一种基于活性炭过滤技术设计的直饮水处理系统的制作方法

本发明涉及水处理技术领域，具体的说，是一种基于活性炭过滤技术设计的直饮水处理系统。

背景技术：

水处理的方式包括物理处理和化学处理。人类进行水处理的方式已经有相当多年历史，物理方法包括利用各种孔径大小不同的滤材，利用吸附或阻隔方式，将水中的杂质排除在外，吸附方式中较重要者为以活性炭进行吸附，阻隔方法则是将水通过滤材，让体积较大的杂质无法通过，进而获得较为干净的水。另外，物理方法也包括沉淀法，就是让比重较小的杂质浮于水面捞出，或是比重较大的杂质沉淀于下，进而取得。化学方法则是利用各种化学药品将水中杂质转化为对人体伤害较小的物质，或是将杂质集中，历史最久的化学处理方法应该可以算是用明矾加入水中，水中杂质集合后，体积变大，便可用过滤法，将杂质去除。

随着人类生活不断提高水体富营养化氨氮、磷等营养盐问题和国家环保局对污水排放标准一步步提高，沿用了许多年传统的“一级处理”及“二级处理”水处理工艺技术和设备，已经难以适应当今的高浊度和高浓度污水的处理要求，而且处理工艺流程长，系统庞大，而且还散发大量臭气。运营者要想达到最新排放标准，需要从新再投入高额的资金扩建原有污水处理系统，加大占地面积使用和高额的污水处理设备及高额后期维护费用，然而,传统的污水深度处理再生回用技术系统(如活性炭过滤、微孔过滤、渗透膜净化等技术系统)投资高、后期维护运行费用高，太多的运营者难以承受。

水处理设备英文：water treatment。简单讲，“水处理”就是通过物理、化学、生物的手段，去除水中一些对生产、生活不需要的有害物质的过程。是为了适用于特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、阻垢等水质调理的过程。由于社会生产、生活与水密切相关。因此，水处理领域涉及的应用范围十分广泛，构成了一个庞大的产业应用。

水处理包括：污水处理和饮用水处理两种，有些地方还把污水处理再分为两种，即污水处理和中水回用两种。经常用到的水处理药剂有：聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝，聚丙烯酰胺，活性炭及各种滤料等。

水处理的效果可以通过水质标准衡量。

为达到成品水(生活用水、生产用水或可排放废水)的水质要求而对原料水(原水)的加工过程。

加工原水为生活或工业的用水时，称为给水处理；

加工废水时，则称废水处理。废水处理的目的是为废水的排放(排入水体或土地)或再次使用(见废水处置、废水再用)。

在循环用水系统以及水的再生处理中，原水是废水，成品水是用水，加工过程兼具给水处理和废水处理的性质。水处理还包括对处理过程中所产生的废水和污泥的处理及最终处置(见污泥处理和处置)，有时还有废气的处理和排放问题。水的处理方法可以概括为三种方式：①最常用的是通过去除原水中部分或全部杂质来获得所需要的水质；②通过在原水中添加新的成分，通过物理或化学反应后来获得所需要的水质；③对原水的加工不涉及去除杂质或添加新成分的问题。

水中杂质和处理方法水中杂质包括挟带的粗大物质、悬浮物、胶体和溶解物。粗大的物质如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、废水中的砂砾以及大块污物等。给水工程中，粗大杂质由取水构筑物的设施去除，不列入水处理的范围。

废水处理中，去除粗大的杂质一般属于水的预处理部分。悬浮物和胶体包括泥沙、藻类、细菌、病毒以及水中原有的和在水处理过程中所产生的不溶解物质等。溶解物有无机盐类、有机化合物和气体。去除水中杂质的处理方法很多，主要方法的适用范围可以大致按杂质的粒度来划分。由于原水所含的杂质和成品水可允许的杂质在种类和浓度上差别很大，水处理过程差别也很大。

