申请日2016.11.08
公开(公告)日2017.06.09
IPC分类号C02F1/44; B01D61/58
摘要
本实用新型涉及一种太阳能野外超滤反渗透分级水处理装置，包括由管道连接的粗滤芯、自吸泵及控制组件、超滤膜滤芯、反渗透膜滤芯、浓缩水阀以及电源组件等;当自吸泵工作产生吸力，将源水从粗滤芯吸入，经泵加压，进入超滤膜滤芯过滤，超滤膜滤芯过滤后的水可直接使用，或进入反渗透膜滤芯继续过滤，反渗透膜滤芯过滤后输出接近纯净的水;优化包括采用具有自吸功能的自吸泵、超滤膜滤芯和反渗透滤芯的前后级组合使用、超滤膜滤芯在自吸泵后级，提高自吸泵效率、使用卷线器便于携带等;本实用新型可使用包括太阳能和车载电能在内的多种能源，在灾区、战场、野外、边远地区或其他紧急情况下利用各种可能污染的水源生产高质量分级供水。
权利要求书
1.一种太阳能野外超滤反渗透分级水处理装置，其特征在于：包括以管道连接的粗滤芯(101)、自吸泵及控制组件Z1、电源组件Z2、超滤膜滤芯103、冲洗阀104、反渗透滤芯105、浓缩水阀106、输出水阀107、输出水阀108、单向阀109、放水阀110、反渗透水出口201、超滤水出口202，废水出口204;
其中，超滤膜滤芯103包括进水口、过滤水出口、冲洗口;
反渗透滤芯105包括进水口、净水出口、浓缩水出口;
其连接方式为：所述粗滤芯101的出水口与自吸泵102的进水口连接，自吸泵(102)的出水口与超滤膜滤芯103进水口连接，超滤膜滤芯103的过滤水出口与反渗透滤芯105进水口连接，超滤膜滤芯103冲洗口通过冲洗阀104与废水出口204连接;反渗透滤芯105浓缩水出口与浓缩水阀106进水口连接，浓缩水阀106的出水口与废水出口204连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：反渗透滤芯105的浓缩水出口同时通过输出水阀108与净水出口202连接。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述自吸泵及控制组件Z1包括以电路连接的自吸泵102、高水压电开关303、超越开关304;其中，自吸泵102是有自动吸入水流并同时对水流加压功能;具有进水口、出水口、供电端;其电路连接方式为：电源通过串联高水压电开关303与自吸泵102供电端连接，超越开关304与高水压电开关303并联。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：反渗透滤芯105净水出口与单向阀109进水口连接，单向阀出水口与高水压电开关303进水口连接，高水压电开关303的出水口通过输出水阀107与净水出口201连接。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电源组件Z2包括电源转换器601、太阳能电池602、电池603、防反接二极管604、卷线器609、外部电源接口608;其连接方式为：卷线器609输入端与外部电源连接，电源转换器601输入端与卷线器609输出端连接，同时与电池603并联;电源转换器601输出端与自吸泵及控制组件Z1电源输入端连接;太阳能电池602输出端通过防反接二极管604与自吸泵及控制组件Z1电源输入端连接;外部电源接口608同时与自吸泵及控制组件Z1连接。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述卷线器609包括输入端和输出端，输入端能拉出一定长度，与外部电源连接;卷线器使用具有自动旋转卷缩收线功能，将长电源线自动旋转缠绕在卷线器内。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：反渗透滤芯105进水口还与放水阀110连接。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：浓缩水阀106选用具有流量调节功能的浓缩水阀门。
说明书
一种太阳能野外超滤反渗透分级水处理装置
技术领域
本实用新型涉及水处理技术领域，尤其涉及一种太阳能野外超滤反渗透分级水处理装置。
背景技术
在野外条件下，洁净的水源非常珍贵，在灾区、战场、救援、野外医疗、野外居住等情况下，从可能被污染的水源中获得洁净、无毒的用水具有重要的实用意义。此外，随着环境污染日益严重，污染的水源中的重金属、有机物、各种病毒病菌极大地危害着人们的健康，现有过滤技术提供的用水难以满足要求，野外条件下迫切需要一种过滤效果好，能耗低、容易携带的水处理装置和技术。
超滤技术和反渗透技术因为过滤效果好，被广泛接受，其中超滤膜理论上可以过滤0.01微米以上的杂质，可冲洗、寿命长，成本低。反渗透技术利用反渗透的原理，能基本去除溶解在水中的重金属、病毒、盐类等几乎大多数杂质，提供洁净和安全标准很高的供水。将两种方式结合，超滤滤芯可以为反渗透滤芯提供优质的进水，大大提高反渗透滤芯的寿命和过滤效果，提供更高品质的供水。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种太阳能野外超滤反渗透分级水处理装置，可以在野外条件下使用多种能源，利用大多数水源提供高质量分级供水,保障野外条件下洁净饮用水、医疗、战备用水需要。
为实现上述目的本实用新型的技术方案为：
