便携式泥水净化器.pdf

本发明涉及一种便携式泥水净化器，包括固体大颗粒处理系统、单向止回阀、机器壳、旋转节点、水流加压系统、单向止回阀、节流阀、宏观过滤系统、加压阀、微观过滤系统，用于过滤出水中的大颗粒杂质的所述固体大颗粒处理系统通过单向止回阀连接水流加压系统，通过手动加压，实现对液体的压强提升，水流加压系统通过单向止回阀连接宏观过滤系统，用于物理吸附，宏观过滤系统通过加压阀连接微观过滤系统，用于化学消毒，分子级微观净水。该设备体积小，质量轻，便于携带。兼有动力源是人力，零排放，无污染，操作简单，牢固结实的优点。

权利要求书
1.  一种便携式泥水净化器，包括固体大颗粒处理系统(1)、单向止回阀(2)、机器壳(3)、旋转节点(4)、水流加压系统(5)、单向止回阀(2)、节流阀(7)、宏观过滤系统(8)、加压阀(9)、微观过滤系统(10) ，其特征在于：用于过滤出水中的大颗粒杂质的所述固体大颗粒处理系统(1)通过单向止回阀(2)连接水流加压系统(5)，通过手动加压，实现对液体的压强提升，水流加压系统通过单向止回阀(6)连接宏观过滤系统(8)，用于物理吸附，宏观过滤系统(8)通过加压阀(9)连接微观过滤系统(10)，用于化学消毒，分子级微观净水。

2.   根据权利要求1所述的便携式泥水净化器，其特征在于:所述固体大颗粒处理系统(1)包括进水口(21)、细密金属网(22)、高强度密集细渔网层(23)、密封圈(24)、内置水管(25) 、螺纹可拆卸管道(26)，细密金属网(22)和高强度密集细渔网层(23)分别设置在螺纹可拆卸管道(26)的进水口(21)端和出水口端，用于污水经过细密金属网对大颗粒杂质进行拦截过滤，再经过极细渔线网对小颗粒杂质进行拦截过滤，出水口端通过密封圈(24)连接内置水管(25)，内置水管(25)连接单向止回阀(2)，用于保证加压时的压力环境。

3.   根据权利要求1所述的便携式泥水净化器，其特征在于：所述水流加压系统(5)包括进水管(31)、密封圈(32)、手柄(33)、压力轴(34)、液压装置(35)、液压油(36)、水流空腔(37)、出水管(38)，水流空腔(37)上面设有液压装置(35)，水流空腔(37)与液压装置(35)之间盛有液压油(36)，水流空腔(37)进、出水口分别通过密封圈(32)连接进水管(31)和出水管(38)，液压装置(35)通过压力轴(34)连接手柄(33)。

4.  根据权利要求1所述的便携式泥水净化器，其特征在于：所述宏观过滤系统(8)包括粗过滤棉(42)、颗粒椰壳活性炭层(43)、细过滤棉(44)、粉末椰壳活性炭(45)、密封圈(46)、中间连接管(47)、超细无纺布网(48)、载银活性炭(49)、过滤罐外壳(50)、亚硫酸钙(51)、沸石(52)、PPT棉过滤层(53)、溴树脂管(54)，所述过滤罐外壳(50)分为前、后过滤罐外壳，所述前过滤罐外壳内从进水口至出水口依次设置粗过滤棉(42)、颗粒椰壳活性炭层(43)、细过滤棉(44)、粉末椰壳活性炭(45)；所述后过滤罐外壳内从进水口至出水口依次设置超细无纺布网(48)、载银活性炭(49)、亚硫酸钙(51)、沸石(52)、PPT棉过滤层(53)，后过滤罐外壳的出水口装有溴树脂管(54)，前、后过滤罐外壳之间通过密封圈(46)和中间连接管(47)连接。

