水中有益的矿物质和微量元素；产水量大，同时水的利 用率高，制水过程中无废水产生，使用方便，在使用时不会产生二次污染，体积小，易安装。 为达到以上目的，本发明提出的一种适用于地震灾害后便携式净水器，由熔喷式纤维滤芯 4、KDF活性炭滤芯8、压缩活性炭滤芯9、Ag4O4活性炭滤芯12、托玛琳滤芯13、上部滤芯壳 体6、滤芯载板10和下部滤芯壳体5组成，其中滤芯载板10呈L型结构，由横板和竖板连 接组成，上部滤芯壳体6为2个，横卧于滤芯载板10的竖板一侧，2个上部滤芯壳体6的一 侧通过螺栓固定于竖板上，下部滤芯壳体5为3个，竖直位于滤芯载板10的横板下方，3个 下部滤芯壳体5顶部通过螺栓固定于横板下；自上而下，2个上部滤芯壳体6内分别放置托 玛琳滤芯13Ag404和活性炭滤芯12，自右向左，3个下部滤芯壳体5内分别放置有熔喷式纤 维滤芯4、KDF活性炭滤芯8和压缩活性炭滤芯9，放置有熔喷式纤维滤芯4的下部滤芯壳 体5上方一侧设有进水口 1中，底部一侧设有反冲洗出水口 2，KDF活性炭滤芯8的底部设 有KDF活性炭滤芯进水口 7，3个下部滤芯壳体5、2个上部滤芯壳体6顶部之间通过管道连 接。本发明中，所述熔喷式纤维滤芯4为中部空心的圆柱形结构，所述压缩活性炭滤 芯9为中部空心的圆柱形结构。本发明中，所述KDF活性炭滤芯8、Ag404活性炭滤芯12和托玛琳滤芯13分别为实 心体的圆柱形结构。本发明中，3个下部滤芯壳体5与滤芯载板10的横板连接处设有密封圈。本发明中，2个上部滤芯壳体6与滤芯载板10的竖板连接处设有密封圈。本发明中，熔喷式纤维滤芯4采用聚丙烯(Polypropylene)长纤维为原料，经过特 殊的工艺按一定的孔径梯度绕制而成的，无污染，纳污能力强，使用寿命长，它能有效的去 除水中残留的泥沙、铁锈、沙石、悬浮物、杂物等。本发明中，KDF纤维活性炭滤芯是利用电沉积的方法将KDF附载到纤维活性炭上 得到。纤维活性炭具有吸附容量大、吸附速度快、脱附条件温和、再生容易等特点；KDF能有 效去除水中余氯、可溶性重金属离子，能有效控制微生物的生长，阻止硬垢的积累，除铁，降 低氛化物、峭酸盐、碳酸盐和硫酸盐；附载KDF的纤维活性炭同时具有以上各种优点，同时 比普通纤维活性炭的使用寿命长，对可溶性重金属的去除效果也更好。
本发明中，压缩活性碳滤芯能深层次吸咐水中之异色，异味，余氯，卤代烃及有机 物对人体有害的物质有效改善出水口感，另外它还还具有使用寿命长和高纳污能力的优点。本发明中，四氧化四银活性炭滤芯采用高科技纳米技术以优质椰壳活性炭为载 体，在活性炭表面上直接进行化学合成反应，从而制得Ag404晶体。四氧化四银(Ag404)是 一种具有独特构象的“多价银”氧化物，它能与蛋白质表面裸露的-N基和-S基发生氧化还 原反应，从而产生致使蛋白质构象改变的电杀作用和螯合作用。其作用机制不同于一般的 抗微生物制剂，作用方式不易引起病原体产生耐药性或突变，对正常组织未见毒性，具有抗 微生物和杀伤病变细胞的作用。碳基高价银晶体电池净水器，不但保持了活性炭高效吸附 性能和Ag4O4的强烈杀菌功能，而且由于二者性能达到的有效整合，还进一步增强了吸附性 能，使常态下自来水中难以吸附的一些重金属、氟离子、细菌等都能被有效吸附和去除，大 大扩展了该净水装置的适应范围和覆盖面。本发明中，托玛琳滤芯采用高科技工艺生产的纳米高能量材料天然神奇宝石 (BIO)，它能对水进行纳米高科技超微加工，使水远红外负离子化(碱性化)调整水的PH 值，使水质呈弱碱性；高效活化水质，增加水中含氧量；激活、释放出对人体有益的矿物质； 可把大分子团水瞬间切割成小分子团水，更易于人体的吸收，活化细胞，增强免疫力，功效 更长久。由于采用了上述方案，本发明具有以下特点1、滤芯使用寿命延长；2、所需水压为自来水出水余压，无废水产生，节能、环保；3、产水率高，水质好；4、不需耗电，适合于灾区无电时使用；5、只有3kg左右，方便携带。
