提高常规净水器性能的净水装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种提高常规净水器性能的净水装置，属于水处理【技术领域】。该装置的封闭壳体的进水口和出水口分别连接供水接口和常规净水器进水口，壳体内设有至少一对的阴电极和阳电极，阳电极和阴电极分别连接电源的正负极，壳体内进水口处设置一个阳电极，壳体内出水口处设置一个阴电极，进水口与出水口之间设有至少一级的过滤层，过滤层具有导电性并位于阴电极和阳电极之间。该装置将电化学水处理与过滤集成，构成电化学处理与过滤处理密不可分协同作用高效处理的有机整体，将水中污染物分质过滤逐级去除，实现对源水的深度净化。
【专利说明】提高常规净水器性能的净水装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种对生活用水(如市供自来水)进行净化的装置，属于水处理【技术领域】。
【背景技术】
[0002]水污染与民众生活水平提高催生了生活用水净化行业。然而迄今生活用水净化器的产品同质化严重，产品品质良莠不齐，质量问题层出不穷。我国卫生部虽年年监督抽检，但历年公告的净水器不合格产品及厂家反逐年递增。2010年，两种名牌超滤净水器因抽检细菌超标被通报；2011年卫生部公告不合格品增加到14家。技术创新已成为制约饮用水净化器产业发展的首要瓶颈。如何确保饮用水质的绝对安全，以及节水、环保、健康，成为政府、社会、民众共同关注的焦点。
[0003]纵观现有生活用水净化器(以下简称净水器)技术及产品的状况如下:
[0004]1、以“龙头水”为处理对象的现有净水器技术已难以适应因环境水污染加剧、市供自来水输送二次污染、自来水加氯消毒有害毒副物等等源水水质的恶化。近年来，自然灾害不断，水污染突发卫生事件频发，要求净水器应设计有一定的弹性负荷强化处理能力，以保证在饮用水突发卫生事件应急期间能够仍能保证出水水质达标。然而，现有市售净水器根本无法满足如此高的要求。
[0005]2、市场现有净水器的典型工艺结构为:①前处理(PP棉、陶瓷、不锈钢滤网等，主要用于去除源水中的悬浮颗粒、胶体物质)一②中间处理(均采用颗粒碳-烧结碳，用于除异味、降低色度、吸附余氯、阻隔大分子有机物并吸附小分子有机物、吸附去除重金属离子和除菌等等)一③膜过滤(过滤精度0.1?0.01微米的超滤膜，用于滤除水中所有的悬浮物、胶体、微生物与病毒、以及部分大分子有机物；过滤精度为纳米的纳滤膜，主要用于脱除三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂、可溶性有机物、Ca等硬度成分及蒸发残留物质；反渗透膜)一④后处理(载银活性炭等，主要为改善口感、抑菌等)。上述现有净水器的工艺结构存在的问题有:
[0006]2.1前处理尤其是中间环节一活性碳，起到承上启下的重要作用，却又极易受细菌污染等过早饱和失效，需要专业人士定期上门服务频繁更换，同时也增加了接头漏水的概率。
[0007]2.2由于前级预处理不能有效工作，大大加重了后级超滤(纳滤、反渗透)处理单元的负荷，以至其设计容量不得不加大，整机成本也相应增加。
[0008]2.3因前、中、后各级处理工作的负荷分配不合理，需频繁更换前级滤芯，导致现有净水器均为多级组装结构，无法集成到一个反应器中，性能价格比极低，同时还导致后级膜过滤单元提前破损失效，整机寿命短，这也是净水器不能真正成为家电商品的另一原因。
[0009]3、电化学水处理方法是以电化学电解过程的氧化还原反应基本原理为基础，利用电极反应及其相关过程，通过直接和间接的氧化还原、凝聚絮凝、吸附降解和协同转化等综合作用，对水中有机物、重金属、硝酸盐、胶体颗粒物、细菌、色度、嗅味等污染物具有优良的去除效果。但是，电化学水处理技术迄今难以应用到生活饮用水净化处理器中。这是因为，对于生活用净水器来说，水中污染物在净水器中停留接触时间仅仅是秒数量级，由于接触时间太短，因此根本来不及充分反应。目前较广泛应用的KDF (微生物抑制装置)水处理技术，算是电化学在生活用水净化处理器中一种比较好的尝试。但是KDF的比表面积不大，且价格较贵，通常是与活性碳组合使用；而且，KDF的自发原电池电位差太低，氧化还原效果不足。