5.  根据权利要求1所述的便携式泥水净化器，其特征在于：所述微观过滤系统 (10)包括进水管(61)、微滤膜(62)、钠离子树脂过滤膜(63)、过滤柱外壳(64)、加强密封圈(65) 、柱体底部密封盖(66)、纳诺滤膜(67)、反渗透膜(68)、纯净水出水口(69)、 清洁用水出水口(70)，过滤柱外壳(64)分为前、后过滤柱外壳，前过滤柱外壳上设有进水管(61)，所述前过滤柱外壳内从进水至出水依次设置钠离子树脂过滤膜(63)、微滤膜(62)，所述后过滤柱外壳内从内至外依次设置反渗透膜(68)、纳诺滤膜(67)，后过滤柱外壳下面设有连通反渗透膜(68)腔的纯净水出水口(69)，后过滤柱外壳侧面设有清洁用水出水口(70)。

6.   根据权利要求3所述的便携式泥水净化器，其特征在于：所述手柄(33)为与柴油机相连接的曲柄摇杆，通过曲柄摇杆实现机械化，节省人力资源，加大出水量。

7.  根据权利要求5所述的便携式泥水净化器，其特征在于：所述微滤膜(62)的孔径0.05um以上，或为1000以上分子量；反渗透膜(68)表面微孔的直径在0.5～10nm之间。

