農(nóng)村窖水無能耗重力凈化飲用水裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種農(nóng)村窖水無能耗重力凈化飲用水裝置，屬飲用水處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年，全世界都在關(guān)心飲水安全問題，聯(lián)合國的千年發(fā)展目標(biāo)、世界水日、世界水論壇等都與飲用水相關(guān)。據(jù)聯(lián)合國衛(wèi)生組織調(diào)查，人類80%的疾病由不安全的水引起。人體59-66%的成分是水，獲得安全飲用水是人類的基本需求。
[0003]中國是一個嚴(yán)重缺水的國家。人均水資源只有2200立方米，僅為世界平均水平的1/4，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。全國600多座城市中，400多個城市供水不足，嚴(yán)重缺水城市有110個；農(nóng)村缺水嚴(yán)重的典型是我國西北地區(qū)，有1.1億農(nóng)村居民和1535萬農(nóng)村學(xué)校師生存在飲水安全問題，有7000萬人處于飲水困難狀態(tài)。
[0004]在年平均降水量在250?550mm的農(nóng)村，收集雨水的窖水成為當(dāng)?shù)厣铒嬘盟奈ㄒ凰?。多年來，國家不斷加大對農(nóng)村集雨工程建設(shè)的投入，改善農(nóng)村人口的飲水問題。但是，由于缺乏先進(jìn)技術(shù)，凈水配套設(shè)施不完善，相當(dāng)數(shù)量的水質(zhì)達(dá)不到安全飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，主要是微生物污染和化學(xué)污染。微生物污染是降雨產(chǎn)生的屋面、地面徑流直接進(jìn)入水窖，其中混有土、糞等雜物，雖配備了攔污柵和沉沙池，但可溶性有害物質(zhì)未作處理，滋生有害微生物；化學(xué)污染主要是殘留在雨水徑流的化肥、農(nóng)藥，造成窖水中化堂指標(biāo)和毒理學(xué)指標(biāo)超標(biāo)。
[0005]目前市場上的凈水器主要是針對城市自來水而設(shè)計，雖然有的廠商將自來水凈水器拿到農(nóng)村去銷售，由于農(nóng)村的窖水、河水、井水的成分遠(yuǎn)比自來水復(fù)雜的多，沒有人獲得成功。有一種屬于慢濾法水處理的小型凈水器，是為農(nóng)村設(shè)計的凈水設(shè)備。利用砂層在低于0.3米/小時的水流速度進(jìn)行過濾時形成穩(wěn)定的粘性生物濾膜的作用，當(dāng)砂層厚度大于600mm、溫度10°C以上，就能得到很好的過濾效果。小型慢濾凈水器在濁水儲存?zhèn)}、砂層濾水倉和凈水出口組件中采用了截流孔，截流細(xì)管和承托過濾組件的技術(shù)達(dá)到了小型化的要求，不需要外加動力、靠水本身重力就能進(jìn)行工作，具有制造成本和使用成本都很低的優(yōu)點(diǎn)，但由于采用的技術(shù)科技含量較低，處理結(jié)果只能達(dá)到接近飲用水標(biāo)準(zhǔn)的水平。凈化農(nóng)村窖水、河水及井水能夠達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備基本屬于空白。
