专利名称：一种饮用水自制机及饮用水的制备方法
技术领域：
本发明涉及饮水机领域，具体地，涉及一种饮用水自制机及饮用水的制备方法。
背景技术：
世界上水质污染严重，加热消毒已经不能有效清除饮用水中的有害化学物质。因此，一种冷消毒技术，能有效地杀灭水中微生物和去除水中有害化学物质，又不去除水中矿物质的水处理方法是理想的水处理方法。目前多数家庭和办公室用水处理方法是加热，除加热外主要是采用超滤(可以清除水中微生物，但不可以清除水中有害化学物质)和反渗透(可以清除水中微生物和有害化学物质，但也同时将水中的矿物质清除)。反渗透是最有效的水净化方法，但反渗透所制的水电导率极低，接近于纯水，失去了对人体有益的矿物质。使用反渗透结合矿化柱可以部分恢复水中的矿化物质，但矿化柱和矿化后的水容易长细菌，不能达到制造无菌水的目的。另外，使用反渗透方法，每制一份水失去三份水，没有达到节约水的目的。臭氧消毒结合前置和后置活性碳过滤柱是目前大规模制造饮用水的有效方法。然而，活性碳是细菌生长 的载体之一，前置和后置活性碳柱容易生长细菌。因此，前置和后置活性碳柱的细菌生长减少了活性碳柱的滤水效率，形成饮用水的细菌污染。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种饮用水自制机，采用其制备饮用水可以有效地去除水中的细菌、异味、残余氯和有害化学物质，又不去除水中矿物质，且制水效率高。本发明的另一目的在于提供一种饮用水的制备方法。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种饮用水自制机，包括由主仓和副仓组成的机体；所述主仓上设置有进、出水口，主仓内设置有曝气装置及紫外灯；所述副仓内设置有臭氧发生装置、水泵及活性炭过滤柱；所述臭氧发生装置通过管道与设置在主仓底部的曝气装置连接，所述紫外灯设置在曝气装置上方；所述水泵的一端通过管道与活性炭过滤柱底部连接，另一端通过管道与主仓底部连通，所述活性碳过滤柱的顶部通过管道与主仓上部连通；所述机体上还设置有与紫外灯、臭氧发生装置及水泵连接的控制开关。进一步地，所述主仓上部为尾气仓，下部为水仓，所述紫外灯上部暴露在尾气仓内，紫外灯下部位于水仓内。进一步地，所述副仓内还设置有尾气吸附或降解柱，且所述尾气吸附或降解柱通过管道与主仓上部连通。进一步地，所述尾气吸附柱为活性碳吸附柱，所述尾气降解柱为光触媒降解柱或加热降解柱。进一步地，所述臭氧发生装置包括臭氧发生管及与臭氧发生管连接的气泵、排热风扇。进一步地，所述控制开关为定时旋钮开关，所述定时旋钮开关与臭氧发生装置的气泵连接。进一步地，所述曝气装置为微孔曝气器。进一步地，所述副仓外侧还设置有手柄，所述进水口设置在主仓顶部，进水口处设置有上盖，所述出水口设置在主仓上部外侧，出水口处还设置有出水口盖。一种饮用水的制备方法，包括如下步骤:(I)通过曝气在水中产生溶解臭氧，部分溶解臭氧通过紫外照射产生羟基自由基;(2)含有溶解臭氧和羟基自由基的具有高级氧化能力的处理水循环冲洗活性炭过滤柱，得到的水即为饮用水。进一步地，所述通过曝气产生的未利用的尾气臭氧通过吸附和/或降解处理。本发明采用有高级氧化能力的水冲洗活性碳过滤柱，可以去除水中细菌、异味、残余氯和有害化学物质。有高级氧化能力的水是采用曝气方法将气体臭氧传入水中制造水中的溶解臭氧，再由紫外线照射形成羟基自由基。一方面高级氧化可以杀灭水中的细菌，除掉水中的异味(臭氧是最有效的除异味试剂之一)、残余氯和水中有害的化学物质，另一方面有高级氧化能力的水不断冲洗活性碳过滤柱以达到杀灭和清除活性碳过滤柱中生长的细菌的目的。活性碳过滤柱的作用是过滤掉水中的有害物质达到饮用水标准。没有被利用的臭氧尾气利用吸附和/或降解处理，形成一个安全的无气体臭氧泄漏的饮用水自制机。