CN104341025A - 高性能纳滤膜直饮水式系列装置 - Google Patents

Abstract

本发明高性能纳滤膜直饮水式系列装置属于饮用水净化领域，它解决了多级***频换滤芯，过滤出来的水中不能同时实现水质呈弱碱性、小分子团水、并保留水中有益矿物质的难题。本发明采用高性能纳滤膜作为过滤材质，依靠自来水的自然压力，成功的实现了错流过滤技术，在用户的水盆上安装一个纳滤水龙头，只要有自来水通过就会源源不断的过滤出纳滤水，打开原自来水龙头时，就会将截留在膜内壁的病毒、细菌、三氯甲烷、有机物等酸性物质直接冲洗出来，实现了自动冲洗，不用更换滤芯的特种功能。

Description

高性能纳滤膜直饮水式系列装置

技术领域

本发明属于一种高性能纳滤膜直饮水式系列装置，具体地说，它涉及一种应用于生活饮用水所需要的高性能纳滤膜直饮水式系列装置。

背景技术

我国有82％的人饮用浅井和江河水，其中水质污染严惩细菌超过卫生标准的占75％，受到有机物污染的饮用水人口约1.6亿。长期以来，人们一直认为自来水是安全卫生的。但是，因为水污染，如今的自来水已不能算是卫生的了。

日趋加剧的水污染，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。据世界权威机构调查，在发展中国家，各类疾病有8％是因为饮用了不卫生的水而传播的，每年因饮用不卫生水至少造成全球2000万人死亡，因此，水污染被称作″世界头号杀手″。

为了进一步改善提高***饮用水的质量，目前国内外市场上的净水产品多种多样，五花八门，有的分二级、三级、有的分五级、八级过滤。这些产品安装复杂，分离效果不尽理想，无法达到安全、卫生、健康的家庭饮用净水标准；尤其是频换滤芯的缺憾，不仅让消费者增加了使用成本，更让广大的用户不胜其烦。

目前民用直饮水装置普遍选用的是属于死端过滤的卷式纳滤膜、平板膜或反渗透膜，目前采用错流过滤方式的只有超滤和微滤。超滤、微滤普遍存在强度低、抗污染性能差和不耐高温、高压等缺点，其孔径也都在微米级，切割分子量只能达到千万级，因此很难满足民用生活饮用水达到无毒无菌。

发明内容

本发明采用高性能纳滤膜作为本发明直饮水系列装置主要过滤材质，高性能纳滤膜的结构看起来很简单，外壁很光滑，看不见什么孔径，但是它的壁上却布满了无数个1-10纳米级的孔径，再看它的壁厚，虽然是薄薄的，可它却是双皮层的结构，内外是致密层，而且中间有支撑层，因此它具有生物输送功能，从高性能纳滤膜孔过滤出来的水具有以下特点：

依靠自来水的自然压力，从膜壁上几何尺寸小于10纳米孔径过滤出来的水，可保留水中有益的钙、铁、镁、锌、锶等常量元素和微量元素等矿物质，而几何尺寸大于10纳米以上的病毒、细菌、有机物等酸性物质被截留在膜的内壁，过滤出的水可同时实现三种水的功效，即矿物质水、小分子团水、弱碱性水，其符合健康水标准。该直饮水装置成功的实现了错流过滤技术，在用户的水盆上安装一个纳滤水龙头，只要有自来水通过就会源源不断的过滤出健康水，打开原自来水龙头时，就会将截留在膜内壁的病毒、细菌、三氯甲烷、有机物等酸性物质直接冲洗出来，实现了自动冲洗，不用更换滤芯的特种功能。在国内外属首例。

本发明与现有技术相比，具有突出的特点：

当今市场上净水装置多种多样，净水装置水质的质量决定选择材质的质量。

从使用的过滤介质技术划分，目前市场上常见净水装置有以下几种：

1、PP棉滤芯净水装置：内装过滤介质为PP棉滤芯的单筒***，一般价格低，但滤芯容易堵塞，需经常更换，缩短了过滤材质的使用期限，而且过滤精度仅用于水的初步过滤。

2、采用活性碳为过滤介质的净水装置：可消除水中的异色和异味，但是不能去除水中的细菌等其他有害物质，对泥沙、铁锈的去除效果也很差。

3、采用反渗透为过滤介质的纯水装置：完全去除水中有益及有害物质，产出的是纯净水。且需要加压加电，水的利用率低(废水多、纯水少，一般要浪费50％左右的自来水)。净化成本高，流量小，只解决饮水问题。

