一种天然温泉水浓缩方法及浓缩设备的制作方法

一种天然温泉水浓缩方法及浓缩设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种天然温泉水浓缩方法及浓缩设备，该方法包括去污净化、低温浓缩和杀菌消毒的步骤，其中，去污净化包括采用PP棉去除固体杂质和置换法除重金属的处理环节；低温浓缩包括应用RO膜过滤浓缩和低温蒸发浓缩处理环节，杀菌消毒包括臭氧杀菌和/或紫外线杀菌。该设备包括控制装置，以及通过管件和阀门依次连接并与所述控制装置形成电连接的进水泵、粗滤装置、浓缩装置和消毒杀菌装置，粗滤装置由PP棉滤芯过滤器和重金属置换装置组成；浓缩装置由RO膜反渗透净化器和低温蒸发浓缩器组成。本发明的有益效果是，浓缩方法适用于对天然温泉水浓缩，既满足人们需求，又提高资源利用率；浓缩设备结构简单、浓缩倍数和浓缩效率高，浓缩温泉水保质时间长。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及到一种天然温泉水浓缩技术，特别是一种天然温泉水浓缩方法及浓缩 设备。 一种天然温泉水浓缩方法及浓缩设备

【背景技术】
[0002] 温泉是指从地表涌出温度超30°C或超过过当地年平均温度的泉水。依据不同的地 质条件，温泉水中含有多种不同成分的矿物质，以及不同的涌出温度，人们会根据其水温和 化学成分不同而将其用于不同目的。温泉最广泛的一种用途就是被人们用于洗脸、泡脚、泡 澡或喷洒在身体的不同部位进行保健，泡澡也就是人们常说的泡温泉，泡温泉不仅能促进 血液循环、消除疲劳、美容美颜，而且还对某些疾病（如皮肤病）具有辅助疗效，因而泡温泉 已然成为人们的一种休闲保健方式，同样，洗脸、泡脚或喷洒在身体上也具有一定的保健作 用。然而，纯天然温泉往往只存在于一些地理环境独特的地方，且这些地方往往都远离人们 居住区，特别是远离城区，城区居民若要泡温泉或获得天然温泉水就必须耗费较多的时间， 多数情况是，耗费在路途上的时间比泡温泉的时间还长。另外，在夏季温度相对较高的地 区，如我国南方或西南地区，人们通常也只在冬季、初春和深秋季节到天然温泉中心去泡温 泉。因此，夏季及气温相对较高的春夏和初秋季节，温泉水往往会被直接排入江河或湖泊中 而白白地浪费掉。因此，若将天然温泉水进行浓缩处理，人们就可通过易于携带的方式将天 然温泉带回家里利用，同时，可减少或避免天然温泉水的浪费。然而，目前尚无成熟的温泉 水浓缩方法和相应的设备。