就生活用水(或城镇公共给水)而论，取自高质量水源(井水或防护良好的给水专用水库)的原水，只需消毒即为成品水；取自一般河流或湖泊的原水，先要去除泥沙等致浊杂质，然后消毒；污染较严重的原水，还需去除有机物等污染物；含有铁、锰的原水(例如某些井水)，需要去除铁、锰。生活用水可以满足一般工业用水的水质要求，但工业用水有时需要进一步的加工，如进行软化、除盐等。

当废水的排放或再用的水质要求较低时，只需用筛除和沉淀等方法去除粗大杂质和悬浮物(常称一级处理)；当要求去除有机物时，一般在一级处理后采用生物处理法(常称二级处理)和消毒；对经过生物处理后的废水，所进行的处理过程统称三级处理或深度处理，如当废水排入的水体需要防止富营养化所进行的去除氮、磷过程即属于三级处理(见水的物理化学处理法)。当废水作为水源时，成品水水质要求以及相应的加工流程随其用途而定。理论上，现代的水处理技术，可以从任何劣质水制取任何高质量的成品水。

TDS总溶解固体(英文：Total dissolved solids，缩写TDS)，又称溶解性固体总量，测量单位为毫克/升(mg/L),它表明1升水中溶有多少毫克溶解性固体。TDS值越高，表示水中含有的溶解物越多。总溶解固体指水中全部溶质的总量，包括无机物和有机物两者的含量。一般可用电导率值大概了解溶液中的盐份，一般情况下，电导率越高，盐份越高，TDS越高。在无机物中，除溶解成离子状的成分外，还可能有呈分子状的无机物。由于天然水中所含的有机物以及呈分子状的无机物一般可以不考虑，所以一般也把含盐量称为总溶解固体。但是在特定水中TDS并不能有效反映水质的情况。比如电解水，由于电解过的水中[OH]-等带电离子显著增多，相应的导电量就异常加大。比如原TDS在17的纯水经电解水机电解后所得碱性水的TDS值大约在300左右。

直饮水，又称为健康活水，指的是没有污染、符合人体生理需要(含有人体相近的有益矿质元素)，pH值呈弱碱性这三个条件的可直接饮用的水。

直饮水，也称为活化水、健康活水，采用碘触酶技术和分离膜装置等进行过滤，杀死其中的病毒和细菌并过滤掉自来水中异色，异味，余氯，臭氧硫化氢，细菌，病毒，重金属。阻挡悬浮颗粒改善水质，同时保留对人体有益的微量元素，并用离子交换体软化水质，在最后通过高能量生化陶瓷的作用将水体能量化，矿化，达到完全符合世界卫生组织公布的直接饮用健康水的标准。

RO反渗透技术，反渗透顾名思义是一种施加压力于与半透膜相接触的浓缩溶液所产生的和自然渗透现象相反的过程。如施加压力超过溶液的天然渗透压，则溶剂便会流过半透膜，在相反一侧形成稀溶液，而在加压的一侧形成更高的溶液。如施加的压力等于溶液的天然渗透压，则溶剂的流动不会发生；如施加的压力小于天然渗透压，则溶剂自稀溶液流向浓溶液。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于活性炭过滤技术设计的直饮水处理系统，在进行净水处理时，特别是在进行浓缩水处理时，利用废水比例器使浓缩水排走，经小孔限流憋压，保证第三级滤芯的工作压力，有效的控制流量、保证恒定的系统压力，并且当浓缩水排出时，还通过设置的浓缩水水质检测器对其水质进行检测，并形成数据，为后期科学化的进行数据统计及对比提供数据依据。