4、软水过滤装置：一般采用再生钠型树脂为过滤介质，可置换水中的钙、镁离子，只起软化、降低水的硬度作用，不能净化，去除水中的各种有害污染物。

5、桶状净水装置：装在饮水机上的桶状净水装置，一般采用活性碳、陶瓷、矿化球等过滤介质，过滤精度不高，是完全截留的过滤方式，清洗不便，容易形成二次污染，产水量小，只是定位解决喝水问题。

6、采用超滤膜为过滤介质的净水装置：超滤膜的孔径为50-500nm，可以有效去除水中泥沙、铁锈、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并保留对人体有益的矿物质微量元素。但不能滤出小分子有机化合物和重金属，有一定的缺陷。

7、混合介质过滤器：根据不同过滤介质的功能特点，采用多种技术的组合，以达到较宽的水质处理范围，全面有效去除水中的各种有害物质。但能否达到理想的净水质量，决定它的膜组件，如果是超滤膜，有一定的缺陷。如果是反渗透膜，则“纯净有余，营养不足”不能长期饮用，同时需要用电，浪费能源，不经济。

本发明产品利用核心技术——高性能纳滤膜直饮水式系列装置功能，具有五大特点：矿物质水、小分子团水、弱碱性水、直饮水、自动清洗。

1、矿物质水

依靠自来水的自然压力，使水中几何尺寸大于10纳米的病毒、细菌、三氯甲烷、有机物等酸性物质被截留在膜的内壁，而水中几何尺寸小于10纳米的水和钙、铁、镁、锌、锶等常量元素和微量元素从膜壁的纳滤孔通过，从而源源不断的过滤出矿物质水。

2、小分子团水

依靠自来水的自然压力产生的动力能，改变了水的分子结构，使大分子链断裂成小分子链，形成小分子团水。

3、弱碱性水

也就是在水分子链断裂的同时，产生氢离子和氢氧根离子，使溶解氧增加。同时由于水中病毒、细菌、有机物等酸性物质被分离出，因此纳滤水的PH值上升，即可产生弱碱性水。从而打破了加药、电解和树脂吸附等传统技术。

4、自动清洗、不换芯

该直饮水式系列装置成功的实现了错流过滤技术，在用户的水盆上增加一个纳滤水龙头，只要有自来水通过就会过滤出矿物质水、小分子团水、弱碱性水，统称为健康水，打开原自来水龙头时，就会将截留在膜内壁的病毒、细菌、有机物等酸性物质直接冲洗出来，实现了自动冲洗，不用更换滤芯的特种功能。

5、直饮水装置体积小、安装方便。

附图说明

图1为本发明的高性能纳滤膜直饮水式系列装置工作原理图。

图中1-自来水进入高性能纳滤膜入口、2-大分子团水、3-小分子团水、4-高性能纳滤膜孔径(1-10nm)、5-自来水出去高性能纳滤膜出口、6-高性能纳滤膜

图2为本发明的高性能纳滤膜直饮水式系列装置结构区域示意图。

图中1-自来水入口区、2-高性能纳滤膜直饮水区、3-自来水出水口区

图3为本发明的高性能纳滤膜直饮水式系列装置结构示意图。

图中1-自来水出口、2-直饮水出口、3-高性能纳滤膜直饮水产水通道、4-直饮水式装置外壳抱箍、5-高性能纳滤膜、6-直饮水式装置外壳、7-直饮水装置内芯O型硅胶密封圈、8-直饮水装置外壳抱箍O型硅胶密封圈、9-高性能纳滤膜直饮水式装置内芯壳、10-高性能纳滤膜之间粘连的密封胶、11-自来水入口