实用新型内容
[0010]本实用新型要解决的技术问题是，提出一种串接在常规净水器和源水(市供水)之间可以深度净化生活用水，从而提高常规净水器的装置。
[0011]本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是:一种提高常规净水器性能的净水装置，包括设有进水口和出水口的封闭壳体和和电源，所述壳体内设有至少一对的阳电极和阴电极，所述阳电极和阴电极分别连接电源的正负极，所述进水口连接外部供水接口，所述出水口连接常规净水器的进水口，所述壳体内靠近进水口处设置一个阳电极，所述壳体内靠近出水口处设置一个阴电极，所述壳体内的进水口与出水口之间设有至少一级的过滤层，所述过滤层具有导电性并位于所述阴电极和阳电极之间。
[0012]本实用新型的有益效果是:通过将电化学水处理工艺与过滤工艺集成，构成电化学处理与过滤处理密不可分协同作用高效处理的有机整体，在反应器内电极电场间沿水过滤方向，通过兼具电化学与物理过滤双重作用的导电过滤层组合，反应池内的电化学反应过程划分成若干个不同的反应区域，各级过滤层由于在其两侧产生电压降而使其两侧形成正、负极；工作负荷趋于平衡，将水中污染物分质过滤逐级去除，实现对源水的深度净化。
[0013]本实用新型的发明人在实践中进一步发现，如果进水口处的阳电极采用由可析出离子的金属材料制成，则会在进水口处的水中形成絮凝，从而增强水质净化效果。为此，作为对本发明的净水器的进一步改进是:所述壳体内靠近进水口处的阳电极是由可析出离子的金属材料制成的阳电极。
[0014]本实用新型的发明人在实践中更进一步发现，若使源水进入本发明装置前后产生微涡旋紊流，可以显著改善对源水的净化和活化效果。为此，作为对本发明的净水器的更进一步改进是:所述进水口处的阳电极上开有使进水产生涡旋的透水孔。
[0015]上述本实用新型技术方案的完善如下:
[0016]1、所述过滤层是二级以上时，其沿水流方向过滤精度由低到高。
[0017]2、所述壳体作为阴电极。
[0018]3、所述壳体进水口处的阳电极是由铝或铁制成的阳电极，所述阴电极是采用钛或不锈钢制成的阴电极。
[0019]4、所述过滤层是由第一级的陶瓷滤片和第二级的多功能复合净水滤料组成的二级过滤层。
[0020]5、所述过滤层是活性炭与有机材料过滤膜采用压接或粘接方法制成的复合膜。
[0021]6、所述透水孔的直径大小不等。
[0022]7、所述电源采用非对称交变脉冲电解电源，包括环氧树脂防水封装的两块1430毫安时3.7V的锂电池和220V充电附件。[0023]特注:上述本实用新型技术方案中提到的过滤层既然称为过滤层，则必然是透水性的，而且必然封盖壳体内全部水流的通路或者说过滤层成为壳体内全部水流的通路(即壳体内全部水流都应通过过滤层)。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]下面结合附图对本实用新型的净水装置作进一步说明。
[0025]图1是本实用新型实施例一的净水装置结构示意图。
[0026]图2是本实用新型实施例二的净水装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]实施例一
