一种动物饮用水活化装置的制作方法

专利名称：一种动物饮用水活化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及水处理技术，具体为一种动物饮用水活化装置。
背景技术：
随着人民生活水平的不断提高，食用肉质鲜美和生长发育良好的动物制品与人类 健康密切相关。因此。需要对饲养动物的繁殖、生长及机体免疫力加强关注。动物的饮用 水主要是自来水、天然地表水或地下水，在这些水中会存在有较多的微生物病毒和细菌，作 为种畜或优良品种动物的饮用水会影响其生长发育，同时也会造成种畜多病、生长速度慢 和种代畸形等问题。日美等国家在集群饲养牲畜和优良种畜中，非常注重饮用水的品质，一 般使用经过处理的矿化水和净化水。自然界中的水是由许许多多水分子缔合而成的链式簇 团。水分子中氧原子的电负性很强，原子半径较小，所以水分子间存在着氢键。通过采用 活化材料对水进行充分良好的处理之后，许多氢键被切割开，形成许多小分子团和单个水 分子，从而改变了天然水的结构，使之成为弱碱性小分子团活化水。小分子活化水具有弱碱 性、负电性、活性强、口感好、含氧量高等特点，动物长期饮用这样的水，可以调节平衡其体 液的酸碱度，促进新陈代谢，活化细胞、提高肌体的自身抗病能力。矿化水是以纯净水作为 基水，经添加了多种微量元素和矿物质的矿化器过滤，自动溶出多种微量元素和矿物质，所 得的饮用水富含动物体内必须的常量元素及微量元素，通过饮水可补充正常饲养中缺少的 微量元素和矿物质营养素。研究表明，动物长期饮用经活化床处理的活化水，饲养出的牲畜 生长周期短、不生病、隔代种属变异率低，可降低生病率80%，产仔率提高30%。饲养的纯 种肉畜肉质鲜美，营养成分含量高。 目前，国内市场仅售有实验动物饮水净化装置，未见具有活化水和在线水质监控 功能的普通动物饮水装置。据文献(参见日本国山形县立养猪试验场的实验报告)报道， 日本某养猪场通过使用经天然矿物材料等处理的饮用水后，猪的体重每日增加55克，饲料 的使用率降低了 13% ;美国专利及日本专利(参见US 2004/0026325A1 2004-12-12 ;US 7094342 B2 2006-8-22 ;JP5-302179 1993-9-9)中描述的饮水处理装置未标明使用场合类 型，其水处理方法为氧化物与天然矿物复合效果。所述装置的主要作用是软化水、纯净水、 杀菌、净化水，不具有活化水功能。已有的实验动物饮水装置的净化过程通常采用反渗透技 术将自来水制成动物饮用水。其制备机理为在高渗透压的作用下，迫使水分子强行通过反 渗透膜，使水中的杂质截留至膜内，从而达到水的净化。此外，这类设备为了在高压下运行， 还需配备高压泵及耐高压管件等，因而设备管理维护繁琐，运行成本高。

发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种动物饮用水活化装 置，该装置可提供有益于动物生长发育的活化饮用水，避免活化水体的二次污染，减小维护 及运行成本。 本发明解决所述技术问题的技术方案是设计一种动物饮用水活化装置，其特征在于该装置包括储水箱、饮用水制备单元及液位控制单元；储水箱通过管道与饮用水制备单元连接；液位控制单元安装在储水箱内的自来水进口处； 所述储水箱的侧箱壁或后箱壁上开有的5个管口，由上到下依次为自来水进口、
循环水进口、饮用水出口、循环水出口和排空口 ；所述的自来水进口管接自来水源，循环水进口和循环水出口分别管接饮用水制备单元，排空口管接排空阀； 所述饮用水制备单元包括依次管接的循环泵进水阀、循环泵、循环泵出水阀和二级水处理器；循环泵进水阀经所述循环水出口与储水箱管接，二级水处理器经所述循环水进口与储水箱管接；所述二级水处理器为不锈钢制箱体，箱体由高度低于箱体高度的隔板分隔为左、右两个腔室，左、右两个腔室内分别装有陶瓷活化材料和合金功能材料；左腔室内的陶瓷活化材料为第一活化材料和第二活化材料按质量比为(8 9) : (1 2)比例配制的混合材料；左腔室的底部开有进水口，右腔室的外侧壁中部开有出水口 ；进水口与循环泵出水阀管接，出水口与循环水进口管接；所述第一活化材料和第二活化材料分别为远红外活水陶瓷球和酸度调节功能陶瓷球； 所述液位控制单元为不锈钢浮球液位开关，该开关安装在储水箱内的自来水进口处。 与现有技术相比，本发明装置采用集成化设计，二级水处理器采用了陶瓷活化材料及功能合金材料的复合处理技术，通过循环水泵实现动物饮用水的循环处理，并有水质在线监控、活化材料失效自动报警等功能，无二次污染，大大提高了动物饮用水的处理效果，且结构简单，安装、操作和维护方便、运行成本低，适于实际使用。


