一种户外应急净水装置的制作方法

1.本实用新型属于水净化领域，具体涉及一种户外应急净水装置。


背景技术：

2.为了维持正常的新陈代谢，我们每天必须摄入适量的安全健康的淡水。即使是在科学高度发达的今天，在许多时候和场合，虽然有充足的淡水水源但却由于水质问题而不能饮用！如洪水、地震发生时，原有的输水管网有可能被破坏和污染，湖水、河水里浸泡动物尸体，生活垃圾甚至化工等工业污染物污染水体。在这些灾害发生时，应急饮水的安全保障十分重要，灾区的群众如果饮用了这些被污染的水，会出现腹泻、呕吐、发烧等症状，甚至爆发疫症。洪水、地震等灾害发生后，饮水的安全保障是救灾的非常重要工作之一。在非灾害发生时，各种道路施工、户外作业、部队户外演练、垂钓、徒步等户外活动都需要有安全饮用水的保障。目前，安全饮用水的获得不外两大途径：一是瓶装水，二是使用合适的净水器将水源净化为可饮用的水。而户外净水器由于能随时随地将水源净化，已成为应急饮水安全保障的一个重要选择。现在也有各种各样的户外净水器被使用。专利cn111018162a“便携式户外净水器”由可拆卸水袋和水质净化器组成。 cn209291997u“一种抽拉式户外净水器”由活性炭芯、ro膜、陶瓷滤芯、炭纤维膜的一种或多种层叠形成滤芯净化水。cn210457586u“一种便携式陶瓷膜户外净水器”利用陶瓷膜净化水。实用新型专利“压力便携净水器”(zl03234134.2) 利用手动水泵部件，通过活塞的上下移动使水流经陶瓷过滤部件和活性炭过滤部件来获得净水。实用新型专利“便携式袖珍型净水器”(cn2253246y)公开了一种便携式袖珍型净水器，利用活塞杆的上下移动将水流过超滤装置获得净水。实用新型专利cn200963543y公开了一种便携式陶瓷膜净水器，利用可反复清洗的陶瓷膜滤芯除去水中致病菌、藻类、尘埃获得直接饮用水。实用新型专利 (zl99201207.4)利用固体消毒剂、活性炭和精滤布净化水质。实用新型专利 (cn105439301a)公开了一种脚踏式便携净水器，通过脚踏气囊加压使原水通过反渗透装置获得净水。实用新型专利(cn104445527a)公开的户外便携式净水器采用人力转动摇杆轮使水流过超滤膜过滤净化。实用新型专利(200620063423.9) 公开了一种便携式陶瓷膜净水器，利用手动活塞取水装置和出水装置，将户外天然水流过陶瓷膜滤芯，去除水中的致病细菌、藻类和尘埃，获得直饮水。这些净水器基本都是采用不同过滤精度的过滤介质，如陶瓷膜、超滤膜、反渗透膜去除水里的致病菌，用或不用活性炭等吸附材料去除水的异味，或用物理(紫外杀菌) 或化学消毒剂杀菌，都是关注的去除水中的致病菌。而一个更好的、更实用的应急饮水安全保障技术除了考虑能去除水中致病菌、藻类、尘埃、异味外，还必须考虑水中有害离子及有机污染物的危害，因为工业高度发达的今天，水中的有害物质已经复杂了许多。而且必须考虑到这种户外净水器不会像家用净水器那样一开始使用后就会一直使用，而是在需要时才使用一段时间，这次使用和下次使用之间有比较长的存放时间，如果没有合理的抑菌设计，就会出现净水器使用后的存放期间出现细菌滋生，空气中的微生物会沿出水口逆向生长，发生在与净水接触的净水材料上细菌滋生的二次污染，那无论这种户外净水器除菌净化效果如何好，都无
