一种健康饮用水的生产方法
【专利摘要】本发明涉及一种健康饮用水的生产方法，其包括（1）在山坡上开设沟槽，并沿沟槽设置没有顶的溪槽，在溪槽的底部铺设电气石及类似电气石作用的沙岩石，使水流经过时如山溪水流样形成小瀑布和平流；（2）在山坡上种植对土壤和水体无害的植物，形成森林环境，并使森林环境不会将溪槽处的阳光遮挡；（3）将纯净水流通入到溪槽中，使水流经整个溪槽的时间不少于20分钟；（4）将从溪槽流出的水依次过滤和灭菌后得到健康饮用水。本发明所得饮用水符合人们对饮用水健康品质的要求。同时，本发明适用性强，可在全国各地实施，可大规模生产，水源来源广泛且成本较低，具有极大的推广应用前景，从根本上解决饮水安全和饮水健康问题。
【专利说明】一种健康饮用水的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种健康饮用水的生产方法。
【背景技术】
[0002]目前人们普遍饮用的水主要是自来水厂提供的自来水和商家提供的瓶(桶)装纯净水、矿泉水。
[0003]鉴于我国大部分地区和人口的饮用自来水都源于II?IV类水源，经济发达地区作为自来水水源的地表水和地下水受到不同程度的工业污染或农业养殖污染或社会生活污染，现有自来水处理技术不能完全清除水中污染物质，自来水已变得不那么安全；
鉴于我国西北部缺水地区饮用水源的水质常有不洁或为不利于健康的苦咸水、高氟水、闻硬度水等；
鉴于应对饮水不安全而出现的包装饮用水如纯净水、矿泉水的价格高昂，不适于一般收入家庭的普通民众作为日常生活饮用；
鉴于以自来水为水源经过包括反渗透在内的一系列的净化处理得到的纯净水，这种纯净水虽然卫生，但是在其生产过程中特别是反渗透过程中使水质退化，体现在水呈弱酸性(pH 5?6)、缺乏活性(溶解氧低，大分子团结构17O-NMR半振幅频率通常在130Hz左右)、口感较差。这种纯净水显然已经不符合当今人们对饮用水越来越高的健康品质的要求；
饮水不安全已严重影响和威胁到民众的健康，本发明可从根本上解决任何地区城市乡镇人们日常饮水安全和饮水健康问题。
[0004]针对纯净水中溶解氧较低的问题,有人提出采取给瓶装纯净水“灌氧气”办法来“提高”纯净水中的氧，这种方法所提供的其实只是游离氧，而不会提高纯净水的活性，与氧溶于水体本身形成的“溶解氧”是完全不同的两个概念。
[0005]针对矿泉水中的硬度过高(超过GB/T14848-93《地下水质量标准》中I类水标准< 150mg/L)和溶解性总固体过高(GB/T14848-93《地下水质量标准》中I类水标准(300mg/L)的问题，有人将这些矿物质作为“营养成份”来解释。但饮水硬度高不符合现代人们对“优质饮水”为天然低硬度水和天然软水的健康品质要求，不符合我国现行GB/T14848-93《地下水质量标准》中I类水标准，水源地条件也不一定符合GB3838-2002《地表水环境质量标准》中I类水标准。
[0006]本发明生产所得的水品质符合我国现行GB3838-2002《地表水环境质量标准》中I类水标准和GB/T14848-93《地下水质量标准》中I类水标准，生态、安全、健康。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种健康饮用水的生产方法，该方法可大规模生产具备弱碱性、有活性、小分子团的水。
[0008]为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案:
一种健康饮用水的生产方法，其包括: (1)在自然形成或人工建造的山坡上开设盘蜒弯曲的沟槽，并沿沟槽设置只有侧壁和底而没有顶且不渗水的溪槽，在所述溪槽的底部沿着所述溪槽的整个长度铺设电气石和/或具有类似电气石样作用的沙岩石，所述溪槽的一头高于另一头，且在高的一头设入水口，在低的另一头设出水口，所述溪槽内既有平流又有落差，水流经时会形成小瀑布，所述溪槽用无毒的不透水材料制成；
(2)在所述山坡上种植对土壤和水体无害的植物，形成森林环境，并使形成的森林环境不会将溪槽处的阳光遮挡；