图1为本发明工艺流程图。图2为便携式净水器的结构图示。图3为便携式净水器中部空心的滤芯主视图。图4为下部滤芯壳体立面图。图5为便捷式净水器中部空心的滤芯俯视图。图6为下部滤芯壳体平面图。图7为实心圆柱体滤芯主视图。图8为实心圆柱体滤芯俯视图。图9为滤芯载板主视图。图10为滤芯载板俯视图。图中标号1为进水口，2为反冲洗出水口，3为空隙，4为熔喷式纤维滤芯，5为下 部滤芯壳体，6为上部滤芯壳体，7为KDF活性炭滤芯进水口，8为KDF活性炭滤芯，9为压缩 活性碳滤芯，10为滤芯载板，11为螺栓，12为Ag4O4活性炭滤芯，13为高能量托玛琳滤芯，14 为过滤水出口，15为中空圆柱形滤芯，16为滤芯外壳底部密封圈，17为滤芯外壳，18实心圆柱形滤芯滤料，19为实心圆柱形滤芯出水口，20为实心圆柱形滤芯进水口。
具体实施例方式以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。 实施例1 本发明的滤芯结构有两种，熔喷式纤维滤芯4和压缩活性炭滤芯9均为 中空圆柱形滤芯，这种滤芯的过滤方式为从滤芯外部进水，经过滤后进入中空部分，再流 向下一级；KDF活性炭滤芯8、Ag4O4活性炭滤芯12和托玛琳滤芯13分别为实心圆柱形滤 芯，它的过滤方式为水从滤芯底端进水，水在向上流动的过程中，杂质被滤料拦截，最后流 向下一级。中空圆柱型滤芯，其结构如图2、图4所示，中空直径为28mm，滤芯直径为64mm， 高250mm ；实心圆柱形滤芯如图5、图6所示，滤芯直径为64，高为250mm。这两种图形的外 壳均采用进口塑胶外壳，直径为80mm，高260mm。如图2-图10所示，本净水器由熔喷式纤维滤芯4、KDF活性炭滤芯8、压缩活性炭 滤芯9、Ag4O4活性炭滤芯12、托玛琳滤芯13、上部滤芯壳体6、滤芯载板10和下部滤芯壳 体5组成，滤芯载板10由横板一端和竖板一端连接组成L型结构，上部滤芯壳体6为2个， 2个上部滤芯壳体6的一侧通过螺栓固定于竖板上，下部滤芯壳体5为3个，3个下部滤芯 壳体5顶部通过螺栓固定于横板下；自上而下，2个上部滤芯壳体6内分别放置托玛琳滤芯 13 Ag4O4和活性炭滤芯12，自右向左，3个下部滤芯壳体5内分别放置有熔喷式纤维滤芯4、 KDF活性炭滤芯8和压缩活性炭滤芯9，放置有熔喷式纤维滤芯4的下部滤芯壳体5上方一 侧设有进水口 1中，底部一侧设有反冲洗出水口 2，KDF活性炭滤芯8的底部设有KDF活性 炭滤芯进水口 7，3个下部滤芯壳体5、2个上部滤芯壳体6顶部之间通过管道和过滤水出口 14连接。本便携式净水器过滤过程如下所述原水从进水口 1进入空隙3，经熔喷式纤维滤芯4过滤后进入其中部中空部位，最 后从过滤水出口 13流出；经熔喷式纤维滤芯4过滤后水中不再含有大颗粒物质。水从熔喷式纤维滤芯4进来后，由于下部滤芯壳体5的隔水及上下端密封圈作用， 使得水由上往下流动，再从KDF活性炭滤芯进水口 7进入KDF活性炭滤芯8，在这一过程中 接触的时间较长，从而过滤效果更理想。在KDF活性炭滤芯8深度处理过程中，水中重金属 离子被去除，利用KDF抑菌作用，该级滤芯能有效控制微生物的生长，阻止硬垢的积累，除 铁；另外活性炭的吸附性，它能有效吸附水中酚化物、峭酸盐、碳酸盐和硫酸盐。第三级过滤采用的是压缩活性炭滤芯9，该滤芯结构采用的是中空圆柱形滤芯。在 这一级中水的流动过程为水由进水口进入压缩活性炭滤芯与滤芯壳体之间的空隙处，然 后再经过压缩活性炭滤芯过滤后进入其中空部位，最后从过滤出水口流出。压缩活性炭滤 芯9进一步深层次吸附水中之异色，异味，余氯，卤代烃及有机物对人体有害的物质有效改 善出水口感。第四级Ag4O4过滤装置中水的流动过程为经过前面三级过滤后的水任有一定余 压，这样使水从进水口进来后，由于滤芯壳体的隔水和上下密封圈作用，水会由左往右流 动，然后再从滤芯进水口进入滤芯，经过Ag4O4滤芯12过滤后从出水口流出。