法保障净化后的饮用水的安全性，将出现原水虽经过滤芯净化后是无菌安全的，但净化后的水流经滤芯、出水口等部件时却被再次污染。目前的各种户外净水器都没有保障净水侧不被二次污染的技术设计。因此研制一种即可以高效去除水中致病菌，又可以有效降低水中有害离子和有机污染物并能确保在使用和储存过程不会细菌滋生二次污染的户外应急饮水安全保障技术和装置非常必要。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有户外净水技术的不足，提供一种可以有效地滤除细菌等有害物质和尘埃、藻类等水中的悬浮污染物、有害离子和有机污染物，出水侧有抑菌封堵层确保净化水不被二次污染的户外应急饮水安全保障技术和装置。在洪水、地震等灾害发生时直接将雨水、湖水、河水等天然水或被污染自来水净化为直饮水的净水技术和装置，也可用于户外作业、战时、垂钓、徒步等户外活动时的饮水安全保障装置。
4.本实用新型至少通过如下技术方案之一实现。
5.一种户外应急净水装置，包括本体、位于本体内的陶瓷膜滤芯、可拆洗出水嘴、手动活塞进水装置和进水装置；所述进水装置与本体上的进水口连通，所述手动活塞进水装置位于本体内用于将水引入并排出本体；所述可拆洗出水嘴位于本体上用于固定陶瓷膜滤芯的一端，陶瓷膜滤芯的另一端设有滤芯端盖；
6.所述陶瓷膜滤芯内设有微滤膜管和中心层，所述中心层内依次装填有金属簇净水滤料、吸附滤料和抑菌材料；微滤膜管的外壁和内壁之间设置控制膜层；所述可拆洗出水嘴的出水口位于在抑菌材料上。
7.进一步地，所述可拆洗出水嘴内设有出水孔，所述出水孔于中心层上方。
8.进一步地，所述进水装置包括与进水口连接的进水管、与进水管连接的凹式预滤头、位于凹式预滤头内的预滤网。
9.进一步地，所述进水管上设有定位浮标。
10.进一步地，手动活塞进水装置包括手柄、活塞端盖、活塞杆、活塞头；所述手柄通过活塞杆与活塞头连接，所述活塞端盖将活塞杆固定于本体内。
11.进一步地，所述微滤膜管与中心层之间的间隙中设有净水导向管，水经过控制膜层和膜管内壁后，再依次经过金属簇净水滤料、吸附滤料和抑菌材料，最后从可拆洗出水嘴内的出水孔流出。
12.进一步地，所述可拆洗出水嘴内设有凸台，凸台与微滤膜管、净水导向管之间的间隙配合。
13.进一步地，所述可拆洗出水嘴可拆洗和自由定向，在使用过程中可将可拆洗出水嘴拆开，然后将陶瓷膜滤芯拿出来清洗，反复清洗陶瓷膜滤芯时其内置的控制膜层不会在清洗过程受损而影响过滤精度；在使用过程中截留的致病细菌、藻类、贾地鞭毛虫和隐孢子虫及尘埃不能与净水侧接触。
14.进一步地，所述控制膜层的孔径不大于0.2微米。
15.进一步地，所述滤芯端盖设有凹槽，用于固定陶瓷膜滤芯和微滤膜管。
16.进一步地，所述金属簇净水滤料用于将水中的铅、镉、铬、砷、氟等有害离子还原成不溶于水的金属或沉淀物去除，将农药、杀虫剂等有机污染物降解。
17.进一步地，所述吸附滤料用于除去水中的异味，确保吸附滤料去除水中异味，改善口感时，原水中的致病菌不会在吸附滤料中附着和繁殖，保证安全。
18.进一步地，在净水出水口使用抑菌材料，防止使用后和长时间储存期间，空气中的微生物沿出水口逆向滋生污染净水侧。