[0028]本实施例的提高常规净水器性能的净水装置参见图1，串接在常规进水器进水口与外部供水进口之间，主要用于强化杀菌能力。该净水装置包括分别设有进水口 8和出水口 9的封闭壳体I和电源4，壳体I采用食品级PE塑料封装制作。壳体1内设有一对的阴电极2-1和阳电极2-2，阴电极2-1采用均布Φ 3透水孔的304不锈钢板(也可以棒状或其他形状)制成，阳电极2-2采用均布使进水产生涡旋的Φ3透水孔的铝板或铁板(也可以棒状或其他形状)制成；阳电极2-2和阴电极2-1分别连接电源4的正负极。进水口 8连接外部供水接口，出水口 9连接常规净水器的进水口，进水口 8和出水口 9的接口规格视外部供水和常规净水器而定，有标称2分口与4分螺纹口可选，可直接与日用生活的用水(供水)口和常规净水器进水口对接。阳电极2-2设置在壳体I内靠近进水口 8处，阴电极2-1设置在壳体I内靠近出水口 9处，壳体1内的进水口 8与出水口 9之间设有沿水流方向过滤精度由低到高的二级透水性过滤层，分别是第一级的陶瓷滤片3-4和第二级的多功能复合净水滤料3-5，第一级的陶瓷滤片3-4和第二级的多功能复合净水滤料3-5位于阴电极2-1和阳电极2-2之间并布满壳体I内与水流方向垂直的横截面，从而成为壳体内全部水流的通路使壳体内全部水流都从这二级过滤层通过。
[0029]第一级的陶瓷滤片3-4作了导电物质添加改性，具有导电性，厚度5毫米，平均过滤孔径100微米；第二级的多功能复合净水滤料3-5是由多种合金烧结而成，具有导电性，粒径30~80目，堆积容重0.5-0.6g/cm3,比表面积≥900m2/g,碘吸附值兰800mg/g,亚甲蓝吸附值3 120mg/g，压结封装于壳体I内，滤层堆积高度50毫米。
[0030]本实施例的电源4采用非对称交变脉冲电解电源，是本发明 申请人:自制的装置，作环氧树脂防水封装，以两块1430毫安时3.7V的锂电池叠加供电，并附带有220V充电附件。当然，本实施例电极的电源也可以采用直流电源或者其他现有可用于电解水的电源。
[0031]杀囷实验:
[0032]将本实施例的净水装置与容积为2升的隔水式细菌培养水箱串接，用泵打循环，流速约2.2升/分钟。大肠杆菌细菌总数加标至约32万个/毫升，依据国家环保总局2002年《水和废水监测分析方法》第四版，实验结果见下表1。
[0033]表1
[0034]
【权利要求】
1.一种提高常规净水器性能的净水装置，包括设有进水口和出水口的封闭壳体和和电源，所述壳体内设有至少一对的阳电极和阴电极，所述阳电极和阴电极分别连接电源的正负极，所述进水口连接外部供水接口，所述出水口连接常规净水器的进水口，其特征在于:所述壳体内靠近进水口处设置一个阳电极，所述壳体内靠近出水口处设置一个阴电极，所述壳体内的进水口与出水口之间设有至少一级的过滤层，所述过滤层具有导电性并位于所述阴电极和阳电极之间。
2.根据权利要求1所述提高常规净水器性能的净水装置，其特征在于:所述壳体内靠近进水口处的阳电极是由可析出离子的金属材料制成的阳电极。
3.根据权利要求2所述提高常规净水器性能的净水装置，其特征在于:所述进水口处的阳电极上开有使进水产生涡旋的透水孔。
4.根据权利要求1、2或3所述提高常规净水器性能的净水装置，其特征在于:所述过滤层是二级以上时，其沿水流方向过滤精度由低到高。
5.根据权利要求1、2或3所述提高常规净水器性能的净水装置，其特征在于:所述壳体作为阴电极。
6.根据权利要求2或3所述提高常规净水器性能的净水装置，其特征在于:所述壳体进水口处的阳电极是由铝或铁制成的阳电极，所述阴电极是采用钛或不锈钢制成的阴电极。
7.根据权利要求1、2或3所述提高常规净水器性能的净水装置，其特征在于:所述过滤层是由第一级的陶瓷滤片和第二级的多功能复合净水滤料组成的二级过滤层。
8.根据权利要求1、2或3所述提高常规净水器性能的净水装置，其特征在于:所述过滤层是活性炭与有机材料过滤膜采用压接或粘接方法制成的复合膜。
9.根据权利要求3所述提高常规净水器性能的净水装置，其特征在于:所述透水孔的直径大小不等。
10.根据权利要求1、2或3所述提高常规净水器性能的净水装置，其特征在于:所述电源采用非对称交变脉冲电解电源，包括环氧树脂防水封装的两块1430毫安时3.7V的锂电池和220V充电附件。
【文档编号】C02F9/06GK203683288SQ201320851412
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】肖英 申请人:肖英