【发明内容】

[0003] 本发明的第一目的就是针对现有技术的不足，提供一种天然温泉水浓缩方法，该 方法通过去杂质粗过滤和R0膜过滤方式对天然温泉水进行浓缩，达到满足人们需求和提 高资源利用率的目的；本发明的第二目的是提供一种天然温泉水浓缩设备，以通过该设备 获得天然温泉水的浓缩液。
[0004] 为实现第一目的，本发明采用如下技术方案。
[0005] -种天然温泉水浓缩方法，包括以下步骤：
[0006] 第一步，去污净化，对天然温泉水进行去除固体杂质净化；
[0007] 第二步，低温浓缩，至少包括利用R0反渗透膜过滤对已净化的天然温泉水进行过 滤浓缩；
[0008] 第三步，杀菌消毒，对经低温蒸发浓缩的天然温泉水进行杀菌消毒。
[0009] 采用前述技术方案的本方法，天然温泉水经过去污净化、低温浓缩杀菌消毒后，形 成无对人体有害物质的无菌天然浓缩温泉水，其浓缩度可根据温泉水水源中矿物质的含量 大小和浓缩水的用途等从数倍至数百倍不等。从而可方便地提供给需要温泉水的人们带回 家里使用；同时，也可对白白浪费掉的温泉水加以充分利用，以提高资源利用率，并可有效 减少或避免温泉水自然流失对流域造成的水体或土壤污染。其中，去污净化是将水中影响 洗浴舒适度的泥沙、铁锈等颗粒状固体杂质去除；低温浓缩，是指处理温度小于水中矿物质 结晶或变质的温度，通常低于80°C以下，而R0反渗透膜过滤浓缩属于在自然的环境温度下 进行处理，既不对温泉水加热升温，也不需进行冷却降温的处理方式，且其可充分留存水中 对人体的有益物质；杀菌消毒处理可有效延长浓缩水的贮存时间，延长产品保质期。
[0010] 优选的，所述去污净化步骤中的去除固体杂质净化为采用PP棉滤芯的过滤净化 方式。利用PP棉滤芯特性，可有效过滤掉温泉水中的泥沙、铁锈等颗粒状的固体杂质，且滤 芯通流孔隙大，过滤效率高。
[0011] 优选的，在所述去污净化步骤中还包括采用置换法去除重金属。以防止重金属沉 积人体皮肤，被人体吸收而造成对人体的伤害，使浓缩温泉水变得更加优质，降低温泉水因 重金属对人体带来的副作用；并通过直接利用现有技术的重金属去除方法即获得良好的去 除效果，无需投入研发费用。
[0012] 优选的，在所述低温浓缩的步骤中还包括对经R0反渗透膜过滤浓缩后温泉水进 行低温蒸发浓缩的步骤。以利用现有技术中的低温蒸发浓缩技术对经R0膜浓缩后的温泉 水进一步浓缩，以获得高度浓缩的温泉水，从而满足不同消费者的需求。利用现有的低温蒸 发浓缩技术，通过将需浓缩的温泉水加热至70°C左右，然后在真空或负压环境下，通过蒸发 方式脱水浓缩。确保温泉水中的矿物质不结晶、不变质。
[0013] 优选的，所述杀菌消毒采用臭氧杀菌和紫外线杀菌方式进行，或二者相结合的方 式进行。有效延长浓缩水的贮存时间，延长产品保质期。
[0014] 为实现第二目的，本发明采用如下技术方案。
[0015] 一种天然温泉水浓缩设备，包括控制装置，以及通过管件和阀门依次连接，并与所 述控制装置形成电连接的进水泵、粗滤装置、浓缩装置和消毒杀菌装置，粗滤装置包括固体 杂质过滤器，浓缩装置包括R0膜反渗透净化器，该R0膜反渗透净化器的浓水出口管路构成 所述消毒杀菌装置的一进水旁路。
[0016] 采用前述技术方案本设备，粗滤装置用于对温泉水进行去除泥沙、铁锈等颗粒状 固体杂质处理，并利用R0膜反渗透过滤的特性，使温泉水中有益的矿物质滞留在浓水中， 从而对粗滤后的温泉水的形成膜过滤方式的浓缩，其浓缩倍数可达到6?7倍左右；净化浓 缩后的温泉水经消毒杀菌装置杀菌后，用于提供给具有浓缩温泉水需求的客户；同时，利用 该装置可有效提高温泉水的资源利用率。其中，进水泵为耐温不低于l〇〇°C的耐温和耐酸碱 腐蚀水泵，其结构形式主要包括叶轮泵和离心泵。
[0017] 优选的，所述粗滤装置还包括重金属净化装置，该重金属净化装置由重金属置换 部分和重金属过滤部分组成，重金属置换部分通过其进口管路与固体杂质过滤器的出口连 接，重金属过滤部分通过其出口管路与所述R0膜反渗透净化器的进口端连接。重金属置 换部分用于通过在温泉水中添加重金属置换药剂，并经搅拌、絮凝和沉淀而消除重金属，同 时，通过滤网拦截方式确保出水中无重金属，从而减少或消除浓缩温泉水中重金属成分，使 浓缩温泉水的品质高于天然温泉水。其中重金属净化装置若连接在固体杂质过滤器与R0 膜反渗透净化器的主管路之间，以使重金属净化装置构成必须的净化环节；同时，若通过旁 路管道及阀门连接在固体杂质过滤器与R0膜反渗透净化器，则构成可选择地使用重金属 净化装置。
[0018] 优选的，所述固体杂质过滤器的滤芯为PP棉滤芯。PP棉滤芯可有效过滤泥沙、铁 锈等颗粒状的固体杂质，同时，滤芯通流孔隙大，过滤效率高。
[0019] 优选的，所述浓缩装置还包括低温蒸发浓缩装置。以通过低温低温真空蒸发的方 式对经R0膜过滤浓缩的温泉水进行进一步浓缩，以便于提供不同浓度的温泉浓缩水商品。 该低温蒸发浓缩装置利用现有技术中的低温蒸发浓缩技术，其是将需浓缩的液体加热至 70°C左右，然后在真空或负压环境下，通过蒸发方式脱水浓缩。
[0020] 优选的，所述消毒杀菌装置的消毒罐内设有臭氧发生器或紫外线消毒器，或者二 者同时设有。有效延长浓缩水的贮存时间，延长产品保质期。
[0021] 本发明的有益效果是，浓缩方法用于对天然温泉水的浓缩，不仅可满足人们需求， 还可有效提高资源利用率；浓缩设备结构简单、浓缩倍数和浓缩效率高，浓缩后的温泉水保 质时间长。