图1为本发明动物饮用水活化装置一种实施例的整体结构示意 图2为本发明动物饮用水活化装置一种实施例的二级水处理器结构示意 图3为二级水处理器内所述两种陶瓷活化材料的静态水处理pH曲线 图4为二级水处理器内所述两种陶瓷活化材料的静态水处理0RP曲线 图5为二级水处理器内所述两种陶瓷活化材料的动态水处理pH曲线 图6为二级水处理器内所述两种陶瓷活化材料的动态水处理0RP曲线 图7为二级水处理器内所述两种陶瓷活化材料与合金材料的动态水处理pH曲线图； 图8为二级水处理器内所述两种陶瓷活化材料与合金材料的动态水处理ORP曲线图。
具体实施例方式
下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明。具体实施例仅用于进一步详细叙述本发明，不限制本发明的权利要求。 本发明的动物饮用水活化装置(简称装置，参见图1、2)采用模块化设计，其特征在于该装置包括储水箱1、饮用水制备单元2及液位控制单元5 ;储水箱1通过管道与饮用水制备单元2连接；液位控制单元5安装在储水箱内的自来水进口处。
本发明所述储水箱1的侧箱壁或后箱壁(实施例为后箱壁)上开有的5个管口，分别称之为自来水进口 11、循环水进口 12、循环水出口 13、饮用水出口 14和排空口 15。自来水进口 ll开在后箱壁的上部；循环水进口 12的开孔位置低于自来水进口 ll但高于循环水出口 13 ;循环水出口 13的位置高于排空口 15，排空口 15处在储水箱1的最低位置；饮用水出口 14安排在后箱壁的中部。所述的自来水进口 ll管接自来水源，循环水进口 12和循环水出口 13分别管接饮用水制备单元2，排空口 15管接排空阀16，饮用水出口 14管接动物饮水管。显然，所述的5个管口也可以开在储水箱1的除正面箱体壁以外的其他一个或2-3个箱体壁上。 为了使用方便，本发明的进一步特征是储水箱1放置或安装在底部装有行走轮的不锈钢管架上(参见图1)。不锈钢管架与储水箱1匹配。 本发明所述饮用水制备单元2包括依次管接的循环泵进水阀24、循环泵23、循环泵出水阀22和二级水处理器21。循环泵进水阀24经所述循环水出口 13与储水箱1管接，二级水处理器21经所述循环水进口 12与储水箱1管接。饮用水制备单元2整体固定在所述的不锈钢管架上。当然，饮用水制备单元2也可以独立放置。 本发明所述二级水处理器21为不锈钢制箱体，箱体由高度低于(实施例为20mm)箱体高度的隔板211分隔为左、右两个腔室，左、右两个腔室内分别装有陶瓷活化材料212和合金功能材料213 ;左腔室内的陶瓷活化材料212为第一活化材料2121和第二活化材料2122按质量比为(8 9) : (1 2)比例配制的混合材料；左腔室的底部开有进水口214，右腔室的外侧壁中部开有出水口 215;进水口 214与循环泵出水阀22管接，出水口 215与循环水进口 12管接。所述第一活化材料2121和第二活化材料2122分别采用现有技术的远红外活水陶瓷球和酸度调节功能陶瓷球。 本发明装置实施例所用的陶瓷活化材料212是第一活化材料2121为直径3 6mm的远红外活水陶瓷球；第二活化材料2122为直径2 3mm的酸度调节功能陶瓷球；所用的合金功能材料为现有技术，具体为铜60 75% 、锌25 30% 、锡4 6% 、镍4 6%和稀土元素0. 01 0. 10%的质量百分比混合物，各组分之和为100%，经常规冶炼加工制成的厚度为0. 3 0. 5mm的片屑材料。 为了使用方便，并确保陶瓷活化材料212和合金功能材料213在水的循环流动过程中不被带入循环管道和循环泵23内，影响水流循环，本发明装置实施例进一步特征是把陶瓷活化材料212和合金功能材料213先分别装入均匀分布有直径为1 5mm孔的两个提篮内，再将两个提篮分别置于二级水处理器21的左、右腔室中。实施例的提篮孔径为lmm。