本发明通过下述技术方案实现：一种基于活性炭过滤技术设计的直饮水处理系统，包括浓缩水处理装置、净水处理装置及进水系统，所述进水系统连接净水处理装置的入水端，净水处理装置与浓缩水处理装置的进水端相连接；在所述浓缩水处理装置内设置有两个T型三通、电磁阀及废水比例器，在电磁阀的前端和后端分别设置T型三通，T型三通的竖向端通过管道分别与废水比例器的两端相连接，且其中一个T型三通的剩余端口通过管道连接有便于浓缩水外排的浓缩水接头，在浓缩水接头与T型三通相连接的管道上还设置有浓缩水水质检测器，在另一个T型三通的剩余端口通过管道接入净水处理装置内。

进一步的为更好地实现本发明，能够基于四级过滤处理，并且对进入第一级滤芯内的水体进行水质检测，以便与最终输出的直饮水水体的水质进行对比，从而确定入水水体(自来水)是否符合使用标准，同时利用探针对经过两级过滤后的水体内的总溶解固体含量进行检测，以备实时知晓水质处理质量，为整个系统的处理性能调节提供数据依据，特别采用下述设置结构：在所述净水处理装置内设置有第一级滤芯、第二级滤芯、第三级滤芯及第四级滤芯，进水系统通过管道连接第一级滤芯的进水端，第一级滤芯的出水端通过管道连接第二级滤芯的进水端，第二级滤芯的出水端通过管道连接第三级滤芯的进水端，第三级滤芯的净水出水端通过管道连接第四级滤芯的出水端，且第三级滤芯的浓缩水出水端连接在与浓缩水处理装置相连接的管道上；在第一级滤芯内设置有进水端水质探测器，且进水端水质探测器设置在第一级滤芯的进水端侧，在第二级滤芯的出水端与第三级滤芯的进水端相连接的管道上设置有第一探针。

进一步的为更好地实现本发明，能够利用电磁阀管控技术及增压泵增压技术进行二级过滤设备到三级过滤设备之间的输送，同时为三级过滤设备提供足够的工作压力，特别采用下述设置结构：在所述第二级滤芯的出水端与第三级滤芯的进水端相连接的管道上还设置有进水电磁阀和增压泵，所述进水电磁阀设置在第一探针和增压泵之间，且增压泵近第三级滤芯的进水端设置。

进一步的为更好地实现本发明，能够对经过三级过滤后的水体内的总溶解固体含量进行检测，以备实时知晓水质处理质量，为整个系统的处理性能调节提供数据依据，同时亦避免四级过滤设备内的水体逆流回三级过滤设备内，特别采用下述设置结构：在所述第三级滤芯的出水端与第四级滤芯的进水端相连接的管道上设置有第二探针和单向阀，且第二探针近第三级滤芯的出水端设置，单向阀近第四级滤芯的进水端设置。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：所述第二探针采用TDS探针。

进一步的为更好地实现本发明，能够科学的知晓经过四级过滤后水体的水质，为整个系统的处理工艺参数调节提供科学的数据依据，特别采用下述设置结构：在所述第四级滤芯内还设置有末端水质探测器，且末端水质探测器设置在第四级滤芯的出水端侧。

进一步的为更好地实现本发明，能够方便使用者进行直饮水的取用，特别采用下述设置结构：在所述第四级滤芯的出水端上还通过管道连接有直饮水接头，且在直饮水具体接头与第四级滤芯的出水端相连接的管道上还设置有高压开关。

进一步的为更好地实现本发明，能够安全稳定的将自来水加载至净水处理装置内进行净水处理，特别采用下述设置结构：在所述进水系统上设置有顺次连接的三通球阀、低压开关及稳压阀，且稳压阀近净水处理装置的进水端设置。

进一步的为更好地实现本发明，能够利用成熟的棉滤芯、活性炭滤芯技术及反渗透技术进行自来水的净化处理，特别采用下述设置结构：所述第一级滤芯采用pp棉滤芯，所述第二级滤芯采用颗粒活性炭滤芯或果壳活性炭滤芯，所述第三级滤芯采用RO反渗透膜滤芯，所述第四级滤芯采用颗粒活性炭滤芯或果壳活性炭滤芯。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：所述第一探针采用TDS探针。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明在进行净水处理时，特别是在进行浓缩水处理时，利用废水比例器使浓缩水排走，经小孔限流憋压，保证第三级滤芯的工作压力，有效的控制流量、保证恒定的系统压力，并且当浓缩水排出时，还通过设置的浓缩水水质检测器对其水质进行检测，并形成数据，为后期科学化的进行数据统计及对比提供数据依据。