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:1、本发明的饮用水自制机在关闭紫外灯时产生有效浓度的溶解臭氧，在开启紫外灯后大部分臭氧被转化为羟基自由基，即臭氧和紫外共同作用产生了有高级氧化能力的水。尾气中的臭氧经过尾气仓紫外降解和臭氧尾气吸附或降解柱后无泄漏。2、本发明的饮用水自制机，同时开启臭氧、紫外和活性碳过滤柱10分钟后，可以保持水中无菌，说明开启的活性碳过滤柱过滤水中的有害物质并没有影响臭氧和紫外杀灭细菌的效果。3、本发明的饮用水自制机的臭氧和紫外所形成的有高级氧化能力的水可以有效的氧化绝大部分农药，开启活性碳过滤柱后100%去除水中残留的农药。4、本发明的饮用水自制机的臭氧和紫外所形成的有高级氧化能力的水可以有效的去除水中的重金属离子砷。5、本发明的饮用水自制机无论在开启或关闭活性碳过滤柱的情况下均未产生过量的溴酸盐，说明本机使用的臭氧量安全。6、本发明的饮用水自制机无论在开启或关闭活性碳过滤柱的情况下均使人感觉不到自来水中氯气及游离氯的存在，说明本机可以有效去除水中氯气及游离氯，口感好。7、不同地区的水口味不同，除掉水中异味是饮用水自制机最重要的功能之一，臭氧处理水是除去水中异味最好的方法之一。本发明的饮用水自制机无论在开启或关闭活性碳过滤柱的情况下均使人感觉不到自来水中异味的存在，说明本机可以有效去除水中异味，口感好。8、本发明的饮用水自制机模拟长期 运行后，水质检测符合相应的国家标准。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明的饮用水自制机结构分解图；图2为本发明的饮用水自制机结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。本发明的饮用水自制机，如图1、2所示(注:图2中箭头代表气和水的循环方向)，包括由主仓I和副仓2组成的机体；主仓I上设置有进、出水口，主仓I内设置有曝气装置3及紫外灯4 ;副仓2内设置有臭氧发生装置5、水泵6及活性炭过滤柱7 ;其中臭氧发生装置5包括臭氧发生管及与臭氧发生管连接的气泵、排热风扇；臭氧发生装置5的臭氧发生管通过管道与设置在主仓I底部的曝气装置3连接，紫外灯4设置在曝气装置3上方；水泵6的一端通过管道与活性炭过滤柱7底部连接，另一端通过管道与主仓I底部连通，活性碳过滤柱7的顶部通过管道与主仓I上部连通；机体上还设置有与紫外灯4、臭氧发生装置5的气泵及水泵6连接的控制开关8，控制开关8为旋钮控制开关。上述曝气装置3将臭氧发生装置5产生的臭氧有效的传入水中并制造高浓度的水中溶解臭氧。紫外灯4将水中的溶解臭氧进一步转化成羟基自由基，和臭氧自由基一起形成具有高级氧化能力的水，直接杀灭水中的微生物。使用水泵6使水循环冲洗活性碳过滤柱7，一方面可以过滤掉水中的有害化学物质，另一方面可以杀灭活性碳过滤柱7中的微生物，提高活性碳过滤柱7的使用效率。定时开关8可以控制水泵6、紫外灯4、臭氧发生装置5的开关及控制处理时间(10、15、20分钟)，进行高级氧化水冲洗活性碳过滤柱水处理。本发明的饮用水自制机，其主仓I上部为尾气仓9，下部为水仓10，紫外灯4上部暴露在尾气仓9内，紫外灯4下部位于水仓10内。紫外线4灯管在尾气仓9的部分是用来将尾气仓9的臭氧尾气降解减少和辐照消毒尾气仓9内壁。为了实现臭氧的完全安全无泄漏，在本发明饮用水自制机的副仓2中内还设置有尾气吸附或降解柱11，该柱通过管道与主仓I上部连通。尾气吸附或降解柱11是用来彻底吸附和降解尾气中的气体臭氧，可选择活性碳或其他吸附剂作为吸附材料，也可以采用光触媒降解或加热降解。本发明饮用水自制机的曝气装置3采用微孔曝气器，可在水中产生高浓度的溶解臭氧。在本发明饮用水自制机的副仓2外侧还设置有手柄12，进水口 13设置在主仓I顶部，进水口 13处设置有上盖14，出水口 15设置在主仓I上部外侧，出水口 15处还设置有出水口盖16。