[0006]農(nóng)村飲用水安全，事關(guān)農(nóng)村居民的身體健康和生命安全，關(guān)系到建設(shè)社會主義新農(nóng)村和全面建設(shè)小康社會宏偉目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。解決家庭集雨水窖水質(zhì)差的問題，把窖水變?yōu)榘踩?、健康水，提高農(nóng)民群眾飲用水標(biāo)準(zhǔn)，從根本上維護(hù)和保障農(nóng)民身體健康，有效改善農(nóng)民群眾生活質(zhì)量，是水處理行業(yè)共同的責(zé)任。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種農(nóng)村窖水無能耗重力凈化飲用水裝置，針對農(nóng)村窖水存在的飲用不安全因素，不但對窖水中的大顆粒雜質(zhì)、懸浮物、有機(jī)物細(xì)菌等有害物質(zhì)進(jìn)行常規(guī)過濾凈化，還對窖水中農(nóng)藥污染造成鉛、汞含量超標(biāo)等化學(xué)指標(biāo)和毒理學(xué)指標(biāo)超標(biāo)進(jìn)行特殊凈化，運(yùn)用復(fù)合過濾技術(shù)使窖水達(dá)到國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。在窖水凈化的同時，還要在水中添加礦物質(zhì)微量元素，利用單極磁將大分子水變成小分子水，最終把窖水改造成為健康飲用水。
[0008]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種農(nóng)村窖水無能耗重力凈化飲用水裝置，包括支撐架、水囊、容量標(biāo)尺，其特征在于:在水囊中設(shè)有前置過濾器，前置過濾器通過固定頭和連接體與水囊連接，在連接體的下部安裝單級磁環(huán)，在前置過濾器中依次設(shè)置前置A腔體、前置B腔體、前置C腔體、前置D腔體若干腔體，在連接體、前置A腔體、前置B腔體、前置C腔體、前置D腔體之間設(shè)有濾網(wǎng)，固定頭和連接體中放置泡棉活性炭濾網(wǎng)，前置A腔體中安裝活性炭纖維濾芯，前置B腔體中安裝納米銀濾芯，前置C腔體中安裝去除重金屬濾芯，前置D腔體中放置礦物質(zhì)材料，前置過濾器設(shè)有原水入口，設(shè)有前置過濾出水口，在水囊中設(shè)有陶瓷組件，陶瓷組件由陶瓷組件外殼和內(nèi)芯構(gòu)成，陶瓷過濾出水口與精過濾器進(jìn)水口連接，精過濾器由精過濾器膜殼和中空纖維膜絲構(gòu)成，精過濾器出水口與飲用水龍頭連接。在水囊的上面，設(shè)有注水囊，注水囊上部設(shè)有注水囊加水口，下部設(shè)有沉淀物出口，注水管一端與注水閥門相接，另一端與原水入口相接，注水囊通過注水囊掛環(huán)固定在支撐架上。支撐架設(shè)有折疊合頁，底部設(shè)有固定腳，水囊上端設(shè)有水囊掛環(huán)，中部設(shè)有容量標(biāo)尺，固定頭上面設(shè)有入口蓋。
[0009]在水囊中設(shè)有前置過濾器，前置過濾器通過固定頭和連接體與水囊連接，固定頭在水囊的外部，連接體在水囊的內(nèi)部，固定頭和連接體承插連接，將前置過濾器固定在水囊上。連接體、前置A腔體、前置B腔體、前置C腔體、前置D腔體若干腔體依次承插，連接形成前置過濾器。
[0010]固定頭和連接體中放置泡棉活性炭濾網(wǎng)。泡綿開孔率高，水通量大，抗壓強(qiáng)度高并具有永久彈性；泡棉中的活性炭是一種具有多孔的黑色粉末，層層間不規(guī)則堆積。比表面積500?100m2/克，泡棉活性炭濾網(wǎng)有很強(qiáng)的吸附性能，吸附物質(zhì)的質(zhì)量可接近于活性炭本身的質(zhì)量。同時，具有物理機(jī)械過濾作用，去除水中的鐵銹，大顆粒雜質(zhì)，各種懸浮物等物質(zhì)。泡綿需要經(jīng)常清洗，打開入口蓋，取出泡綿，用清水沖洗，泡棉不能揉搓，不能擠擰，在陽光下曬干，重新放入固定頭和連接體中。