一种太阳能野外超滤反渗透分级水处理装置，包括以管道连接的粗滤芯101、自吸泵及控制组件Z1、电源组件Z2、超滤膜滤芯103、冲洗阀104、反渗透滤芯105、浓缩水阀106、输出水阀107、输出水阀108、单向阀109、放水阀110、反渗透水出口201、超滤水出口202，废水出口204;
所述粗滤滤芯101由过滤孔径材料比如金属网、粗滤棉以及其他较大过滤孔径的材料制成，过滤掉水中较大颗粒杂质;
所述超滤膜滤芯103包括进水口、过滤水出口、冲洗口;使用超滤膜材料作为过滤滤芯，超滤膜材料可以过滤掉水中大分子和小颗粒，过滤效果精细，理论上可以过滤掉水中超过0.01微米以上的颗粒，大部分细菌、杂质都可以过滤掉，过滤后的水从过滤水出口流出，同时，冲洗口可将滤芯过滤后的杂质冲洗排出，大大提升滤芯寿命和过滤效果。
所述反渗透滤芯105包括进水口、净水出口、浓缩水出口;使用反渗透膜作为过滤滤芯，反渗透膜依据反渗透原理，在加压情况下反向渗透进行更加精细的过滤过滤后的水从净水出口流出，水中的大分子、重金属、溶解的盐类都被隔离在浓缩水中从浓缩水出口流出，反渗透过滤后的水非常纯净，以下简称纯水。
所述粗滤芯101的出水口与自吸泵102的进水口连接，自吸泵102的出水口与超滤膜滤芯103进水口连接，超滤膜滤芯103的过滤水出口与反渗透滤芯105进水口连接，超滤膜滤芯103冲洗口通过冲洗阀104与废水出口204连接;反渗透滤芯105浓缩水出口与浓缩水阀106进水口连接，浓缩水阀106的出水口与废水出口204连接;
反渗透滤芯105的浓缩水出口同时通过输出水阀108与净水出口202连接，输出超滤膜过滤后的净水，同时冲洗反渗透滤芯105。
所述自吸泵及控制组件Z1包括以电路连接的自吸泵102、高水压电开关303、超越开关304;其中，自吸泵102是有自动吸入水流功能的水泵，并同时对水流加压进入后续滤芯过滤并输出净水;自吸泵包含进水口和出水口，以及供电端;其电路连接方式为：电源Z2通过串联高水压电开关303与自吸泵102供电端连接，超越开关304与高水压电开关303并联。
自吸泵可以采用手动泵、电力泵、水动力泵或其他动力;优化的，在采用电动泵时，可以使用汽车电源加升压器提供泵所需的工作电压，并同时提供市电变换器、或者蓄电池和太阳能电池板供电接口。
反渗透滤芯105净水出口与单向阀109进水口连接，单向阀109出水口与高水压电开关303进水口连接，高水压电开关303的出水口通过输出水阀107与净水出口201连接，输出反渗透膜过滤后的净水。
所述电源组件Z2包括电源转换器601、太阳能电池602、电池603、防反接二极管604、卷线器609、外部电源接口608;其中，电源转换器601可将汽车电源、电池603电源变换为自吸泵102所需电源;太阳能电池602可将太阳能转换为自吸泵及控制组件Z1所需电源;电池603为电源转换器601提供能源，可连接汽车车载电池代替;所述电源组件Z2的连接方式为：卷线器609输入端与外部电源连接，电源转换器601输入端与卷线器609输出端连接，同时与电池603并联;电源转换器601输出端与自吸泵及控制组件Z1电源输入端连接;太阳能电池602输出端通过防反接二极管604与自吸泵及控制组件Z1电源输入端连接;外部电源接口608同时与自吸泵及控制组件Z1连接。
其中，卷线器609，包括输入端和输出端，输入端能拉出一定长度，与外部电源连接;卷线器使用具有自动旋转卷缩收线功能，将长电源线自动旋转缠绕在卷线器内，以缩小体积，方便携带。自动旋转卷缩收线功能如吸尘器卷线器类似，使用时随需要拉出相应长度，使用完毕按相应按钮松开卷线器锁定，卷线器内弹簧可自动卷缩收线。
其中，浓缩水阀106选用具有流量调节功能的浓缩水阀门，以适应不同水质。
优化的，反渗透滤芯105进水口还与放水阀110连接，在使用结束后可放空滤芯内的水，减轻装置重量。
优化的，电源组件Z2的另一种连接方式可以为：在实际应用中也可在太阳能电池组后增加市售通用太阳能电池控制器，将太阳能电池控制器的输出端改为与电源转换器601输入端连接，并与电池603连接，在提供本装置用电时，太阳能电池可以同时为电池603充电。
本实用新型的有益效果包括：
1、适应野外或紧急条件下的需要。本实用新型体积小巧，结构简单、便于携带，非常适合各种紧急和临时供水需要;
2、多种能源使用方便。本实用新型可使用太阳能、汽车电源、市电等多种能源，如果以人工泵代替电动泵，甚至可以人工生产纯净水源，无需电能，如使用电动泵也可满足连续生产需要，在野外、战场、灾区等紧急情况下提供优质纯净水，满足医疗、饮用等高质量要求。
3、过滤效果更好。本实用新型过滤前级采用超滤膜滤芯，能过滤掉水中大于0.01微米的绝大部分颗粒、细菌、杂质、微生物等，一方面可以大量提供生活所需普通过滤水，一方面可以为反渗透滤芯提供更清洁的供水，反渗透滤芯在超滤基础上过滤掉溶解在水中的重金属、盐类、病毒等，提供纯净、安全的供水，这样分级供水可以满足绝大多数高质量用水需求。
4、滤芯使用时间长，更换成本低。本实用新型粗滤过滤掉大量杂质，超滤滤芯过滤精细，大大提高了后级反渗透滤芯的使用寿命。此外，从反渗透滤芯浓缩水出口引出的水既可作为超滤过滤水使用，同时又冲洗反渗透滤芯，大大提高了反渗透滤芯的使用寿命。超滤膜滤芯备有冲洗阀，能大大提高寿命，这样搭配的反渗透滤芯寿命也远超其他同类装置，也大大降低了用户维护的成本和时间。
综上所述，本实用新型可在野外条件下为灾区、战备、野营、或其他野外情况下提供高质量供水，且使用寿命长、适应范围广，可以有效在污染、感染、有害的水源中提取可靠水源供紧急使用，具有十分重要的价值。