【专利附图】

【附图说明】
[0022] 图1是本发明方法的天然温泉水浓缩流程示意图。
[0023] 图2是本发明天然温泉水浓缩设备的结构示意图。

【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施 例范围之中。
[0025] 实施例1参见图1，一种天然温泉水浓缩方法，包括以下步骤：
[0026] 第一步，去污净化，对天然温泉水进行去除固体杂质净化；该步骤中具有采用PP 棉滤芯的过滤方式过滤掉温泉水中的泥沙、铁锈等颗粒状的固体杂质的净化步骤；以及采 用重金属置换与过滤相结合的方式去除温泉水中的重金属的净化步骤；
[0027] 第二步，低温浓缩，包括利用R0反渗透膜过滤对已净化的天然温泉水进行过滤浓 缩步骤和采用低温蒸发方式进行蒸发浓缩的步骤；
[0028] 第三步，杀菌消毒，对经低温蒸发浓缩的天然温泉水进行臭氧杀菌消毒或紫外线 杀菌方式进行，或者二者相结合的形式进行。
[0029] 由此，获得浓缩倍数可高达数百倍的温泉水。
[0030] 在本实施例中，若温泉水中本身不含重金属时，可省去重金属的净化步骤；另外， 根据浓缩温泉水的用途，如喷洒于人体肌肤上用，其所需的浓缩倍数较低，可省去低温蒸发 浓缩的步骤，亦可获得浓缩数倍的温泉水。
[0031] 实施例2参见图2, 一种天然温泉水浓缩设备，包括控制装置7,以及通过管件和阀 门依次连接，并与控制装置7形成电连接的进水泵1、粗滤装置、浓缩装置和消毒杀菌装置 2,消毒杀菌装置2内设有臭氧发生器或紫外线消毒器21，粗滤装置由固体杂质过滤器3和 重金属净化装置5组成，浓缩装置由R0膜反渗透净化器4和低温蒸发浓缩装置6组成。
[0032] 固体杂质过滤器3的进水管路与进水泵1的出口连接，固体杂质过滤器3的出水 管路通过三通形成第一出水管路31和第二出水管路32,第一出水管路31和第二出水管路 32分别与R0膜反渗透净化器4和重金属净化装置5的进口连接，第一出水管路31和第二 出水管路32上分别设有第一阀门33和第二阀门34 ;重金属净化装置5的出水管路通过第 一单项阀门51与第一出水管路31连通，第一单项阀门51的出口管路连接在第一阀门33 的出口管路上。
[0033] R0膜反渗透净化器4的浓水出口管路通过三通形成第三出水管路41和第四出水 管路42,第三出水管路41和第四出水管路42分别与消毒杀菌装置2和低温蒸发浓缩装置 6的进口连接，第三出水管路41和第四出水管路42上分别设有第三阀门43和第四阀门44; 低温蒸发浓缩装置6的出水管路通过第二单项阀门21与第三出水管路41连通连通，第二 单项阀门21出口管路连接在第三阀门43的出口管路上。
[0034] 本实施例中的消毒杀菌装置2内还可是臭氧发生器和紫外线消毒器21同时采用 的二者组合的结构形式。
[0035] 固体杂质过滤器3和重金属净化装置5上分别设有排污阀8, R0膜反渗透净化器 4上设有纯水排放阀45,消毒杀菌装置2的罐体上设有浓缩温泉水供应阀22。
[0036] 本设备中，通过R0膜反渗透净化器4上的纯水排放阀45排出和低温蒸发浓缩装 置6排出的经冷凝后的纯水，可直接用于工业和生活用水，如再对其进行杀毒、除味等处理 后，还可作为饮用水使用。
[0037] 本天然温泉水浓缩设备可通过对第一阀门33和第二阀门34的控制，实现对重金 属净化装置5的选择性使用；如打开第一阀门33且关闭第二阀门34,则该设备不使用重金 属净化装置5,适用于温泉水中无重金属或含有极少量重金属而不需去除的情形；当不需 对关闭第一阀门33且打开第二阀门34,则该设备所提供的浓缩温泉水经过了去除重金属 的处理环节；