(3)将经反渗透装置净化后的纯净水从所述溪槽的入水口通入到溪槽中，使水流经整个溪槽的长度后从溪槽的出水口流出，其中控制水流流速，使水从入水口到出水口的时间不少于20分钟；
(4)将从所述溪槽的出水口流出的水依次进行过滤和灭菌后得到所述健康饮用水。
[0009]根据本发明，山坡的高度可根据经过水用量计算得到。
[0010]溪槽总长、宽度和高度可根据健康水的产量和电气石和/或沙岩石作用的能量计算得出。以日产2000吨饮用水的产量为例，山坡的高度约为5?10米。溪槽总长为500?1000米。溪槽的宽度约为90?110cm，高度约为20?30cm。
[0011]优选地，所述溪槽内形成有多处大小不等的高度差，使得水流可以形成多个小瀑布。
[0012]优选地，在溪槽的底部铺满了电气石和沙岩石。
[0013]根据本发明，在溪槽底部铺设的电气石和沙岩石是不规则的，单粒重量范围约为
0.01 ?20Kg。
[0014]优选地，在形成所述小瀑布的落差低处设置较大的电气石和/或沙岩石以使水落下时撞击电气石和/或沙岩石形成水花，单粒所述较大的电气石和/或沙岩石的重量范围为I?10Kg，优选为2?5Kg。
[0015]优选地，所述方法还包括在植物形成森林环境之前或在下雨时，在溪槽上加盖阳光板遮挡灰尘或雨水。
[0016]优选地，在所述沟槽的底部设水泥结构对溪槽进行铺垫。
[0017]优选地，使水从入水口到出水口的时间不少于20分钟。
[0018]进一步地，所述不透水的材料可以为不锈钢，瓷砖等。
[0019]具体地，所述过滤包括依次进行的沙滤、活性炭过滤和纤维膜过滤。
[0020]进一步地，本发明还包括以自来水或一般江河湖水为水源制备所述纯净水的步骤。
[0021]由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点:
本发明方法所生产的饮用水为:弱碱性(pH值7.0?8.0)、有活性(溶解氧> 7.5mg/L)、溶解性总固体小于80mg/L、低硬度(钙、镁离子总和小于40mg/L)、小分子团(水的半振幅小于10Hz)、口感好的水，该饮用水的品质达到国家GB3838-2002《地表水环境质量标准》中I类水的源头水水平，符合当今人们对饮用水健康品质的要求。同时，本发明生产方法适用性强，可在全国各地实施，特别适于水源被污染的江河下游城镇，以及工业、化工产业较多而又以地下水为主要饮用水源的城镇。此外，本发明可大规模生产健康饮用水，从根本上解决饮水不安全问题。与已有同等水质的饮用水的生产方法相比，水源来源广泛且成本较低，更具推广应用前景。
【具体实施方式】
[0022]以下以结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。应理解，这些实施例用于说明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的限制。
[0023]自来水经反渗透方法处理后得出的纯净水是弱酸性的，不符合现代对饮水健康的要求。
[0024]为了将水质退化的纯净水重新赋予它源头水的品质，本发明创新提出用“源头水生态环境”来处理纯净水。这是用自来水水源或者一般江河湖水水源生产优质饮用水的核心环节，其过程如下。
[0025]一、营造源头水生态环境
1、营造生态环境的规模视水厂规模大小决定。例如日产2000吨优质饮用水厂的规模，用地约50亩。
[0026]2、利用自然小山坡或者建一座高约5米?10米的小山坡，小山的结构应与真实的山坡一样，种植植物例如树木花草等形成森林环境。其中植物没有特别要求，只要对土壤和水体无害即可。
[0027]3、在山坡上开设盘蜒弯曲的沟槽，总长约为500米?1000米。
[0028]二、布置溪槽