为了保证动物引用水的质量，本发明装置的进一步特征是该装置还包括水质在线监控单元3，以随时监控动物引用水的质量；水质在线监控单元3通过信号线和控制线分别与储水箱1及饮用水制备单元2相连接。所述水质在线监控单元3包括氧化还原电位仪32、酸度计33、0RP传感器34、pH传感器35及仪表箱31。仪表箱31采用塑料防水箱体，箱面板上嵌有氧化还原电位仪32、酸度计33、总电源开关、仪表电源开关和循环泵手动/自动开关；氧化还原电位仪32、酸度计33及所述各开关的电源线和信号线均接于仪表箱31内的接线端子上；0RP传感器34、pH传感器35分别与氧化还原电位仪32、酸度计33的信号端相接，氧化还原电位仪32控制循环泵23的启停。所述的仪表箱31可以固定在储水箱1的一侧，也可以安装在所述的不锈钢管架上。所述水质在线监控单元3本身为现有技术，但将其用于动物饮用水装置的水质在线监控上尚未见报道。
为了进一步保证动物引用水的质量，本发明装置储水箱1的饮用水出口 14管接有 后置处理单元4，所述后置处理单元4包括管式水处理器41和饮用水出水阀42 ;饮用水出 水阀42的一端管接在储水箱1的饮用水出口 14上，另一端与管式水处理器41的输入端管 接，管式水处理器41的输出端管接动物饮水管。本发明装置实施例的管式水处理器41长 度为300mm。管式水处理器41内装有活化水功能型材(现有产品)，可进一步对饮用水进 行再活化处理，强化饮用水活化效果。所述的后置处理单元4可以固定在储水箱1的一侧， 也可以安装在所述的不锈钢管架上。 本发明所述液位控制单元5为不锈钢浮球液位开关。该开关安装在储水箱1内的 自来水进口 11处(参见图l)，可实现储水箱l内液位的自动控制。 本发明装置的工作原理和过程是管道自来水经自来水进口 11上的液位控制开 关5进入储水箱1内，当箱内水位达到控制高度时，液位控制开关5关闭，停止向箱内注水； 反之液位控制开关5打开并进水。当储水箱l内液位高于循环水出口 13位置，此时可依次 按顺序开启仪表箱31上的总电源开关(红色指示灯点亮，仪表箱处于带电状态)、仪表电源 开关(红色指示灯点亮，氧化还原电位仪、酸度计接通电源，两仪表即刻显示饮用水水质的 氧化还原电位和pH数值)、循环泵手动/自动开关(手动、自动档均可，绿色指示灯点亮，循 环泵23开始工作)。当循环泵手动/自动开关为自动位置时，根据饮用水水质标准将氧化 还原电位仪的上限值进行限定设置，活化材料失效自动报警。循环泵23的工作状态受控于 氧化还原电位仪的设定值，高于设定值循环泵23工作，反之循环泵23不工作。在循环泵23 运转的过程中，二级水处理器21可对储水箱1内水体进行周而复始循环处理，直至箱内水 水质氧化还原电位值低于设定值，循环泵23自动停止工作，由此可避免对水的重复处理， 降低运行成本，实现了水质在线监控，无人维护自动运行；当循环泵手动/自动开关为手动 位置，箱内水水质的氧化还原电位值低于设定值时，此时应将循环泵自动/手动开关断开， 人为停止循环泵23工作，以减少不必要的电能消耗。箱内饮用水水质可通过0RP传感器34 及pH传感器35将氧化还原电位及pH数据传输给氧化还原电位仪32和酸度计33并显示 其面板上，可通过氧化还原电位仪32和酸度计33实现对箱内水水质的时时监控。
本发明装置实施例中的二级水处理器21对饮用水进行处理时，其工作过程是首 先让水体在循环泵23的驱动下，经循环泵出水阀22由进水口 214进入二级水处理器21左 腔室，通过活化材料212的处理，用于调节水质的氧化还原电位和pH值。当水位超过隔板 211时，水便会自行流入右腔室内，通过合金功能材料213处理后，可实现对水质的杀菌、除 余氯及重金属效果，经过两级功能材料处理后，该饮用水可由出水口 215通过循环水进口 12进入储水箱1内。水体的这一处理过程是由循环泵23提供动力实现循环往复工作。
