集化学氧化、过滤、吸附于一体的净水器及其净水工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种净水器，特别是涉及一种集化学氧化、过滤、吸附于一体的净水 器。
【背景技术】
[0002] 随着经济的快速发展，水源污染程度逐渐加剧，加之自来水在输送过程中受到管 网老化、锈蚀、渗漏、高层水箱等因素的影响，饮用水水质越来越令人担忧。因此，作为提供 优质饮用水的净水器将会有很大的发展前景。
[0003] 净水器中粒状活性炭吸附过滤技术主要是利用颗粒状活性炭的吸附作用，从水中 去除多种有机污染物、臭味、余氯等，但分子量过大的有机物无法进入活性炭的微孔吸附 区，不能得到有效去除，并且单纯使用活性炭进行吸附，易滋生细菌。面对越来越严重的水 源微污染，仅依靠活性炭吸附作用已无法满足人们对水质净化日益增高的要求。
【发明内容】
[0004] 本发明是为了解决现有以颗粒状活性炭吸附作用为主要净水机制的净水器在去 除多种有机污染物、臭味、余氯等的过程中，存在有机物去除率低、易滋生细菌的问题，提供 了一种集化学氧化、过滤、吸附于一体的净水器，去除水中有机污染物效果好，去除率高。
[0005] 本发明是通过以下技术方案来实现的：
[0006] 集化学氧化、过滤、吸附于一体的净水器，包括进水管、水射器、加药管、试剂瓶、高 锰酸钾溶液、上端连接管、过滤筒、陶瓷滤芯、下端连接管、吸附筒、活性炭滤芯和出水管；
[0007] 进水管、加药管分别与水射器的输入端连接，水射器的输出端通过上端连接管与 过滤筒的顶部连接，过滤筒的底部通过下端连接管与吸附筒的底部连接，吸附筒的顶部与 出水管连接；
[0008] 过滤筒内设有陶瓷滤芯，吸附筒内设有活性炭滤芯，试剂瓶内装有高锰酸钾溶液， 加药管插在试剂瓶中。
[0009] 本发明集化学氧化、物理过滤、物理化学吸附于一体，利用高锰酸钾氧化、陶瓷过 滤、活性炭吸附三级工艺去除水中有机污染物。进水与高锰酸钾混合后，高锰酸钾的氧化作 用可去除部分有机物，同时去除水中的铁、锰，控制水中臭味和杀菌；同时高锰酸钾的还原 产物二氧化锰可以吸附部分有机物。陶瓷过滤工艺可以进一步去除水中的浊度、给水管网 泄露的铁锈、有机物胶体及高锰酸钾还原产物二氧化锰等。最后利用活性炭的吸附作用对 较小分子有机物、余氯、氯化消毒副产物及剩余高锰酸钾等进行有效的去除，使水质得到净 化。
[0010] 作为对本发明的进一步改进，试剂瓶上设有塑料盖，塑料盖上设有单向进气阀。
[0011] 作为对本发明的进一步改进，下端连接管的中部连接有放空管。更换活性炭滤芯 或取出陶瓷滤芯清洗时，放空管可以放空过滤筒和吸附筒中的水。
[0012] 作为对本发明的进一步改进，所述进水管、加药管、上端连接管、下端连接管、出水 管和放空管的材质均为聚氯乙烯。
[0013] 作为对本发明的进一步改进，所述过滤筒、吸附筒材质均为不锈钢。
[0014] 作为对本发明的进一步改进，所述试剂瓶材质为聚四氟乙烯。
[0015] 作为对本发明的进一步改进，所述水射器的材质为有机玻璃。
[0016] 作为对本发明的进一步改进，所述活性炭滤芯为烧结活性炭滤芯或颗粒活性炭滤 芯。
[0017] 作为对本发明的进一步改进，所述过滤筒与吸附筒构成过滤吸附装置，所述的过 滤吸附装置设有两个以上且相互并联。并联设置可以用于水量较大时的水净化。
[0018] 本发明净水器的净水工艺，包括以下步骤：自来水通过进水管进入水射器后，水射 器将试剂瓶内盛放的高锰酸钾溶液吸入水射器，水流混合后经过上端连接管进入过滤筒中 进行过滤，经陶瓷滤芯过滤后的水经下端连接管进入吸附筒中进行吸附过滤，经活性炭滤 芯净化后的水由出水管流出。
[0019] 本发明的有益效果是：