沿沟槽设置只有侧壁和底而没有顶的溪槽，在溪槽的底部铺满不规则的电气石和/或沙岩石，在溪槽的一头高于另一头，在高的一头设入水口，在低的另一头设出水口，溪槽用无毒的不透水材料(例如不锈钢、瓷砖等)制成。以日产2000吨产量为例，溪槽总长约为500米?1000米、溪槽宽约100cm，高约25cm。沟槽的底部用水泥结构铺垫，使溪槽形成山沟小溪弯曲状态。溪槽设成具有多个不规则高度差，从而可以使水流形成多个小瀑布。铺设的电气石和/或沙岩石的单粒重量约为0.01?20Kg不等，在高度差的落差低位铺设较大的电气石和沙岩石，单粒重量约为2?5Kg不等，以使水流下冲时撞击石块形成小水花。
[0029]在树木成林之前或下雨时，溪槽上可加盖阳光板遮挡灰尘或挡雨。
[0030]三、健康饮用水的生产工艺流程
首先按照传统的纯净水制备方法获得纯净水；
其次，将纯净水从溪槽的入水口通入到溪槽中，并控制流量流速，使水流从入水口到出水口需要20分钟或更长时间；
最后，将从溪槽中出来的水依次进行沙滤、活性炭滤、纤维膜滤和灭菌消毒后，灌装即得健康饮用水。
[0031]让纯净水通过溪槽是本发明最核心部分。其机理是:
进入溪槽的水是纯净水，纯净水虽然没有杂质，但水质是退化的:弱酸性、大分子团、溶解氧低。在流经溪槽的过程中，纯净水能够从以下自然因素中获得能量并改变品质成为具有GB3838-2002《地表水环境质量标准》I类源头水品质的优质水:
1、阳光。阳光(包括电磁波和热辐射)是地球上一切生命的能源，也是水生命的能源，地球上水的三态循环变化的魔术师。
[0032]2、电气石和沙岩石。特殊的地质结构对水质的影响是肯定的。就其对水质的影响来说，有正面的使水质变好的影响，也有负面的使水质变坏的影响。正面影响的原理就是地壳某种结构层的物理或者电位特性对流经该地层的水产生类似于阳光、电场和磁场的作用。负面的影响则相反，使水分子团变大、PH值降低，水质变差，或含有不利于健康的物质。
[0033]电气石，被认为是地球上存在的矿物质中，唯一带永久电极的晶体，英语称Tuomailin译为托玛琳。电气石在不需任何附加条件和任何人工助力的情况下，只要吸收太阳的光能，其表面就能够产生电荷。电气石集“远红外线发射仪”、“空气维生素”、“细胞活化齐U”、“生物电平衡仪”等诸多美誉于一身，成为世界上所有矿物材料中罕见的保健资源。电气石所产生的负离子、微电流和远红外线对改善人体健康和生存环境十分有益，使用含有电气石的产品，其流动的0.06mA微电流，可补充和平衡人体的生物电；其散发的负离子可平衡人体体液，使酸性体液碱性化。
[0034]流经电气石的水被电气石微电流作用后，能获得界面的活性作用、水的还原化、去除二氧化硅与粘合物(微生物集合体)等各种效果，弱酸性变为弱碱性，大分子团变为小分子团。
[0035]但是我们发现，广西多处国家自然保护区山溪河床中的沙岩石也具有类似作用，能使刚刚渗流到山溪的弱酸性水在流经一定距离的沙岩河床后变为弱碱性水。
[0036]在不透水溪槽中放置电气石和有类似作用的沙岩石，就是利用这个原理。应说明的是，放置的电气石和沙岩石的量要依据水厂产能的流量和流速来计算，确保流水流经溪槽与电气石接触的时间不小于20分钟。经过电气石和沙岩石的作用，弱酸性的纯净水不仅成为弱碱性的纯净水，水分子的其他物理性状也发生改变，由大分子团水变成小分子团水。
[0037]3、流动的势能。水的流动状态对水质的影响是很重要的，流水在流动过程中不仅获得了阳光的能量，也从流动中获得了势能和溶解氧，同时有助于小水分子团的形成。将不透水溪槽做成有不规则的落差，就是让水流从多次冲击中获得势能和溶解氧。
[0038]阳光的能量、溪槽中的电气石和沙岩石以及流动冲击的势能使流入的纯净水获得并保持活力，保持小水分子团的特性，所谓“流水不腐”就是这个道理。利用这个原理，鱼缸或鱼塘养鱼就用水泵循环打水来增加氧在水中的溶解量以保证鱼的存活。
[0039]此外，生态环境的空气和原生水环境(树林植被)，都可以影响地表水体的水质和水分子的内部结构。之所以要将这个“生态环境处理”环节建成如源头水一样的环境，就是为了将来这个环境完全达到自然。
[0040]本发明工艺的其余步骤如制备纯净水，对水进行过滤，灭菌等均可通过本领域常规的技术手段来实施，没有特别限制和要求，在此不进行赘述。
