[實(shí)用新型]一種水凈化系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720598063.0
• 申請(qǐng)日: 2017-05-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207091213U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 凌思文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 凌思文
• 主分類號(hào): C02F9/12
• 分類號(hào): C02F9/12;C02F101/10;C02F101/30
• 代理公司: 北京匯智英財(cái)專利代理事務(wù)所(普通合伙)11301
• 代理人: 劉祖芬

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種水凈化系統(tǒng)及其凈化水的方法。

背景技術(shù)

水是生命之源，地球上幾乎所有的動(dòng)、植物都離不開(kāi)它。但隨著人口的増長(zhǎng)，這種有限的水資源在日益減少；工農(nóng)業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，更是將各種有毒、有害的物質(zhì)排入地下、江河、湖泊、水庫(kù)。使地下水、地表水污染愈發(fā)加重，雖然自來(lái)水都會(huì)進(jìn)行消毒處理，但消毒并不會(huì)除去重金屬離子，而且會(huì)帶來(lái)一些對(duì)人類健康有害的消毒副產(chǎn)物，如乙酸衍生物類、溴酸根、氯酸根等多種陰離子，它們己被證實(shí)具有遺傳毒性、致癌性或生殖發(fā)育等毒性。水消毒方法主要分為物理方法和化學(xué)方法兩種。物理方法包括機(jī)械過(guò)濾、加熱、輻射、凍結(jié)、紫外線、微電解和微波消毒方法；化學(xué)法包括氯、臭氧、二氧化氯、氯胺、金屬離子、鹵素、陰離子表面活性劑和其他生物性添加劑。

下面對(duì)現(xiàn)有的城市自來(lái)水消毒處理技術(shù)進(jìn)行介紹和分析。

城市自來(lái)水廠的消毒技術(shù)具有很多不同的繁雜過(guò)程，其消毒流程便是其中的重點(diǎn),該流程直接關(guān)系到飲用水的質(zhì)量,對(duì)人體的健康有著至關(guān)重要的作用。所以自來(lái)水的處理技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中，需要通過(guò)持續(xù)的改進(jìn)和優(yōu)化方法。

目前，水消毒處理技術(shù)主要包括以下幾種方法。第一，采用次氯酸鈉消毒。次氯酸鈉消毒技術(shù)是目前較為普遍且廣泛的消毒方式，可以說(shuō)是最常用的自來(lái)水消毒方法，因?yàn)槠涫亲羁煽恳彩亲畎踩?這是因?yàn)橄啾绕渌南痉椒ǎ摷夹g(shù)的運(yùn)用是非常合適的。次氯酸鈉與氨反應(yīng)可以生成安全的、具有一定好處的消毒飲用水。第二，液氯消毒。氯是一種強(qiáng)氧化物質(zhì),在常溫常壓下呈黃綠色氣體,分子式為Cl₂,較空氣重2.5倍,具有強(qiáng)烈的刺激性和氯臭味。當(dāng)加壓至6～7個(gè)大氣壓時(shí)可液化,體積縮小457倍,可灌入鋼瓶中貯存,故又稱液氯。液氯較水重1.5倍,將液氯置于大氣中,立即變成氣體,將氯氣通入水中可得氯水。氯加入水中可變?yōu)辂}酸和次氯酸。其反應(yīng)式如下:Cl₂+H₂O＝＝＝＝HCl+HClO。反應(yīng)生成的次氯酸體積小,具有很強(qiáng)的穿透力,呈電中性,它能擴(kuò)散到帶負(fù)電的細(xì)菌表面,并迅速穿過(guò)微生物的細(xì)胞膜進(jìn)入生物體內(nèi),破壞其多種酶系統(tǒng)(主要是磷酸葡萄糖去氫酶的巰基被氧化破壞)使之失去活力而死亡。另一方面，次氯酸性質(zhì)很不穩(wěn)定,容易釋放出新生態(tài)氧。新生態(tài)氧與銨鹽、硫化氫、氧化亞鐵、亞硝酸鹽及有機(jī)物腐敗后產(chǎn)生的物質(zhì)相結(jié)合,對(duì)水中有機(jī)物和一些無(wú)機(jī)物起氧化作用,從而抑制了依靠這些物質(zhì)為營(yíng)養(yǎng)的大部分微生物的生長(zhǎng)。所以一般認(rèn)為次氯酸具有主要的殺菌作用。而反應(yīng)生成的次氯酸根雖然也是具有殺菌能力的有效氯,但帶有負(fù)電,難于接近帶負(fù)電的細(xì)菌表面,殺菌能力比HClO差得多。第三，臭氧消毒。臭氧的制作工藝主要是通過(guò)對(duì)干燥原料氣進(jìn)行高壓放電而產(chǎn)生的，臭氧對(duì)微生物的作用簡(jiǎn)要可以概括為“滅活”。第四，紫外線(UV)消毒。紫外線消毒是一種物理的方法。次氯酸鈉和二氧化氯消毒的原理和紫外線消毒是不一樣的,通常直接殺死微生物,化學(xué)消毒和紫外線消毒是能夠抑制微生物的繁殖,破壞其活動(dòng)。紫外線消毒的原理主要是由紫外線來(lái)殺死微生物的核酸(DNA或RNA),使它無(wú)法復(fù)制。此外,紫外線也會(huì)導(dǎo)致其他微生物結(jié)構(gòu)破壞。然而,由于紫外線消毒不可以持續(xù)的滅菌,這使得一些水里的細(xì)菌因?yàn)榈貌坏降暮芎玫亩髿⒍^續(xù)存活下來(lái)，因此，紫外線消毒仍需要改進(jìn)，只有這樣才能真正的實(shí)現(xiàn)飲用水的健康。第五，膜技術(shù)消毒。膜技術(shù)的主要消毒原理是使用膜分離機(jī)制,可以讓?xiě)腋‰s質(zhì)和微生物和水分離,以此使得飲用水的消毒可以持續(xù)。消毒方法用于反滲透納濾膜技術(shù)、超濾、微濾。膜技術(shù)的消毒機(jī)制具體可以分為以下兩個(gè)部分:一個(gè)是屏蔽效應(yīng)，推動(dòng)懸浮物和水和壓差較大的顆粒,直徑大于外膜屏障膜顆粒的孔隙大小、孔隙大小小于膜孔隙大小顆粒。也就是說(shuō),膜的孔隙大小可以控制分離能力；二是吸附,使用特殊屬性的膠體吸附膜矩陣,還帶有相反電荷的膠體等會(huì)吸附在膜上。篩分效果和吸附效果可以基本實(shí)現(xiàn)攔截所有的粒子。

下面的內(nèi)容將對(duì)現(xiàn)有的次氯酸鈉消毒與其它一些消毒方法的優(yōu)劣進(jìn)行分析比較。

首先，和氯氣消毒相比較,盡管液氯消毒能力比次氯酸鈉消毒更好，并且其消毒成本也比較低,但氯的溶解度很低,為了滿足需要而不得不過(guò)度消毒,并且劑量難以控制。而且氯有毒、運(yùn)輸和存儲(chǔ)是很不安全的,如果發(fā)生意外事故，比如像爆炸之類的事故將對(duì)人員的生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重的傷害。次氯酸鈉是易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)?不容易爆炸,不易發(fā)生事故泄漏；其次,其與臭氧消毒相比,臭氧生產(chǎn)需要高壓放電。第三,與紫外線消毒技術(shù)相比,主要優(yōu)點(diǎn)還是比較明顯的，尤其是相對(duì)較低的成本。