一种基于RO反渗透水净化模拟教具的制作方法

一种基于ro反渗透水净化模拟教具
技术领域
[0001]
本申请涉及一种基于ro反渗透水净化模拟教具，属于教学用具技术领域。


背景技术：

[0002]
为了使更多的青少年了解与ro反渗透原理相关的理论和知识，很多教育机构都设置一些基础实验平台来帮助学生学习和理解，使得学生更好的掌握科学知识。
[0003]
现有的被污染的水源存在很多污染类型，动物饮用后会导致各种疾病，不同的污染类型中存在不利于动物体吸收和消化的有害物质，这些有害物质包括泥沙、悬浮物、胶体、有机物、重金属、余氯、农药，还有细菌、真菌、病毒等微生物。
[0004]
现有的ro反渗透模拟教具都是将配置的不同浓度的水溶液进行反渗透过滤，但是这种ro反渗透模拟教具使用的水溶液种类较少，反渗透过滤后的水与渗透过滤前的水溶液从表面来看并无差异，并不能直观的看出ro反渗透模拟教具的反渗透效果，导致学习者不能很好的体验和学习反渗透的过程，教学效果不理想。


技术实现要素：

[0005]
为了解决上述问题，本申请提出了一种基于ro反渗透水净化模拟教具，该基于ro反渗透水净化模拟教具在水净化模拟过程更形象、直观的帮助学生理解ro反渗透原理及相关的知识，教学效果极佳。
[0006]
本申请技术方案如下：
[0007]
本申请提供了一种基于ro反渗透水净化模拟教具，包括：
[0008]
ro反渗透过滤元件，包括进水通道、第一出水通道和第二出水通道，所述进水通道与第一出水通道和第二出水通道之间设有ro膜滤芯；
[0009]
储水管，所述储水管竖直设置，所述储水管出水口通过连接管与所述进水通道相连通；
[0010]
废水管，所述废水管与所述储水管平行设置且处在同一高度，所述废水管与所述第一出水通道相连通；
[0011]
净水结构，所述净水结构与所述第二出水通道相连接；
[0012]
增压泵，所述增压泵设在连接储水管出水口与进水通道的连接管上，用于调节ro反渗透元件内的水压。
[0013]
本申请提供的水净化模拟教具通过储水管向ro反渗透过滤元件输入不同盐浓度或含有不同污染物的水溶液，学习者通过调节增压泵向整个ro反渗透过滤元件提供不同的系统压力，当调节的系统压力大于水溶液的自然渗透压时，通过ro膜滤芯的净化水通过第二出水通道进入到净水结构内，未通过ro膜滤芯的废水通过第一出水通道进入到废水管内，同时观察储水管和废水管内液面的高度，来直观的判断ro反渗透过滤元件的渗透过滤效果。使用增压泵调节系统压力，能够使学习者体验系统压力达到自然渗透压的临界值，体验效果颇佳，储水管和废水管同一高度设置，通过观察储水管与废水管的高度差，能够形象
直观的反应渗透的效果，进一步促进学习者对ro反渗透原理的学习和理解。
[0014]
可选地，还包括第二过滤元件，包括：
[0015]
第二过滤元件进水通道，所述第二过滤元件进水通道与增压泵相连通；和
[0016]
第二过滤元件出水通道，所述第二过滤元件出水通道与所述进水通道相连通；和
[0017]
第二滤芯，设在所述第二过滤元件进水通道和第二过滤元件出水通道之间，所述第二滤芯为沉淀滤芯或吸附滤芯。
[0018]
可选地，还包括第三过滤元件，包括：
[0019]
第三过滤元件进水通道，所述第三过滤元件进水通道与第二过滤元件出水通道相连通；和
[0020]
第三过滤元件出水通道，所述第三过滤元件出水通道与所述进水通道相连通；
[0021]
第三滤芯，设在所述第三过滤元件进水通道和第三过滤元件出水通道之间，所述第三滤芯为吸附滤芯。
[0022]
可选地，还包括第四过滤元件，包括：
[0023]
第四过滤元件进水通道，所述第四过滤元件进水通道与第三过滤元件出水通道相连通；和
[0024]
第四过滤元件出水通道，所述第四过滤元件出水通道与所述进水通道相连通；
[0025]
第四滤芯，设在所述第四过滤元件进水通道和第四过滤元件出水通道之间，所述第四滤芯为吸附滤芯。
[0026]
可选地，所述沉淀滤芯为pp棉滤芯，所述吸附滤芯包括颗粒性活性炭滤芯、压缩性活性炭滤芯或陶瓷滤芯。
[0027]
可选地，所述第二滤芯为pp棉滤芯，所述第三滤芯为颗粒性活性炭滤芯，所述第四滤芯为压缩性活性炭滤芯或陶瓷滤芯。
[0028]
可选地，所述增压泵为手动增压泵。
[0029]
可选地，所述储水管和废水管在高度方向上设有相同的刻度标记。
[0030]
可选地，还包括固定底座，所述固定底座上设有向上延伸的支撑柱，所述支撑柱上设有支撑框架，所述支撑框架用于容纳ro反渗透过滤元件、第二过滤元件、第三过滤元件和/或第四过滤元件。
[0031]