[0038] 本设备还可通过对第三阀门43和第四阀门44的控制实现对低温蒸发浓缩装置6 的选择性使用；如打开第三阀门43且关闭第四阀门44,浓缩温泉水未经过低温蒸发浓缩环 节，其浓缩倍率相对较低；当关闭第三阀门43且打开第四阀门44时，浓缩温泉水经过低温 蒸发浓缩环节，其浓缩倍率较高。其中，在第一阀门33、第二阀门34、第三阀门43和第四阀 门44采用电控阀门并通过与控制系统7连接，可实现重金属净化装置5和低温蒸发浓缩装 置6选择性使用的自动控制。
[0039] 以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无 需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本【技术领域】中技术 人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的 技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种天然温泉水浓缩方法，其特征在于，包括以下步骤： 第一步，去污净化，对天然温泉水进行去除固体杂质净化； 第二步，低温浓缩，至少包括利用R0反渗透膜过滤对已净化的天然温泉水进行过滤浓 缩； 第三步，杀菌消毒，对经低温蒸发浓缩的天然温泉水进行杀菌消毒。
2. 根据权利要求1所述的天然温泉水浓缩方法，其特征在于：所述去污净化步骤中的 去除固体杂质净化为采用PP棉滤芯的过滤净化方式。
3. 根据权利要求1所述的天然温泉水浓缩方法，其特征在于：在所述去污净化步骤中 还包括采用置换法去除重金属。
4. 根据权利要求1?3中任意一项权利要求所述的天然温泉水浓缩方法，其特征在于： 在所述低温浓缩的步骤中还包括对经R0反渗透膜过滤浓缩后温泉水进行低温蒸发浓缩的 步骤。
5. 根据权利要求1?3中任意一项权利要求所述的天然温泉水浓缩方法，其特征在于： 所述杀菌消毒采用臭氧杀菌或紫外线杀菌方式进行，或二者相结合的方式进行。
6. -种天然温泉水浓缩设备，其特征在于，包括控制装置（7)，以及通过管件和阀门依 次连接，并与所述控制装置（7)形成电连接的进水泵（1)、粗滤装置、浓缩装置和消毒杀菌 装置（2)，粗滤装置包括固体杂质过滤器（3)，浓缩装置包括R0膜反渗透净化器（4)，该R0 膜反渗透净化器（4)的浓水出口管路构成所述消毒杀菌装置（2)的一进水旁路。
7. 根据权利要求6所述的天然温泉水浓缩设备，所述粗滤装置还包括重金属净化装置 (5)，该重金属净化装置（5)由重金属置换部分和重金属过滤部分组成，重金属置换部分通 过其进口管路与固体杂质过滤器（3)的出口连接，重金属过滤部分通过其出口管路与所述 R0膜反渗透净化器（4)的进口端连接。
8. 根据权利要求6所述的天然温泉水浓缩设备，其特征在于：所述固体杂质过滤器（3) 的滤芯为PP棉滤芯。
9. 根据权利要求6?8中任意一项权利要求所述的天然温泉水浓缩设备，其特征在于： 所述浓缩装置还包括低温蒸发浓缩装置（6)。
10. 根据权利要求6?8中任意一项权利要求所述的天然温泉水浓缩设备，其特征在 于：所述消毒杀菌装置（2)的消毒罐内设有臭氧发生器或紫外线消毒器（21)，或者二者同 时设有。
【文档编号】C02F9/10GK104098216SQ201410383913
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】钟传云 申请人:钟传云