19.本实用新型既可除菌又可抑菌使用过程可清洗的三级水净化滤芯，水从陶瓷膜滤芯外部进入内部，水中的致病细菌、藻类、贾地鞭毛虫和隐孢子虫及尘埃等污染物粒度都大于0.2微米，利用陶瓷膜滤芯内部的控制膜层使水中的细菌、尘埃、藻类等水中的悬浮污染物被截留，净化后的水进入滤芯内部，进一步被金属簇滤料氧化还原去除水中的重金属离子和有机污染物，再经吸附滤料和抑菌材料后由出水嘴流出完成过滤过程。陶瓷膜滤芯清洗时又不会损坏控制膜层，保证使用过程的过滤精度不受使用盒清洗的影响。
20.本技术可以滤除大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、军团菌、霍乱菌等致病菌和水中致病的原生动物如隐孢子虫和贾第虫等完全滤除掉，更可以降低水中有害离子如砷、镉、铬、铅离子等，也可以降低水中有机污染物的浓度。天然水体中致病因素已远不止细菌等微生物，各种有害离子和有机污染物的存在也增加了户外天然饮用水的直饮风险。在洪水、地震等自然灾害发生时，被破坏的供水系统和被污染的饮用水源都将增加水源性疾病的爆发的风险，本实用新型的户外应急饮水安全保障技术和装置可将供水系统破坏或被污染的情况时的不安全水源立即净化为直饮水。各种户外作业时，人们也可以以天然水为水源，使用本实用新型将天然水变为无菌的可直接饮用的净水，确保应急和户外的饮水安全。
21.与现有的技术比较，本实用新型具有以下效果：
22.(1)除菌的净水控制膜层置于微滤膜管的内壁、外壁之间，可确保在使用清洗过程不会被损坏，可确保使用过程的过滤精度不受清洗、使用等外界因素的影响。
23.(2)可去除水中有害离子和有机污染物，净水更安全。
24.(3)出水口设有抑菌材料，确保长期储存时陶瓷膜管内置的净水滤料不会被细菌污染，确保任何时候使用净水都无二次污染。
25.(4)进水口的定位浮子和凹式预滤头设计，保证进水顺畅不被树叶、泥沙等堵塞。
附图说明
26.图1是本实施例一种户外净水装置的结构图；
27.图2是本实施例净水时工作示意图；
28.图3是本实施例可拆洗净水出水嘴和陶瓷膜滤芯内部的局部放大图；
29.图4是本实施例的陶瓷膜滤芯内部的局部放大图。
具体实施方式
30.下面通过实施例和附图进一步详述本实用新型。
31.如图1、图4所示，一种户外净水装置包括包括本体11、陶瓷膜滤芯1、可拆洗出水嘴6、手动活塞进水装置7和进水装置；所述进水装置与本体11上的进水口连接，所述手动活塞进水装置7位于本体11内用于将水引入并排出本体 11；所述陶瓷膜滤芯1位于本体11上的滤芯筒中；所述可拆洗出水嘴6位于本体11的一端，用于固定陶瓷膜滤芯1，本体11的另一端
设有滤芯端盖12。所述滤芯端盖12设有凹槽，用于固定陶瓷膜滤芯1和微滤膜管2。
32.所述陶瓷膜滤芯1内设有微滤膜管2和中心层，所述中心层内从下往上依次装填有金属簇净水滤料3、吸附滤料4和抑菌材料5；所述可拆洗出水嘴6和滤芯端盖12将陶瓷膜滤芯1和微滤膜管2固定于本体11内。
33.微滤膜管2的外壁2
‑
1和内壁2
‑
3之间设置控制膜层2
‑
2，所述控制膜层2
‑
2 的孔径不大于0.2微米。
34.所述微滤膜管2与中心层之间的间隙中设有净水导向管9，水经过控制膜层 2
‑
2和膜管内壁2
‑
3后，再依次经过金属簇净水滤料3、吸附滤料4和抑菌材料 5，最后从可拆洗出水嘴6内的出水孔流出。所述可拆洗出水嘴6内设有凸台，凸台与微滤膜管2、净水导向管9之间的间隙配合。
35.所述可拆洗出水嘴6内设有出水孔，所述出水孔于中心层上方，水经过抑菌材料5后，从可拆洗出水嘴6的出水孔流出。手动活塞进水装置7和进水装置8 可将户外河水、湖水、收集的雨水或地震等灾害发生时被污染的自来水导入装置完成净化过程。