经检测，市供自来水经二级水处理器21处理5h后，氧化还原电位可降低至150mv， pH值可提高为7. 8 (参见图3 8)。自来水中的余氯、重金属离子、细菌、藻类均可得到有 效抑制。处理后达标水可由饮用水出口 14输出引至动物饮水口处供动物饮用，或者再进一 步经管式水处理器41处理后，弓I至动物饮水口处供动物饮用。本发明装置实施例的处理水 量约为90 160L/h。经过该装置处理的自来水通过水质在线监控单元3得到的水质变化 情况如图3 8所示。 本发明未述及之处适用于现有技术。
权利要求
一种动物饮用水活化装置，其特征在于该装置包括储水箱、饮用水制备单元、水质在线监控单元及液位控制单元；储水箱通过管道与饮用水制备单元连接；液位控制单元安装在储水箱内的自来水进口处；所述储水箱的侧箱壁或后箱壁上开有的5个管口，由上到下依次为自来水进口、循环水进口、饮用水出口、循环水出口和排空口；所述的自来水进口管接自来水源，循环水进口和循环水出口分别管接饮用水制备单元，排空口管接排空阀；所述饮用水制备单元包括依次管接的循环泵进水阀、循环泵、循环泵出水阀和二级水处理器；循环泵进水阀经所述循环水出口与储水箱管接，二级水处理器经所述循环水进口与储水箱管接；所述二级水处理器为不锈钢制箱体，箱体由高度低于箱体高度的隔板分隔为左、右两个腔室，左、右两个腔室内分别装有陶瓷活化材料和合金功能材料；左腔室内的陶瓷活化材料为第一活化材料和第二活化材料按质量比为(8～9)∶(1～2)比例配制的混合材料；左腔室的底部开有进水口，右腔室的外侧壁中部开有出水口；进水口与循环泵出水阀管接，出水口与循环水进口管接；所述第一活化材料和第二活化材料分别为远红外活水陶瓷球和酸度调节功能陶瓷球；所述液位控制单元为不锈钢浮球液位开关，该开关安装在储水箱内的自来水进口处。
2. 根据权利要求1所述的动物饮用水活化装置，其特征在于所述储水箱放置或安装在 底部装有行走轮的不锈钢管架上。
3. 根据权利要求1所述的动物饮用水活化装置，其特征在于第一活化材料为直径3 6mm的远红外活水陶瓷球；第二活化材料为直径2 3mm的酸度调节功能陶瓷球；所述合金 功能材料为铜60 75%、锌25 30%、锡4 6%、镍4 6%和稀土元素0. 01 0. 10% 的质量百分比混合物，经冶炼加工制成厚度为0. 3 0. 5mm的片屑材料。
4. 根据权利要求3所述的动物饮用水活化装置，其特征在于把所述陶瓷活化材料和合 金功能材料先分别装入均匀分布有直径为1 5mm孔的两个提篮内，再将两个提篮分别置 于二级水处理器的左、右腔室中。
5. 根据权利要求1 4任一项所述的动物饮用水活化装置，其特征在于储水箱的饮用 水出口管接有后置处理单元，后置处理单元包括管式水处理器和饮用水出水阀；饮用水出 水阀的一端管接在储水箱的饮用水出口上，另一端与管式水处理器的输入端管接，管式水 处理器的输出端接动物饮水管。
6. 根据权利要求1 4任一项所述的动物饮用水活化装置，其特征在于该装置还包括 水质在线监控单元，水质在线监控单元通过信号线和控制线分别与储水箱及饮用水制备单 元相连接。
7. 根据权利要求5所述的动物饮用水活化装置，其特征在于该装置还包括水质在线监 控单元，水质在线监控单元通过信号线和控制线分别与储水箱及饮用水制备单元相连接。
全文摘要
本发明涉及一种动物饮用水活化装置，其特征在于该装置包括储水箱、饮用水制备单元及液位控制单元；所述储水箱通过管道与饮用水制备单元连接；液位控制单元安装在储水箱的自来水进口处；所述储水箱的箱壁上开有的5个管口，由上到下依次为自来水进口、循环水进口、饮用水出口、循环水出口和排空口；自来水进口管接自来水源，循环水进口和循环水出口分别管接饮用水制备单元，排空口管接排空阀；所述饮用水制备单元包括依次管接的循环泵进水阀、循环泵、循环泵出水阀和二级水处理器；循环泵进水阀经所述循环水出口与储水箱管接，二级水处理器经所述循环水进口与储水箱管接。
文档编号C02F1/30GK101708885SQ20091022811
公开日2010年5月19日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者丁燕, 孟军平, 张许红, 梁金生, 汤庆国 申请人:天津金海城环境科技有限公司