本发明对进入第一级滤芯内的水体进行水质检测，以便与最终输出的直饮水水体的水质进行对比，从而确定入水水体(自来水)是否符合使用标准。

本发明基于四级滤芯结构设计的水处理结构，能够将自来水经过过滤、杀菌处理后得到可以直接使用的直饮水，其科学的设计结构，能够达到优质的滤水效果，并有效的降低滤水成本。

本发明有效结合棉滤芯、活性炭滤芯、RO反渗透膜滤芯构成的滤水结构，能够将经过初滤后的水体，进行深层次的渗透过滤处理、活性炭吸附处理，得到合格的直饮水，以备直接使用。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

其中，1-三通球阀，2-低压开关，3-稳压阀，4-第一级滤芯，5-第二级滤芯，6-第一探针，7-进水电磁阀，8-增压泵，9-第三级滤芯，10-第二探针，11-单向阀，12-第四级滤芯，13-高压开关，14-直饮水接头，15-T型三通，16-废水比例器，17-电磁阀，18-浓缩水接头，19-末端水质探测器，20-进水端水质探测器，21-浓缩水水质检测器。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

一种基于活性炭过滤技术设计的直饮水处理系统，在进行净水处理时，特别是在进行浓缩水处理时，利用废水比例器使浓缩水排走，经小孔限流憋压，保证第三级滤芯的工作压力，有效的控制流量、保证恒定的系统压力，并且当浓缩水排出时，还通过设置的浓缩水水质检测器对其水质进行检测，并形成数据，为后期科学化的进行数据统计及对比提供数据依据，如图1所示，特别采用下述设置结构：包括浓缩水处理装置、净水处理装置及进水系统，所述进水系统连接净水处理装置的入水端，净水处理装置与浓缩水处理装置的进水端相连接；在所述浓缩水处理装置内设置有两个T型三通15、电磁阀17及废水比例器16，在电磁阀17的前端和后端分别设置T型三通15，T型三通15的竖向端通过管道分别与废水比例器16的两端相连接，且其中一个T型三通15的剩余端口通过管道连接有便于浓缩水外排的浓缩水接头18，在浓缩水接头18与T型三通15相连接的管道上还设置有浓缩水水质检测器21，在另一个T型三通15的剩余端口通过管道接入净水处理装置内。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，能够基于四级过滤处理，并且对进入第一级滤芯内的水体进行水质检测，以便与最终输出的直饮水水体的水质进行对比，从而确定入水水体(自来水)是否符合使用标准，同时利用探针对经过两级过滤后的水体内的总溶解固体含量进行检测，以备实时知晓水质处理质量，为整个系统的处理性能调节提供数据依据，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述净水处理装置内设置有第一级滤芯4、第二级滤芯5、第三级滤芯9及第四级滤芯12，进水系统通过管道连接第一级滤芯4的进水端，第一级滤芯4的出水端通过管道连接第二级滤芯5的进水端，第二级滤芯5的出水端通过管道连接第三级滤芯9的进水端，第三级滤芯9的净水出水端通过管道连接第四级滤芯12的出水端，且第三级滤芯9的浓缩水出水端连接在与浓缩水处理装置相连接的管道上；在第一级滤芯4内设置有进水端水质探测器20，且进水端水质探测器20设置在第一级滤芯4的进水端侧，在第二级滤芯5的出水端与第三级滤芯9的进水端相连接的管道上设置有第一探针6。