36.所述进水装置包括进水管8
‑
1、与进水管8
‑
1连接的凹式预滤头8
‑
2、位于凹式预滤头8
‑
2内的预滤网8
‑
3；所述进水管8
‑
1上设有定位浮标8
‑
4。使用时将进水管8
‑
1放到需净化的水源中，根据水源的水深，调整定位浮标8
‑
4距预滤头8
‑
2的距离，确保取水口没入水中但又不会触底进入水底的淤泥中，在流动的水源地，取水过程当预滤头接触水底时，预滤头8
‑
2为凹式设计，可确保会接触水底的只是预滤网8
‑
3凸出的凸台，有效防止过滤过程进水口被泥沙、树叶等堵塞。
37.手动活塞进水装置7包括手柄7
‑
1、活塞端盖10、活塞杆7
‑
2、活塞头7
‑
3；所述手柄7
‑
1通过活塞杆7
‑
2与活塞头7
‑
3连接，所述活塞端盖10将活塞杆固定于本体11内。
38.所述本体11内设有进水口、与进水口相通的第一通道、第二通道，所述进水口与进水管8
‑
1连接。所述活塞进水装置7设置在本体内，通过向上拉动活塞进水装置7将水从进水装置通过第一通道引入本体内，向下压拉动活塞进水装置 7水通过第二通道进入本体的滤芯筒内，然后依次经过陶瓷膜滤芯1、微滤膜管 2、金属簇净水滤料3、吸附滤料4和抑菌材料5，最后经可拆洗出水嘴6内的出水孔流出供直接饮用。
39.如图2所示，在净水时，原水水流方向如箭头所指，大颗粒悬浮污染物首先被预滤网8
‑
3拦截，到达陶瓷膜滤芯1表面，水中大部分悬浮污染物和细菌、藻类、虫卵等被截留在陶瓷膜滤芯表面，粒径更小的悬浮污染物和细菌被完全截留在控制膜层2
‑
2及微滤膜管2的外壁2
‑
1和内壁2
‑
3之间的丰富孔道中，去除细菌等悬浮污染物后的水流过金属簇滤料3，溶于水中的有害离子和有机污染物被氧化还原，进一步吸附于金属簇滤料3和吸附滤料4，经过三重净化后的水流过抑菌材料5经可拆洗出水嘴6流出供直接饮用。
40.所述金属簇滤料3为铜锌金属簇滤料；所述吸附滤料4为活性炭吸附滤料；所述抑菌材料5为载银抑菌材料。
41.如图3所示，当本实用新型户外应急饮水安全保障装置在储存过程中，由于在净水出口侧，可拆洗出水嘴6之前有抑菌材料5，确保环境空气中的细菌不会沿出可拆洗出水嘴6逆向渗透进入净水滤料和微滤膜管内壁2
‑
3，杜绝储存过程细菌在净水侧滋生繁殖。同时如图3
‑
2所述在进水侧有控制膜层2
‑
2，净水过程水中的细菌不会通过控制膜层2
‑
2入微滤膜管内壁2
‑
3和净水滤料，不使用时，控制膜层2
‑
2同样可保证环境空气中的细菌无法透过控
制膜层2
‑
2向微滤膜管内壁2
‑
3和滤料渗透滋生。解决了一般户外净水器在储存期间滤芯容易染菌，导致再次使用时净水二次污染问题。
42.本实施例的净水效果如下：
43.进水大肠杆菌含量为1.3x106cfu/100ml,出水<1cfu/100ml,除菌率>99.9999％。
44.进水砷浓度0.03mg/l,出水<0.01mg/l。
45.进水铅浓度0.05mg/l,出水<0.01mg/l。
46.进水cr
6+
浓度0.23mg/l,出水<0.05mg/l。
47.进水f
‑
浓度4.6mg/l,出水<1mg/l。
48.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。