[0020] 本发明高锰酸钾与活性炭联用具有互补性，高锰酸钾氧化可以改善活性炭的吸附 特性，活性炭能够吸附部分有害的氧化中间产物，使饮水更加安全可靠。同时活性炭还能够 使水中剩余的高锰酸钾还原，避免由于过度地投加高锰酸钾而造成水中总锰浓度过高。本 发明对于水中的有机污染物有很好的去除效果，对臭味、铁、锰、微生物的控制效果佳，可用 于水的深度净化，保证出水水质。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明集化学氧化、过滤、吸附于一体的净水器的结构示意图。
[0022] 图2为陶瓷滤芯的结构示意图。
[0023] 图3为图2的A-A剖面图。
[0024] 图4为活性炭滤芯的结构示意图。
[0025] 图5为图4的B-B剖面图。
[0026] 其中，各数字代表含义如下：1、进水管；2、水射器；3、加药管；4、试剂瓶；6、单向进 气阀；7、塑料盖；8、上端连接管；9、过滤筒；10、陶瓷滤芯；11、下端连接管；12、吸附筒；13、 活性炭滤芯；14、出水管；15、放空管。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合具体附图对本发明作进一步详细介绍，但不局限于此。
[0028] 实施例1
[0029] 如图1所示，本发明包括进水管1、水射器2、加药管3、试剂瓶4、单向进气阀6、塑 料盖7、上端连接管8、过滤筒9、陶瓷滤芯10、下端连接管11、吸附筒12、活性炭滤芯13、出 水管14和放空管15,进水管1、加药管3的输出端分别与水射器2的输入端连接，加药管3 的输入端插入到带有塑料盖7的试剂瓶4中，试剂瓶4内装有高锰酸钾溶液，塑料盖7上装 有单向进气阀6,水射器2的输出端通过上端连接管8与过滤筒9的顶部连接，陶瓷滤芯10 设置在过滤筒9中，过滤筒9的下部通过下端连接管11与吸附筒12的下部连接，下端连接 管11中部与放空管15连接，活性炭滤芯13设置在吸附筒12中，吸附筒12的顶部与出水 管14连接。
[0030] 使用一段时间后，可通过放空管15放空过滤筒9内的水，将陶瓷滤芯10取出清 洗，可重复使用，而活性炭滤芯13则需要定期更换。待上端连接管8中水体无颜色时，需要 向试剂瓶4中装配高锰酸钾溶液。
[0031] 其中，所述过滤筒9、吸附筒12用不锈钢制成。所述试剂瓶4采用聚四氟乙烯制 成。所述进水管1、加药管3、上端连接管8、下端连接管11、出水管14与放空管15的材质 为聚氯乙烯。所述水射器2的材质为有机玻璃。所述活性炭滤芯13为烧结活性炭滤芯或 颗粒活性炭滤芯。
[0032] 本发明的工作原理：自来水通过进水管1进入水射器2后，由于水射器2内部形 成真空，在大气压作用下，试剂瓶4内盛放的高锰酸钾溶液便通过加药管3被吸到水射器2 中与输入的自来水混合，进行高锰酸钾氧化过程，接着混合完成后的水流经过上端连接管8 进入装有陶瓷滤芯10的过滤筒9中进行过滤，经陶瓷滤芯10过滤后的水流经下端连接管 11从底部进入装有活性炭滤芯13的吸附筒12中进行吸附过滤，净化后的出水由吸附筒12 顶部的出水管14流出。
[0033] 实施例2
[0034] 与实施例1相同，不同在于：过滤筒9与吸附筒12构成过滤吸附装置，过滤吸附装 置有两个且并联设在上端连接管8和出水管14之间。经高锰酸钾溶液氧化后的自来水分 流成两段，分别流至两个过滤筒9,过滤后经过陶瓷滤芯10,最后流至出水管14合并，形成 净水。
[0035] 试验：分别采用现有技术的活性炭净水器和实施例1的净水器净化自来水，其中 水射器管径DN20,进水流量为0. 114L/S，高锰酸钾溶液提升流量为0. 05L/s，出水流量为 0. 154L/S ;高锰酸钾溶液浓度为5mg/L。进出水水质及处理效果如表1所示。