可选地，包括4个支撑柱，所述支撑柱的顶部通过连接杆首尾依次相连，所述净水结构为设在连接杆上的水龙头。
[0032]
作为一种实施方式，4个支撑柱形成一个四边形，支撑柱的顶部通过连接杆首尾依次相连，以提高模拟教具整体结构的稳定性，每个支撑柱上设置一个支撑框架，每个支撑框架分别固定有一个过滤元件，4个支撑框架设在形成的四边形的外侧，且处在支撑杆的同一高度，有助于整个结构的平衡稳定。
[0033]
本申请能产生的有益效果包括但不限于：
[0034]
1.本申请所提供的基于ro反渗透水净化模拟教具，在水净化模拟过程更形象、直观的帮助学生理解ro反渗透原理，教学效果极好。使用增压泵调节系统压力，能够使学习者体验系统压力达到自然渗透压的临界值，体验效果颇佳，储水管和废水管同一高度设置，通过观察储水管与废水管的高度差，能够形象直观的反应渗透的效果，进一步促进学习者对ro反渗透原理的学习和理解。
[0035]
2.本申请所提供的基于ro反渗透水净化模拟教具，其第二过滤元件设在增压泵和ro反渗透过滤元件之间，能够将不同污染程度的水进行分级过滤处理，降低了ro反渗透过滤元件的过滤压力，延长了ro反渗透过滤元件的使用寿命，通过在第二过滤元件内设置不同的滤芯，以过滤不同污染等级的水，增加了学习者的多种体验和乐趣，同时有助于学习者掌握水净化的整个过程和相关的知识。
[0036]
3.本申请所提供的基于ro反渗透水净化模拟教具，其第三过滤元件和第四过滤元件的设置，同样是增加不同污染等级的水，学习者通过操作增压泵，以丰富其不同的体验和增加体验的乐趣。
[0037]
4.本申请所提供的基于ro反渗透水净化模拟教具，固定底座、支撑柱及支撑框架的设置，能够保证整个水净化模拟过程稳定的进行，同时有助于学习者的操作和观察，进而提高教学质量。
附图说明
[0038]
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0039]
图1为本申请实施例涉及的一种基于ro反渗透水净化模拟教具的结构示意图；
[0040]
图2为本申请实施例涉及的另一种基于ro反渗透水净化模拟教具的结构示意图；
[0041]
图3为图2水净化模拟教具的俯视图；
[0042]
图4为ro反渗透过滤元件示意图；
[0043]
图5为第二过滤元件、第三过滤元件或第四过滤元件示意图。
[0044]
部件和附图标记列表：
[0045]
1、ro反渗透过滤元件，11、进水通道，12、第一出水通道，13、第二出水通道，14、ro膜滤芯，141、ro膜滤芯侧壁，142、ro膜滤芯通孔，
[0046]
21、储水管，22、废水管，23、净水结构，24、连接管，
[0047]
3、增压泵，
[0048]
4、第二过滤元件，41、第二过滤元件进水通道，42、第二过滤元件出水通道，43、第二滤芯，431、第二滤芯侧壁，432、第二滤芯通孔，
[0049]
5、第三过滤元件，6、第四过滤元件，
[0050]
7、固定底座，71、支撑柱，72、支撑框架，73、连接杆，
具体实施方式
[0051]
为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0052]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0053]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0054]
本申请的实施例公开了一种基于ro反渗透水净化模拟教具，如图1和图2所示，包括ro反渗透过滤元件1，ro反渗透过滤元件1包括进水通道11、第一出水通道12和第二出水通道13，进水通道11与第一出水通道12和第二出水通道13之间设有ro膜滤芯14；ro反渗透过滤元件1的进水通道11通过连接管24与一储水管21相连通，同时ro反渗透过滤元件1的第一出水通道12与废水管22相连通，储水管21和废水管22均竖直设置，且均为透明材质，以便于观察，储水管21和废水管22内液面的变化，ro反渗透过滤元件1的第二出水通道13与净水结构23相连通，在ro反渗透过滤元件1使用过程中，经过ro膜滤芯14的渗透干净的水经过第二出水通道13流进净水结构23内；未经过ro膜滤芯14的废水被排放至废水管22内；还包括设在储水管21出水口与进水通道的连接管24上的增压泵3，学习者可通过操作增压泵3，来调节ro反渗透过滤元件1内的系统压力，以使系统压力达到自然渗透压的临界值，增加了学习者的体验乐趣，进一步促进学习者对ro反渗透原理的学习和理解。
[0055]
