专利名称：家用超声－活性炭分质净水装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水质处理装置，特别涉及一种家用的活性炭水质处理装置。
背景技术：
水资源是人类赖以生存的基本物质，随着生活水平的提高与对健康的关注程度增加，人们对家庭用水水质的要求越来越高。自来水已经无法满足人们对于饮用水的要求，瓶装水因此得到迅速发展。短短十几年内，我国瓶装水市场由无到有，已经成为年产值数亿元的工业，而且还在高速增长。然而，瓶装水存在两个严重的缺陷。其一是瓶装水在生产、运输、使用过程中容易受到污染，而最终消费者并没有足够的技术来监测、预防、消除污染，使得其饮用的瓶装水水质降低，甚至不能达到饮用水标准。而不良商贩提供的劣质瓶装水更无法保证饮用水质量。从而对消费者的健康与安全造成严重威胁。此外，除了饮水外，人体直接接触的用水如洗菜、洗澡等也可以通过种种渠道进入体内而影响人体健康。因此，供水界认为，人们所需要的用水量中，应该有30％-40％达到饮用水标准，而不仅仅是直接饮用的1％-2％，这显然是瓶装水所无法满足的。而在我国现有水源水质、供水技术、管网质量、经济发展水平来看，在全社会的层面上提供达到饮用水标准的自来水也是数年内难以实现的。为解决人们对大量高质量的水的需求与供水水质不高之间的矛盾，简单、方便、可靠的家庭式分质供水装置是必须的，其市场十分广阔。
活性炭是提高供水水质的最稳定、可靠的方法之一，其强大的吸附能力可以快速、简便的去除水中各种污染物质、细菌等。在美国国家环保局列举的64项饮用水有机污染物指标中，其中有51项以活性炭为最佳处理手段。活性炭是水厂深度处理中使用最多的手段，在家用型饮水设备中得到广泛应用。然而，活性炭吸附也有其局限性，最佳吸附范围低于20000Dalton，对超过此范围的污染物作用不大。更严重的是，活性炭巨大的表面积、疏松的孔隙结构、所吸附的大量有机物使得其成为微生物生长的温床，水厂实验发现，在使用7-10天后，活性炭表面即形成一层生物膜。家用型饮水系统中生物膜的存在也被广泛报道。生物膜的形成基本不可避免，微生物的活动可能使得出水细菌含量增加、浊度升高、细菌分泌物增加，水质恶化。水厂通常采用气水反冲的方法来清洗活性炭，而在家用饮水系统中，活性炭的清洗成为一大问题，在自来水水质不佳的情况下，活性炭会很快污染，其净化功能降低、甚至消失。从而使得出水水质恶化，远不能满足饮用水要求，而对人们健康造成潜在威胁。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能有效防止并清除活性炭表面附着的生物膜的家用超声-活性炭分质净水装置。
本发明的目的可以通过采用如下的技术措施来实现，设计一种家用超声-活性炭分质净水装置，包括活性炭吸附过滤罐，分别与该活性炭吸附过滤罐的入水口和出水口连接的进水管和出水管、作用于所述活性炭吸附过滤罐的超声换能器及其超声发生控制装置。为了达到最佳的净水效果，所述超声换能器呈筒状，包围所述活性炭吸附过滤罐。未净化的自来水经进水管流入活性炭吸附过滤罐，经活性炭和超声波处理后由出水管流出净水。
超声波作用在水中，可以将大分子物质有效的分解至小分子，从而有利于活性炭吸附。更重要的是，超声波高达每秒钟近十万次的振动及其引起的机械效应、空化效应、共振、自由基效应等，可以快速有效的清洗活性炭表面，使微生物无法附着其上而形成生物膜。
所述超声换能器可采用经防水处理的压电陶瓷，所述超声发生控制装置经防水处理，其它的如进水管和出水管等均采用不锈钢材料，可以长期浸没在水中。
本发明的家用超声-活性炭分质净水装置与现有技术相比具有如下优点可以快速有效的清洗活性炭表面，使微生物无法附着其上而形成生物膜，从而彻底的避免了由于微生物生长而造成的水质恶化，保证出水新鲜、优质。
附图的图面说明如下图1本实用新型家用超声-活性炭分质净水装置的结构示意图。