本发明的饮用水的制备方法，包括如下步骤:(I)通过曝气在水中产生溶解臭氧，部分溶解臭氧通过紫外照射产生羟基自由基;(2)含有溶解臭氧和羟基自由基的具有高级氧化能力的处理水循环冲洗活性炭过滤柱，得到的水即为饮用水。通过曝气产生的未利用的尾气臭氧可通过吸附和/或降解处理。实验例I目的:本发明的饮用水自制机的高级氧化处理方法氧化能力实验。方法:使用本发明的饮用水自制机，打开或关闭紫外灯，水泵开启和臭氧、紫外同时运行。溶解臭氧(O3)是强氧化剂,与碘化钾(KI)水溶液反应游离出碘单质。用淀粉溶液作为指示剂，碘单质与淀粉反应显现蓝色，用一定浓度硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准溶液进行滴定，根据硫代硫酸钠标准溶液的消耗量便可计算出臭氧量。其反应式为:03+2KI+H20-02+I2+2K0H (I)I2+2Na2S203-2NaI+Na2S406 (2)表I实验基本参数记录表
权利要求
1.一种饮用水自制机，其特征在于，包括由主仓和副仓组成的机体； 所述主仓上设置有进、出水口，主仓内设置有曝气装置及紫外灯； 所述副仓内设置有臭氧发生装置、水泵及活性炭过滤柱； 所述臭氧发生装置通过管道与设置在主仓底部的曝气装置连接，所述紫外灯设置在曝气装置上方； 所述水泵的一端通过管道与活性炭过滤柱底部连接，另一端通过管道与主仓底部连通，所述活性碳过滤柱的顶部通过管道与主仓上部连通； 所述机体上还设置有与紫外灯、臭氧发生装置及水泵连接的控制开关。
2.根据权利要求1所述的饮用水自制机，其特征在于，所述主仓上部为尾气仓，下部为水仓，所述紫外灯上部暴露在尾气仓内，紫外灯下部位于水仓内。
3.根据权利要求1或2所述的饮用水自制机，其特征在于，所述副仓内还设置有尾气吸附或降解柱，且所述尾气吸附或降解柱通过管道与主仓上部连通。
4.根据权利要求3所述的饮用水自制机，其特征在于，所述尾气吸附柱为活性碳吸附柱，所述尾气降解柱为光触媒降解柱或加热降解柱。
5.根据权利要求3所述的饮用水自制机，其特征在于，所述臭氧发生装置包括臭氧发生管及与臭氧发生管连接的气泵、排热风扇。
6.根据权利要求5所述的饮用水自制机，其特征在于，所述控制开关为定时旋钮开关，所述定时旋钮开关与臭氧发生装置的气泵连接。
7.根据权利要求3所述的饮用水自制机，其特征在于，所述曝气装置为微孔曝气器。
8.根据权利要求3所述的饮用水自制机，其特征在于，所述副仓外侧还设置有手柄，所述进水口设置在主仓顶部，进水口处设置有上盖，所述出水口设置在主仓上部外侧，出水口处还设置有出水口盖。
9.一种饮用水的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)通过曝气在水中产生溶解臭氧，部分溶解臭氧通过紫外照射产生羟基自由基； (2)含有溶解臭氧和羟基自由基的具有高级氧化能力的处理水循环冲洗活性炭过滤柱，得到的水即为饮用水。
10.根据权利要求9所述的饮用水的制备方法，其特征在于，所述通过曝气产生的未利用的尾气臭氧通过吸附和/或降解处理。
全文摘要
本发明公开了一种饮用水自制机，包括由主仓和副仓组成的机体；所述主仓上设置有进、出水口，主仓内设置有曝气装置及紫外灯；副仓内设置有臭氧发生装置、水泵及活性炭过滤柱；臭氧发生装置通过管道与设置在主仓底部的曝气装置连接，紫外灯设置在曝气装置上方；水泵的一端通过管道与活性炭过滤柱底部连接，另一端通过管道与主仓底部连通，活性碳过滤柱的顶部通过管道与主仓上部连通；机体上还设置有与紫外灯、臭氧发生装置及水泵连接的控制开关；本发明还公开了采用高级氧化能力的水冲洗活性碳过滤柱的饮用水的制备方法；本发明可以有效地去除水中的细菌、异味、残余氯和有害化学物质，又不去除水中矿物质，且制水效率高。
文档编号C02F9/08GK103183432SQ201110456659
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者梁书博 申请人:宁波惠士康健康科技有限公司