为了能够处理不同等级的污染的水源，同时降低对ro膜滤芯14的过滤压力，在增压泵3和ro反渗透过滤元件1的进水通道11之间设置有第二过滤元件4，第二过滤元件进水通道41与增压泵3相连通，第二过滤元件出水通道42与ro反渗透过滤元件1的进水通道11相连通，第二过滤元件4内设有第二滤芯43，第二滤芯43设在第二过滤元件进水通道41和第二过滤元件出水通道42之间，第二滤芯43为沉淀滤芯或吸附滤芯。
[0056]
沉淀滤芯包括pp棉滤芯，以过滤水中的泥沙、悬浮物、胶体、有机物及杂质，吸附滤芯包括颗粒性活性炭滤芯、压缩性活性炭滤芯或陶瓷滤芯，颗粒性活性炭滤芯和压缩性活性炭滤芯，用于除去水中的颜色和气味，陶瓷滤芯可有效去除水中的泥沙、锈铁，部分细菌及寄生虫等微生物。
[0057]
通过更换不同的第二滤芯43，和通过配置不同等级的污水分别进行处理，以体验不同等级污染的水的净化过程，通过操作增压泵3和观察储水管21和废水管22的液位差，以丰富学习者的感受体验，增加学习乐趣，有效促进对ro反渗透知识的掌握。
[0058]
在一优选的实施方式中，还包括第三过滤元件5，第三过滤元件5设在第二过滤元件4和ro反渗透过滤元件1之间，第三过滤元件5的进水通道与第二过滤元件4出水通道相连通，第三过滤元件5的出水通道与ro反渗透过滤元件1的进水通道11相连通，第三过滤元件5包括第三滤芯，第三滤芯设在第三过滤元件进水通道和第三过滤元件出水通道之间，在本实施方式中，第二滤芯为pp棉滤芯，第三滤芯为吸附滤芯。
[0059]
在另一种更优选的实施方式中，还包括第四过滤元件6，第四过滤元件6设在第三过滤元件5和ro反渗透过滤元件1之间，第四过滤元件6进水通道与第三过滤元件5出水通道相连通，第四过滤元件6出水通道与ro反渗透过滤元件1的进水通道相连通，第四过滤元件6包括第四滤芯，第四滤芯设在第四过滤元件6进水通道和第四过滤元件6出水通道之间，在本实施方式中，第二滤芯为pp棉滤芯，第三滤芯为颗粒性活性炭滤芯，第四滤芯为压缩性活性炭滤芯。
[0060]
在实际使用过程中，如图1所示，通过配置不同等级的污染的水，可将储水管21和废水管22之间连通不同的过滤元件，比如含有颗粒状杂质的水，只连通第二过滤元件4和ro反渗透过滤元件1即可；如含有改变水颜色的水，只连通第三过滤元件5和/或第四过滤元件
6和ro反渗透过滤元件1即可；如污染等级更高的水，同时连通四个过滤元件即可，进而丰富了学习者的体验种类，促进学习效果。
[0061]
为了增加体验者体验的趣味性，增压泵3为手动增压泵，为了便于观察储水管21和废水管22的液位差，储水管21和废水管22在高度方向上设有相同的刻度标记。
[0062]
为了提高整个基于ro反渗透水净化模拟教具的结构的稳定性，如图2所示，在一种实施方式中，包括固定底座7，固定底座7上设有向上延伸的支撑柱71，支撑柱71上设有支撑框架72，支撑框架72用于容纳ro反渗透过滤元件1、第二过滤元件4、第三过滤元件5和/或第四过滤元件6。
[0063]
在一种优选的实施方式中，如图2所示，包括4个支撑柱71，4个支撑柱71竖直设置，且形成四边形，支撑柱71的顶部通过连接杆73首尾依次连接，每个支撑柱71上分别设置一个支撑框架72，支撑框架72设在形成的四边形的外侧，以方便学习者的观察。
[0064]
作为一种实施方式，净水结构23为设在连接杆73顶部的水龙头，水龙头有利于渗透的干净水的收集。
[0065]
作为一种实施方式，如图4所示，ro反渗透过滤元件包括ro膜滤芯14、进水通道11、第一出水通道12和第二出水通道，在净化的过程中，污水依次经过进水通道11、ro膜滤芯侧壁141，在增压泵调节的压力的作用下，能经过ro膜滤芯14内壁的水为干净的水，然后经过ro膜滤芯通孔142、第二出水通道13流入到净水结构23内；不能经过ro膜滤芯14内壁的水为废水，经过第一出水通道12流入到废水管内。
[0066]
作为一种实施方式，如图5所示，第二过滤元件、第三过滤元件和第四过滤元件除滤芯的结构不同外其他结构均相同，以第二过滤元件为例，包括第二过滤元件进水通道41、第二过滤元件出水通道42和第二滤芯43，在净化的过程中，污水流经第二过滤元件进水通道41、然后流经第二滤芯侧壁431的外侧，在增压泵调节的压力的作用下，流经第二滤芯侧壁431，然后流进第二滤芯通孔432，最后经过第二过滤元件出水通道42流出。
[0067]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0068]
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。