说明书便携式泥水净化器
技术领域
本发明涉及一种体积小、质量轻、便于携带的便携式净水器，专门针对灾区救灾工作以及为户外活动提供纯净水, 用于净化泥水，泉水，污水等大多数粘稠度不是太大的液体，且体积小，质量轻，便于携带，属于灾区救援设备领域。
背景技术
大部分净水器针对的是公共自来水以及家庭净水器，而不是浑浊、成分复杂的泥水、污水等。
很多户外净水的装置是装户外净水车上使用，包括灾区主要的净水设备便是净水车，受到地形，路况的限制比较大，不便于进行交通瘫痪的灾区补给用水。
净水的设备，大部分采用的动力源是电动机、柴油机，不能单独进行使用，净水的同时又污染产生，并消耗资源。
目前公开的专利：
夏普株式会社的池水麦平发明的净水器，申请号：CN201280034436.1  公开号：CN103687814A  主分类号：C02F1/28专利分类号：C02F1/28;C02F1/44
美的集团股份有限公司;佛山市美的清湖净水设备有限公司的曾铭仪;黎金旭;孙倩分明的无电净水器 申请号：CN201210309205.9   公开号：CN103623703A  主分类号：B01D61/08  专利分类号：B01D61/08;B01D61/10;C02F1/44
戴言忠发明的石材污水高效净化系统   申请号：CN201029228006.9公开号：CN201850168U  主分类号：C02F1/52  专利分类号：C02F1/52;C02F1/00
株洲新时代环保科技有限公司的程松青;高怡;吴秀珍发明的污水净化器  申请号：CN201320047315.2公开号：CN203075753U  主分类号：B01D36/04专利分类号：B01D36/04等。
因此，需要一种采用人力，零排放，无污染、生产成本和使用成本较低的便携式泥水净化器。
发明内容
本发明是要提供一种便携式泥水净化器，专门为灾区救援设计，科学合理的加压装置的结构设计，高度集成的过滤系统，使得装置体积很小，质量轻，便于运输到交通瘫痪，四面闭塞的地震灾区，该净化器耐用性非常高，处理水源种类非常多，主要处理的水源为泥水，江河水，海水，还可以处理污水，工业废水，尿液，海水等多种污染度高的水体。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种便携式泥水净化器，包括固体大颗粒处理系统、单向止回阀、机器壳、旋转节点、水流加压系统、单向止回阀、节流阀、宏观过滤系统、加压阀、微观过滤系统 ，用于过滤出水中的大颗粒杂质的所述固体大颗粒处理系统通过单向止回阀连接水流加压系统，通过手动加压，实现对液体的压强提升，水流加压系统通过单向止回阀连接宏观过滤系统，用于物理吸附，宏观过滤系统通过加压阀连接微观过滤系统，用于化学消毒，分子级微观净水。
所述固体大颗粒处理系统包括进水口、细密金属网、高强度密集细渔网层、密封圈、内置水管 、螺纹可拆卸管道，细密金属网和高强度密集细渔网层分别设置在螺纹可拆卸管道的进水口端和出水口端，用于污水经过细密金属网对大颗粒杂质进行拦截过滤，再经过极细渔线网对小颗粒杂质进行拦截过滤，出水口端通过密封圈连接内置水管，内置水管连接单向止回阀，用于保证加压时的压力环境。
所述水流加压系统包括进水管、密封圈、手柄、压力轴、液压装置、液压油、水流空腔、出水管，水流空腔上面设有液压装置，水流空腔与液压装置之间盛有液压油，水流空腔进、出水口分别通过密封圈连接进水管和出水管，液压装置通过压力轴连接手柄。
所述宏观过滤系统包括粗过滤棉、颗粒椰壳活性炭层、细过滤棉、粉末椰壳活性炭、密封圈、中间连接管、超细无纺布网、载银活性炭、过滤罐外壳、亚硫酸钙、沸石、PPT棉过滤层、溴树脂管，所述过滤罐外壳分为前、后过滤罐外壳，所述前过滤罐外壳内从进水口至出水口依次设置粗过滤棉、颗粒椰壳活性炭层、细过滤棉、粉末椰壳活性炭；所述后过滤罐外壳内从进水口至出水口依次设置超细无纺布网、载银活性炭、亚硫酸钙、沸石、PPT棉过滤层，后过滤罐外壳的出水口装有溴树脂管，前、后过滤罐外壳之间通过密封圈和中间连接管连接。
所述微观过滤系统水流包括进水管、微滤膜、钠离子树脂过滤膜、过滤柱外壳、加强密封圈 、柱体底部密封盖、纳诺滤膜、反渗透膜、纯净水出水口、 清洁用水出水口，过滤柱外壳分为前、后过滤柱外壳，前过滤柱外壳上设有进水管，所述前过滤柱外壳内从进水至出水依次设置钠离子树脂过滤膜、微滤膜，所述后过滤柱外壳内从内至外依次设置反渗透膜、纳诺滤膜，后过滤柱外壳下面设有连通反渗透膜腔的纯净水出水口，后过滤柱外壳侧面设有清洁用水出水口。