下面结合附图和实施例对本发明的最佳实施例作进一步的详细说明。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的家用超声-活性炭分质净水装置包括活性炭吸附过滤罐3，该活性炭吸附过滤罐3的入水口和出水口分别连接进水管1和出水管6，另外，该净水装置还包括一作用于所述活性炭吸附过滤罐3的超声换能器4及其超声发生控制装置5，为了达到最佳的净水效果，所述超声换能器4呈筒状排列，包围所述活性炭吸附过滤罐3，且为了避免二次波噪声污染，同时提供足够功率，超声波应为频率80kHz以上的功率超声。未净化的自来水经进水管1流入活性炭吸附过滤罐3，经活性炭和超声波处理后即可由出水管6流出符合标准的净水。
超声波是物质介质中的一种弹性机械波，能在水中产生一系列接近于极端的条件，如超过重力加速度几万倍的质点加速度，空化泡破裂产生的瞬间高温和高压(5000K，500atm)、急剧的放电，以及强烈的冲击波和射流等，由此衍生的二次波、辐射压、声捕捉、自由基、氧化剂等也可能较大程度地改变介质性质。超声波作用在水中，可以将大分子物质有效的分解至小分子，从而有利于活性炭吸附。更重要的是，超声波高达每秒钟近十万次的振动及其引起的机械效应、空化效应、共振、自由基效应等，可以快速有效的清洗活性炭表面，使微生物无法附着其上而形成生物膜。从而彻底的避免了由于微生物生长而造成的水质恶化，保证出水新鲜、优质，可以快速、有效的提供家庭所需要的饮用水、洗涤水、洗澡水等。
用家用活性炭过滤器与超声-活性炭系统同时处理自来水进行比较，2周后，普通家用活性炭过滤器形成致密生物膜，出水细菌含量、浊度升高。而超声-活性炭系统上微生物不能附着，出水水质不变。
所述超声换能器4可采用经防水处理的压电陶瓷或其它合适的材料，所述超声发生控制装置5经防水处理，其他的如进水管1和出水管6等均采用不锈钢材料，可以长期浸没在水中。
如图1所示，所述进水管1在进入活性炭吸附过滤罐3之前连接一旁路水管2，不需要进行处理的水如冲厕水等可直接从旁路水管2流出。
上述超声波换能器4及其超声发生控制装置5均为现有技术，这里不再详述。
权利要求
1.一种家用超声-活性炭分质净水装置，包括活性炭吸附过滤罐(3)，该活性炭吸附过滤罐(3)的入水口和出水口分别连接进水管(1)和出水管(6)，其特征在于还包括一作用于所述活性炭吸附过滤罐(3)的超声换能器(4)及其超声发生控制装置(5)；未净化的自来水经进水管(1)流入活性炭吸附过滤罐(3)，经活性炭和超声波处理后由出水管(6)流出净水。
2.根据权利要求1所述的家用超声-活性炭分质净水装置，其特征在于所述超声换能器(4)呈筒状排列，包围所述活性炭吸附过滤罐(3)。
3.根据权利要求1或2所述的家用超声-活性炭分质净水装置，其特征在于所述超声换能器(4)为经防水处理的压电陶瓷。
4.根据权利要求1或2所述的家用超声-活性炭分质净水装置，其特征在于所述超声发生控制装置(5)经防水处理，提供80kHz以上频率的功率超声。
5.根据权利要求1或2所述的家用超声-活性炭分质净水装置，其特征在于所述进水管(1)和出水管(6)采用不锈钢材料。
6.根据权利要求1或2所述的家用超声-活性炭分质净水装置，其特征在于所述进水管(1)在进入活性炭吸附过滤罐(3)之前连接一旁路水管(2)，用于让不需要净化的水直接从旁路水管(2)流出。
全文摘要
本发明的家用超声－活性炭分质净水装置包括活性炭吸附过滤罐(3)，分别与该活性炭吸附过滤罐(3)的入水口和出水口连接的进水管(1)和出水管(6)、超声换能器(4)及其超声发生控制装置(5)，所述超声换能器(4)呈筒状排列，包围所述活性炭吸附过滤罐(3)。未净化的自来水经进水管(1)流入活性炭吸附过滤罐(3)，经活性炭和超声波处理后由出水管(6)流出净水。超声波可以快速有效的清洗活性炭表面，使微生物无法附着其上而形成生物膜。从而彻底的避免了由于微生物生长而造成的水质恶化，保证出水新鲜、优质。
文档编号C02F1/34GK1546389SQ200310112508
公开日2004年11月17日 申请日期2003年12月4日 优先权日2003年12月4日
发明者张光明 申请人:清华大学深圳研究生院