[0036] 其中，C0Dto:用高锰酸钾作化学氧化剂的化学需氧量，UV 254:水中有机污染物物在 254nm波长紫外光下的吸光度。
[0037]表1进出水水质及处理效果
[0038]
【主权项】
1. 集化学氧化、过滤、吸附于一体的净水器，其特征在于：包括进水管（1)、水射器（2)、 加药管（3)、试剂瓶（4)、上端连接管（8)、过滤筒（9)、陶瓷滤芯（10)、下端连接管（11)、吸 附筒（12)、活性炭滤芯（13)和出水管（14)， 进水管（1)、加药管（3)分别与水射器（2)的输入端连接，水射器（2)的输出端通过上 端连接管（8)与过滤筒（9)的顶部连接，过滤筒（9)的底部通过下端连接管（11)与吸附筒 (12)的底部连接，吸附筒（12)的顶部与出水管（14)连接； 过滤筒（9)内设有陶瓷滤芯（10)，吸附筒（12)内设有活性炭滤芯（13)，加药管（3)插 在试剂瓶（4)中。
2. 根据权利要求1所述的集化学氧化、过滤、吸附于一体的净水器，其特征在于：试剂 瓶（4)上设有塑料盖（7)，塑料盖（7)上设有单向进气阀（6)。
3. 根据权利要求1所述的集化学氧化、过滤、吸附于一体的净水器，其特征在于：下端 连接管（11)的中部连接有放空管（15)。
4. 根据权利要求3所述的集化学氧化、过滤、吸附于一体的净水器，其特征在于：所述 进水管（1)、加药管（3)、上端连接管（8)、下端连接管（11)、出水管（14)和放空管（15)的材 质均为聚氯乙烯；所述过滤筒（9)、吸附筒（12)材质均为不锈钢；所述试剂瓶（4)材质为聚 四氟乙烯。
5. 根据权利要求1所述的集化学氧化、过滤、吸附于一体的净水器，其特征在于：所述 水射器（2)的材质为有机玻璃。
6. 根据权利要求1所述的集化学氧化、过滤、吸附于一体的净水器，其特征在于：所述 活性炭滤芯（13)为烧结活性炭滤芯或颗粒活性炭滤芯。
7. 根据权利要求1所述的集化学氧化、过滤、吸附于一体的净水器，其特征在于：所述 过滤筒（9)与吸附筒（12)构成过滤吸附装置，所述的过滤吸附装置设有两个以上且相互并 联。
8. 基于权利要求1所述的集化学氧化、过滤、吸附于一体的净水器的净水工艺，其特征 在于，包括以下步骤：自来水通过进水管（1)进入水射器（2 )后，水射器（2 )将试剂瓶（4 )内 盛放的高锰酸钾溶液吸入水射器（2 )，水流混合后经过上端连接管（8 )进入过滤筒（9 )中进 行过滤，经陶瓷滤芯（10)过滤后的水经下端连接管（11)进入吸附筒（12)中进行吸附过滤， 经活性炭滤芯（13)净化后的水由出水管（14)流出。
【专利摘要】本发明公开了一种集化学氧化、过滤、吸附于一体的净水器及其净水工艺，净水器的进水管（1）、加药管（3）分别与水射器（2）的输入端连接，水射器（2）的输出端通过上端连接管（8）与过滤筒（9）的顶部连接，过滤筒（9）的底部通过下端连接管（11）与吸附筒（12）的底部连接，吸附筒（12）的顶部与出水管（14）连接；过滤筒（9）内设有陶瓷滤芯（10），吸附筒（12）内设有活性炭滤芯（13），试剂瓶（4）内装有高锰酸钾溶液。自来水通过水射器混合，依次经过陶瓷滤芯和活性炭滤芯吸附过滤，形成净水。本发明对于水中的有机污染物有很好的去除效果，对臭味、铁、锰、微生物的控制效果佳，可用于水的深度净化。
【IPC分类】C02F9-04
【公开号】CN104787930
【申请号】CN201510196553
【发明人】张静, 张瑞甲, 朱亮, 高莹, 金梦婷, 陈梦妍
【申请人】河海大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月23日