所述手柄为与柴油机相连接的曲柄摇杆，通过曲柄摇杆实现机械化，节省人力资源，加大出水量。
所述微滤膜的孔径0.05um以上，或为1000以上分子量；反渗透膜表面微孔的直径在0.5～10nm之间。
本发明的有益效果：
本发明用途广泛，除了用于灾区救援，还适用于热衷户外运动的人群，净化得到的水可以作为露营基地的重要水源，省去了人工的搬运。另外可以安装在小型船只上，缺乏饮用水时，就地取材，将海水，江河水净化，为应急性供水，节能环保。本设计的动力源为人力，无污染，零排放，符合节能减排的环保理念。在用水量大且水资源短缺的地区，可以对泥水污水等进行废物利用，既减少污水的排放，又循环使用水资源，提高了水资源的利用率，有利于可持续发展。
而且本设计利用RO半渗透膜和MF 渗透膜等先进的过滤膜，经过多次过滤、吸附、杀菌流程，净水效果更好，降低了水的硬度，保证了人们的饮水健康。
附图说明
图1是本发明的系统总体示意图；
图2是固体大颗粒处理系统示意图；
图3是水流加压系统示意图；
图4是宏观过滤系统示意图；
图5是微观过滤系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的便携式泥水净化器，包括固体大颗粒处理系统1、单向止回阀2、机器壳3、旋转节点4、水流加压系统5、单向止回阀2、节流阀7、宏观过滤系统8、加压阀9、微观过滤系统10、清洁用水出水口11、纯净水出水口12等。
固体大颗粒处理系统1用于过滤出水中的大颗粒杂质，通过单向止回阀2连接水流加压系统5，通过手动加压，实现对液体的压强提升，水流加压系统通过单向止回阀6连接宏观过滤系统8，用于物理吸附，宏观过滤系统8通过加压阀9连接微观过滤系统10，用于化学消毒，分子级微观净水。
本发明由5个部分组成，第一部分固体大颗粒处理系统1，负责过滤出水中的大颗粒杂质，如泥沙，石子，树叶等。第二部分为水流加压系统5加压装置，通过手动加压，实现对液体的压强提升。第三部分为宏观过滤系统8，负责物理吸附，化学消毒第四部分为微观过滤系统10，负责从分子级微观净水。之后是独立与系统的配件，曲柄连杆机构，在有柴油机的情况下，可以用机器代替人力。柴油机转轴转动时带动曲柄运动，模拟人手上下按压和抬升的过程，能够在柴油机正常工作的情况下的，实现便携式泥水净化器的机械化，节省人力资源，并且能加快工作效率，加大出水量。
如图2所示，固体大颗粒处理系统1包括进水口21、细密金属网22、高强度密集细渔网层23、密封圈24、内置水管25 、螺纹可拆卸管道26。细密金属网22和高强度密集细渔网层23分别设置在螺纹可拆卸管道26的进水口21端和出水口端，用于污水经过细密金属网对大颗粒杂质进行拦截过滤，再经过极细渔线网对小颗粒杂质进行拦截过滤，出水口端通过密封圈24连接内置水管25，内置水管25连接单向止回阀2，用于保证加压时的压力环境。
污水水自左往右，先经过细密金属网，对石子，泥块等大颗粒杂质进行拦截过滤，再经过极细渔线网，对泥浆、沙子等小颗粒杂质进行拦截过滤。螺纹可拆卸管道是考虑到泥沙淤积，一旦达到过滤极限时，及时打开管道，进行疏通。单向水阀门是去确保水流方向为单向，与第二部分配合使用，保证加压时的压力环境。
如图3所示，水流加压系统5包括进水管31、密封圈32、手柄33、压力轴34、液压装置35、液压油36、水流空腔37、出水管38。水流空腔37上面设有液压装置35，水流空腔37与液压装置35之间盛有液压油36，水流空腔37进、出水口分别通过密封圈32连接进水管31和出水管38，液压装置35通过压力轴34连接手柄33。手柄33可以为与柴油机相连接的曲柄摇杆，通过曲柄摇杆实现机械化，节省人力资源，加大出水量。待处理的水自左向右定向流动，当按压把手时，利用杠杆原理竖直施加较大压力F1，再根据帕斯卡原理，通过液压装置施加更大的力F2，挤压时单向水阀门关闭，水被压到后面的设备中，进行水处理。当提起把手时，在弹簧弹力和人力作用下，杠杆升起，单向水阀门打开，在大气压力和虹吸原理的双向作用下，水流再次流入加压装置，完成整个的循环过程。