经过前面熔喷 式纤维滤芯4、KDF活性炭滤芯8、压缩活性炭滤芯9的深度处理后，水中杂质基本除尽，接 着Ag4O4活性炭滤芯12对其杀菌消毒，以确保水质的安全性，同时利用活性炭的吸附性也有进一步改善水质的功能。 第五级托玛琳过滤装置中水的流动过程为首先，水从进水口进入，由于水本身的 余压及滤芯和滤芯外壳的隔水作用，使水必须从左往右流动，然后再从托玛琳滤芯13底端 进水口进入滤芯，被滤芯过滤后的水再由滤芯出水口流出，最后得到理想的净水。经过高能 量托玛琳滤芯13对水进行纳米高科技超微加工，使水远红外负离子化(碱性化)调整水的 PH值，使水质呈弱碱性，增加水中含氧量，激活、释放出对人体有益的矿物质，将大分子团水 瞬间切割成小分子团水，更易于人体的吸收，活化细胞，增强免疫力，功效更长久。在整个过滤过程只利用自来水的余压，无需耗能。
权利要求
一种适用于地震灾害后便携式净水器，其特征在于由熔喷式纤维滤芯(4)、KDF活性炭滤芯(8)、压缩活性炭滤芯(9)、Ag4O4活性炭滤芯(12)、托玛琳滤芯(13)、上部滤芯壳体(6)、滤芯载板(10)和下部滤芯壳体(5)组成，其中滤芯载板(10)呈L型结构，由横板和竖板连接组成，上部滤芯壳体(6)为2个，横卧于滤芯载板(10)的竖板一侧，2个上部滤芯壳体(6)的一侧通过螺栓固定于竖板上，下部滤芯壳体(5)为3个，竖直位于滤芯载板(10)的横板下方，3个下部滤芯壳体(5)顶部通过螺栓固定于横板下；自上而下，2个上部滤芯壳体(6)内分别放置托玛琳滤芯(13)和Ag4O4和活性炭滤芯(12)，自右向左，3个下部滤芯壳体(5)内分别放置有熔喷式纤维滤芯(4)、KDF活性炭滤芯(8)和压缩活性炭滤芯(9)，放置有熔喷式纤维滤芯(4)的下部滤芯壳体(5)上方一侧设有进水口(1)中，底部一侧设有反冲洗出水口(2)，KDF活性炭滤芯(8)的底部设有KDF活性炭滤芯进水口(7)，3个下部滤芯壳体(5)、2个上部滤芯壳体(6)顶部之间通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的适用于地震灾害后便携式净水器，其特征在于所述熔喷式纤 维滤芯(4)为中部空心的圆柱形结构，所述压缩活性炭滤芯(9)为中部空心的圆柱形结构。
3.根据权利要求1所述的适用于地震灾害后便携式净水器，其特征在于所述KDF活性 炭滤芯(8)、Ag4O4活性炭滤芯(12)和托玛琳滤芯(13)分别为实心体的圆柱形结构。
4.根据权利要求1所述的适用于地震灾害后便携式净水器，其特征在于所述3个下部 滤芯壳体(5)与滤芯载板(10)的横板连接处设有密封圈。
5.根据权利要求1所述的适用于地震灾害后便携式净水器，其特征在于所述2个上部 滤芯壳体(6)与滤芯载板(10)的竖板连接处设有密封圈。
6.根据权利要求1所述的适用于地震灾害后便携式净水器，其特征在于所述熔喷式纤 维滤芯(4)采用聚丙烯长纤维为原料。
全文摘要
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种适用于地震灾害后便携式净水器。由熔喷式纤维滤芯、KDF活性炭滤芯、压缩活性炭滤芯、AgO活性炭滤芯、托玛琳滤芯、上部滤芯壳体、滤芯载板和下部滤芯壳体组成，2个部滤芯壳体横卧于滤芯载板的竖板一侧，3个下部滤芯壳体位于滤芯载板的横板下方，2个上部滤芯壳体内分别放置托玛琳滤芯和Ag4O4活性炭滤芯，3个下部滤芯壳体内分别放置有熔喷式纤维滤芯、KDF活性炭滤芯和压缩活性炭滤芯，3个下部滤芯壳体、2个上部滤芯壳体顶部之间通过管道连接。本发明过滤精度十分高，彻底滤除水中的细菌以及铁锈、胶体、悬浮物、大分子有机物等有害物质，同时保留水中有益的矿物质和微量元素；产水量大，同时水的利用率高；本发明的最大优点是无需用电，重量小，便于携带与使用。
文档编号C02F1/28GK101844840SQ20101010563
公开日2010年9月29日 申请日期2010年2月4日 优先权日2010年2月4日
发明者张亚雷, 张合平, 张选军, 沈峥, 王文举 申请人:同济大学