图4为本发明的高性能纳滤膜直饮水式系列装置安装示意图。

图中1-自来水水龙头、2-3分食品级管路、3-2分食品级管路、4-自来水出口、5-纳滤水龙头、6-直饮水出口、7-自来水进口、8-原水管路

具体实施方式

通过附图结合具体实施方式，对本发明进一步描述如下：

实施例1

高性能纳滤膜直饮水式系列装置以一束高性能纳滤膜为主要过滤介质，自来水(深井水、江、河、湖、泊)从直饮水装置1-自来水进入高性能纳滤膜入口，通过6-高性能纳滤膜保留水中几何尺寸小于4-高性能纳滤膜孔径(1-10nm)的钙、铁、镁、锶、锌等常量元素和微量元素等有益的矿物质。依靠自来水的自然压力产生的动力能，改变了水的分子结构，使2-大分子链断裂成小分子链，形成3-小分子团水。而大于4-高性能纳滤膜孔径(1-10nm)的细菌、病毒、三氯甲烷、有机物等酸性物质被截留的6-高性能纳滤膜的内壁，通过错流技术，打开5-自来水去往高性能纳滤膜出口可把截留在6-高性能纳滤膜内壁的有害物质被冲洗出来，从而实现了自动冲洗不用换芯的特种功能。

实施例2

高性能纳滤膜直饮水式系列装置分成两个区，一个区是2-直饮水区，一个区是1-自来水进口区、3-自来水出口区，自来水从高性能纳滤膜的空芯内一端进入1-自来水进口区，从另一端3-自来水出口区流出，直接去往自来水龙头，两种水可同时按分子的大小自然分开流出，达到自动冲洗不换芯，从装置膜壁上分离出的健康水2-高性能纳滤膜直饮水区侧出口的通道流出，水从再接上纳滤水龙头，达到可直饮。

实施例3

高性能纳滤膜直饮水式系列装置分成两个区，一个自来水区依靠自来水的自然压力，自来水(深井水、江、河、湖、泊)一端进入11-高性能纳滤膜直饮水式装置自来水入口，进入自来水区，通过错流过滤方式，自来水中对人体有益的矿物质通过小于5-高性能纳滤膜膜壁上的10nm孔径进入自来水区，由9-高性能纳滤膜直饮水式系列装置内芯壳上的3-直饮水产水通道汇集到2-直饮水出口。而自来水中大于10nm的细菌、病毒有机物等酸性物质被截留在5高性能纳滤膜内壁，通过自然压力从1-自来水出口流出。2-直饮水出口不开，自来水由11-自来水入口通过5-高性能纳滤膜从1-自来水出口出去，相当于对高性能纳滤膜直饮水式系列装置起到冲洗作用。

实施例4

8-原自来水管路的一端接自来水进水管。另一端接9-高性能纳滤膜直饮水式系列装置7-自来水进口；2-3分食品级管路一端接9-高性能纳滤膜直饮水式系列装置6-直饮水出口，另一端接5-纳滤水龙头；3-2分食品级管路一端接9-高性能纳滤膜直饮水式系列装置4-自来水出口，另一端接1-自来水水龙头。

Claims (5)

1.高性能纳滤膜直饮水式系列装置其特征在于：高性能纳滤膜作为本发明直饮水式系列装置主要过滤材质，该直饮水装置成功的实现了错流过滤技术，在用户的水盆上安装一个纳滤水龙头，只要有自来水通过就会源源不断的过滤出健康水，打开原自来水龙头时，就会将截留在膜内壁的病毒、细菌、三氯甲烷、有机物等酸性物质直接冲洗出来，实现了自动冲洗，不用更换滤芯的特种功能。

2.根据权利要求1所述高性能纳滤膜其特征在于：高性能纳滤膜的结构看起来很简单，外壁很光滑，看不见什么孔径，但是它的壁上却布满了无数个1-10纳米级的孔径，再看它的壁厚，虽然是薄薄的，可它却是双皮层的结构，内外是致密层，而且中间有支撑层，因此它具有生物输送功能。 

3.根据权利要求1所述高性能纳滤膜其特征在于：从膜壁上几何尺寸小于10纳米孔径过滤出来的水，可保留水中有益的钙、铁、镁、锌、锶等常量元素和微量元素等矿物质，而几何尺寸大于10纳米以上的病毒、细菌、有机物等酸性物质被截留在膜的内壁，过滤出的水可同时实现三种水的功效，即矿物质水、小分子团水、弱碱性水，统称为健康水。 

4.根据权利要求1所述高性能纳滤膜直饮水式系列装置其特征在于：本发明装置分两个区，一个区为自来水区，一个区为直饮水区。 

5.根据权利要求1所述高性能纳滤膜直饮水式系列装置其特征在于：体积小，安装方便。