如图4所示，宏观过滤系统8包括粗过滤棉42、颗粒椰壳活性炭层43、细过滤棉44、粉末椰壳活性炭45、密封圈46、中间连接管47、超细无纺布网48、载银活性炭49、过滤罐外壳50、亚硫酸钙51、沸石52、PPT棉过滤层53、溴树脂管54，所述过滤罐外壳50分为前、后过滤罐外壳，所述前过滤罐外壳内从进水口至出水口依次设置粗过滤棉42、颗粒椰壳活性炭层43、细过滤棉44、粉末椰壳活性炭45；所述后过滤罐外壳内从进水口至出水口依次设置超细无纺布网48、载银活性炭49、亚硫酸钙51、沸石52、PPT棉过滤层53，后过滤罐外壳的出水口装有溴树脂管54，前、后过滤罐外壳之间通过密封圈46和中间连接管47连接。
流入第三部分宏观过滤系统，该部分先后对水进行四次过滤、四次吸附及两次杀菌。首先是流经粗过滤棉，过滤出较小颗粒杂质。后经过前置活性炭层，这层的主要成分是颗粒椰壳活性炭层，炭柱高度短、流速快、水与活性炭接触时间短，快速完成第一次吸附，主要在于去除水中的有机物和胶体等。后流经细过滤棉，过滤剩余的部分过小颗粒杂质，再经过粉末椰壳活性炭的第二次吸附，吸附掉水中的氯、酚、砷、铅、氰化物、农药，色度等。之后进入杀菌区，通过超细无纺布网区域，后经过载银活性炭处理，利用银离子完成第一次杀菌。接下来是亚硫酸钙处理区，杀灭水中各种病原菌，吸附有机物，有毒有害金属离子和细菌病毒，去除水体中的余氯。紧接着是沸石处理区，去除水中的浊度、色度、异味、重金属、氨氮等，然后是PP棉隔层滤除自来水中大于5微米的颗粒杂质，如铁锈、红虫、泥浆、砂砾。最后进行第二次杀菌。
如图5所示，微观过滤系统10包括进水管61、微滤膜(MF) 62、钠离子树脂过滤膜63、过滤柱外壳64、加强密封圈65 、柱体底部密封盖66、纳诺滤膜(NF) 67、反渗透膜(RO) 68、纯净水出水口69、 清洁用水出水口70，过滤柱外壳64分为前、后过滤柱外壳，前过滤柱外壳上设有进水管61，所述前过滤柱外壳内从进水至出水依次设置钠离子树脂过滤膜63、微滤膜(MF) 62，所述后过滤柱外壳内从内至外依次设置反渗透膜(RO) 68、纳诺滤膜(NF) 67，后过滤柱外壳下面设有连通反渗透膜(RO) 68腔的纯净水出水口12，后过滤柱外壳侧面设有清洁用水出水口11。微滤膜(MF) 62的孔径0.05um以上，或为1000以上分子量；反渗透膜(RO) 68表面微孔的直径在0.5～10nm之间。
水流进入第四部分微观过滤系统后，先与第一层钠离子树脂滤芯接触，阳树脂即是钠离子树脂，简单说就是用树脂上的钠离子和水中的钙镁离子交换，可以减少水中离钙镁子含量，降低水的硬度，而后透过滤芯的第二层MF微滤膜,孔径在0.05um以上，或为1000以上分子量，以胶体、高分子有机物为去除对象。最后采用半渗透技术，让水流与RO半渗透膜接触，表面微孔的直径一般在0.5～10nm之间，有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。
本发明的工作原理：
当成分复杂的泥水，污水从进水口进入设备以后，先进入第一部分，首先被细密金属网过滤出大颗粒的石子，泥块。后经过高强度密集细渔网层，过滤出小颗粒砂石，泥浆。后进入第二部分加压，被压入随后的第三部分的吸附区，经过粗过滤棉，过滤出较小颗粒，后经过颗粒椰壳活性炭层，完成第一次吸附，吸附可去除水中的有机物、胶体。后经过细过滤棉，过滤更小颗粒，再经过粉末椰壳活性炭的第二次吸附，吸附掉水中的氯、酚、砷、铅、氰化物、农药，色度等。后进入杀菌区，先通过超细无纺布区域，后经过载银活性炭处理，利用银离子完成第一次杀菌。后是亚硫酸钙处理区，杀灭水中各种病原菌，吸附有机物，有毒有害金属离子和细菌病毒，去除水体中的余氯。后是沸石处理区，去除水中的浊度、色度、异味、重金属、氨氮等，然后是PP棉隔层滤除自来水中大于5微米的颗粒杂质，如铁锈、红虫、泥浆、砂砾。最后是一段溴树脂，进行二次杀菌。进入第四个部分，首先是与第一层钠离子树脂滤芯接触，钠离子和水中的钙镁离子交换，降低水的硬度，后透过第二层MF微滤膜，以去除胶体、高分子有机物。最后是RO半渗透膜接触，有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。
本发明的操作说明：
首先把进水口插入盛有水的容器里面，最好是容器页面高于净水器，可以利用虹吸现象减少人力，按压杠杆，使得水进入第三，四部分，同时水可以不断补充，持续按压一段时间以后，在纯净水口收集饮用纯净水，在清洁用水口收集普通清洗用水。