[0041]按照本发明方法生产的饮用水，具有如下特点:
(I)pH值在7.0?8.5之间。
[0042](2)硬度(钙、镁离子总和)< 40mg/L，可溶性总固体< 80mg/L。
[0043](3) 17O-NMR小分子团水测定半振幅频率< 100Hz，频率越小品质越优。
[0044](4)其他卫生指标符合国家现行GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》。
[0045]而根据我们对南方30多个自然保护区或原生水源涵养林保护区调查资料总结，地表I类源头水的品质均具有如下优点:
1、没有任何工业、农业和人类社会生活污染；
2、弱碱性，pH值7.1?8.1 ; 3、溶解氧高，彡7.5mg/L (GB3838-2002 限值为彡 7.5mg/L)；
4、硬度低,钙镁离子总和<40mg/L ；
5、溶解性总固体低，<80mg/L ；
6、小水分子团结构，17O-NMR半振幅宽<10Hz。
[0046]这些优点，不仅使得水的口感好，也完全符合现代人对饮用水的高品质要求(无污染、弱碱性、富氧、低硬度、小水分子团)，业内将具备这些优点的水称为“健康水”、“活力水”。
[0047]由上可见，本发明方法所得饮用水完全达到了 GB3838-2002《地表水环境质量标准》中I类源头水的优秀品质，完全符合现代人对饮用水的高品质要求，是为“健康水”。
【权利要求】
1.一种健康饮用水的生产方法，其特征在于包括: (1)在自然形成或人工建造的山坡上开设盘蜒弯曲的沟槽，并沿沟槽设置只有侧壁和底而没有顶且不渗水的溪槽，在所述溪槽的底部沿着所述溪槽的整个长度铺设电气石和/或具有类似电气石样作用的沙岩石，所述溪槽的一头高于另一头，且在高的一头设入水口，在低的另一头设出水口，所述溪槽内既有平流又有落差，水流经时会形成小瀑布，所述溪槽用无毒的不透水材料制成； (2)在所述山坡上种植对土壤和水体无害的植物，形成森林环境，并使形成的森林环境不会将溪槽处的阳光遮挡； (3)将经反渗透装置净化后的纯净水从所述溪槽的入水口通入到溪槽中，使水流经整个溪槽的长度后从溪槽的出水口流出，其中控制水流流速，使水从入水口到出水口的时间不少于20分钟； (4)将从所述溪槽的出水口流出的水依次进行过滤和灭菌后得到所述健康饮用水。
2.根据权利要求1所述的健康饮用水的生产方法，其特征在于:所述山坡的高度为5?15米。
3.根据权利要求1所述的健康饮用水的生产方法，其特征在于:所述溪槽的长度为500 ?1000 米。
4.根据权利要求1所述的健康饮用水的生产方法，其特征在于:在所述溪槽的底部铺满了所述的电气石和/或沙岩石。
5.根据权利要求1所述的健康饮用水的生产方法，其特征在于:在所述溪槽底部铺设的所述电气石和/或沙岩石是不规则的，单粒的重量范围为0.01?20敁。
6.根据权利要求5所述的健康饮用水的生产方法，其特征在于:在形成所述小瀑布的落差低处设置较大的电气石和/或沙岩石以使水落下时撞击电气石和/或沙岩石形成水花，单粒所述较大的电气石和/或沙岩石的重量范围为1?10如。
7.根据权利要求6所述的健康饮用水的生产方法，其特征在于:单粒所述较大的电气石和丨或沙岩石的重量范围为2?5X8。
8.根据权利要求1所述的健康饮用水的生产方法，其特征在于:所述方法还包括在植物形成森林环境之前或在下雨时，在溪槽上加盖阳光板遮挡灰尘或雨水。
9.根据权利要求1所述的健康饮用水的生产方法，其特征在于:在所述沟槽的底部设水泥结构对溪槽进行铺垫。
10.根据权利要求1所述的健康饮用水的生产方法，其特征在于:所述过滤包括依次进行的沙滤、活性炭过滤和纤维膜过滤。
【文档编号】C02F9/08GK104496097SQ201410806312
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月23日 优先权日:2014年12月23日
【发明者】邝义槐, 卢宗琪 申请人:广西饮用水研究院