实施例3：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，能够利用电磁阀管控技术及增压泵增压技术进行二级过滤设备到三级过滤设备之间的输送，同时为三级过滤设备提供足够的工作压力，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述第二级滤芯5的出水端与第三级滤芯9的进水端相连接的管道上还设置有进水电磁阀7和增压泵8，所述进水电磁阀7设置在第一探针6和增压泵8之间，且增压泵8近第三级滤芯9的进水端设置。

实施例4：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，能够对经过三级过滤后的水体内的总溶解固体含量进行检测，以备实时知晓水质处理质量，为整个系统的处理性能调节提供数据依据，同时亦避免四级过滤设备内的水体逆流回三级过滤设备内，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述第三级滤芯9的出水端与第四级滤芯12的进水端相连接的管道上设置有第二探针10和单向阀11，且第二探针10近第三级滤芯9的出水端设置，单向阀11近第四级滤芯12的进水端设置。

实施例5：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述第二探针10采用TDS探针。

实施例6：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，能够科学的知晓经过四级过滤后水体的水质，为整个系统的处理工艺参数调节提供科学的数据依据，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述第四级滤芯12内还设置有末端水质探测器19，且末端水质探测器19设置在第四级滤芯12的出水端侧。

实施例7：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，能够方便使用者进行直饮水的取用，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述第四级滤芯12的出水端上还通过管道连接有直饮水接头14，且在直饮水具体接头14与第四级滤芯12的出水端相连接的管道上还设置有高压开关13。

实施例8：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，能够安全稳定的将自来水加载至净水处理装置内进行净水处理，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述进水系统上设置有顺次连接的三通球阀1、低压开关2及稳压阀3，且稳压阀3近净水处理装置的进水端(第一级滤芯4的进水端)设置。

实施例9：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，能够利用成熟的棉滤芯、活性炭滤芯技术及反渗透技术进行自来水的净化处理，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述第一级滤芯4采用pp棉滤芯，所述第二级滤芯5采用颗粒活性炭滤芯或果壳活性炭滤芯，所述第三级滤芯9采用RO反渗透膜滤芯，所述第四级滤芯12采用颗粒活性炭滤芯或果壳活性炭滤芯。

实施例10：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述第一探针6采用TDS探针。

在使用时，自来水通过三通球阀1后利用低压开关2进行水流通断控制，而后通过稳压阀3进行稳压输送处理，而后在稳定水压的情况下输送至采用pp棉滤芯的第一级滤芯内进行颗粒物的截留；在自来水进入第一级滤芯时，还通过进水端水质探测器对进入的自来水水质进行检测，形成进水水质数据，以便进行后期比较；经过第一级滤芯4处理后的水体将输送至采用活性炭技术设计的第二级滤芯5进行活性炭吸附，将其内能够被活性炭所吸附的病菌害等有害物质进行吸附，而后在进水电磁阀7和增压泵8的共同作用下加载到采用RO反渗透膜滤芯的第三级滤芯9进行反渗透处理，在水体从第二级滤芯5内输出时，还利用采用TDS探针的第一探针进行水体的TDS检测；第三级滤芯9反渗透后形成的浓缩水将通过浓缩水出水端在由T型三通15、废水比例器16及电磁阀所构成的浓缩水处理装置进行处理排除，在排出时，浓缩水处理装置能够保障整个系统内的压强稳定，并且当浓缩水从浓缩水处理装置内排出时还通过浓缩水水质检测器实时的对排出的浓缩水水质进行检测，以便及时知晓整个系统的工艺是否处于合理的运行状态；水体经过第三级滤芯9反渗透处理后，从其净水出水端输出后，在单向阀11的管控下输送至采用用活性炭技术设计的第四级滤芯12进行再次吸附处理，而后在高压开关13的管控下排除可被直接饮用的直饮水，在直饮水从第四级滤芯12排出时，还能够利用末端水质探测器19对直饮水的水质进行检测，并形成数据以便同入水水质数据进行对比，以便使用者能够根据对比数据结果对该直饮水处理系统进行科学的净水管理，有效的提高净水效果和净化率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。