[0011]前置A腔體中安裝活性炭纖維濾芯?；钚蕴坷w維上有著無數(shù)的垂直微孔，比表面積最高可達(dá)2000m2/g，比活性炭提高了吸附能量和吸附速度，能有效吸附流經(jīng)的有害物質(zhì)，去除異味，改善口感?，F(xiàn)有的膜濾芯根據(jù)微粒子的大小和量來設(shè)計，處理窖水通水后會很快出現(xiàn)堵塞，出現(xiàn)通水量逐步減少的現(xiàn)象，問題發(fā)生在濾芯的特定微粒子的規(guī)格上。而活性炭纖維濾芯，微粒子被儲蓄為纖維狀，能對應(yīng)廣泛的粒子系的微粒子，所有臟物都積存在纖維上面，推遲阻塞發(fā)生，延長通水量變化期，使用壽命長。
[0012]前置B腔體中安裝納米銀濾芯。利用載體技術(shù)，將銀包裹在濾芯內(nèi)，使其能長期保持穩(wěn)定抗菌性能。納米銀是一種非抗生素類的無機(jī)抗菌劑，銀在納米狀態(tài)下能夠?qū)?50多種細(xì)菌且不產(chǎn)生耐藥性。其抗菌機(jī)理是由納米銀離子與細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)合后，直接進(jìn)入菌體，使酶失去活性，阻斷呼吸代謝使其窒息而死，抗菌率99 %以上。納米銀無毒副作用，具有穩(wěn)定性好，抗菌持久，無耐藥性，安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。前置C腔體中安裝去除重金屬濾芯。濾芯為新型復(fù)合材料，具有物理吸附和離子交換的雙重功能，是將無機(jī)材料的吸附作用與有機(jī)材料的離子交換功能進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。窖水中的重金屬離子吸附集中至于材料表面和孔結(jié)構(gòu)內(nèi)部，再與材料發(fā)生離子交換作用，離子進(jìn)入復(fù)合材料內(nèi)部。物理吸附平衡被打破，進(jìn)一步推動了離子向復(fù)合材料表面富集，從而形成一個處理的良性平衡。在處理過程中，物理吸附作用和離子交換作用同時生效，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。適用于單獨(dú)的重金屬窖水或多種重金屬共存的窖水。處理時間短，處理效果高，可達(dá)到深度處理的目的，出水完全達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。
[0013]前置D腔體中放置礦物質(zhì)材料。包括電氣石、麥飯石、沸石等多種天然礦物質(zhì)，使用無機(jī)系粘結(jié)劑礬土復(fù)合高溫?zé)贫?，不存在有害物質(zhì)。前置D腔體安置在水囊的最底端，長期在水中浸泡，能夠釋放微量有益元素，改善水質(zhì)，有益身體健康。
[0014]在水囊中設(shè)有陶瓷組件。陶瓷組件由陶瓷組件外殼和內(nèi)芯構(gòu)成，外殼是陶瓷層，內(nèi)芯是活性炭，活性炭不是放在外殼里面的活性炭顆粒，而是外殼陶瓷和內(nèi)芯活性炭兩者為一體化結(jié)構(gòu)，過濾精度0.2微米。陶瓷組件具有分離油和水的功能，農(nóng)村地面、路面收集雨水中完全可能混雜油脂，傳統(tǒng)各種水過濾器均不能將油和水分開。陶瓷組件安置在精過濾器的前面，目的是為保護(hù)后面的精過濾順利進(jìn)行和延長中空纖維膜絲的使用壽命。
[0015]精過濾器由精過濾器膜殼和中空纖維膜絲構(gòu)成。中空纖維膜是具有相同內(nèi)外徑的微孔管，纖維束相互獨(dú)立，膜呈毛細(xì)管狀，膜壁密布微孔，在膜組件一端用環(huán)氧樹脂進(jìn)行密封。千萬根纖維捆在一起用來提供所需的表面積，布水均勻。溶液以其組份能否通過這些微孔來達(dá)到分離的目的。中空纖維膜的有效膜面積大，過濾分離