專利名稱：膜過濾凈水桶及其凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種通過膜過濾制備飲用水的應(yīng)急凈水裝置。
背景技術(shù)：
近年來，我國頻繁遭遇地震、礦難、颶風(fēng)、暴雨、洪災(zāi)、泥石流、干旱、化學(xué) 品泄露等突發(fā)事件，水源水遭受嚴(yán)重污染，不通過凈化處理無法飲用。傳統(tǒng)的應(yīng)對水源 污染的凈水設(shè)備較多，如很多的家用凈水器、野外凈水器(如專利CN00252858.4及野 營多功能凈水車)等，一般都需要依靠管網(wǎng)壓力或水泵等提供動(dòng)力，有時(shí)因受災(zāi)現(xiàn)場缺 電、管網(wǎng)損毀等無法運(yùn)行；另外裝置水處理單元多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、設(shè)備笨重， 往往因交通癱瘓而無法人工攜帶及時(shí)進(jìn)入救災(zāi)現(xiàn)場，缺少機(jī)動(dòng)性和靈活性；更為嚴(yán)重的 是，往往需面對極高渾濁度的污染水，因其濾材極易堵塞，又不方便清洗恢復(fù)而無法使 用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種設(shè)備小 巧、結(jié)構(gòu)簡單、出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定、操作簡單的膜過濾凈水桶。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種采用該膜過濾凈水桶凈化水的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種膜過濾凈水裝置，包括帶有出水管的桶 體，桶體內(nèi)設(shè)置有由中空纖維膜和保護(hù)中空纖維膜的保護(hù)套組成的中空纖維膜組件以及 用于固定中空纖維膜組件的連接件；連接件的一端與中空纖維膜組件連接，連接件的另 一端與出水管一端連通。所述的中空纖維膜組件設(shè)置在桶體的中下部，由一個(gè)或多個(gè)“U”型膜分離單 體組成。所述的中空纖維膜組件的正上方設(shè)置有導(dǎo)泥板。所述的導(dǎo)泥板呈倒置的“V”型或倒置的“U”型，中空纖維膜組件位于倒置 的“V”型或倒置的“U”型空間內(nèi)。所述的中空纖維膜為PVDF微濾膜或超濾膜。所述出水管的另一端通過出水閥門與三通連接，三通一端朝上與大氣相通，另 一端朝下與水管連接，出水管的底部高于中空纖維膜組件的底部。所述的連接件與出水管之間連接有復(fù)合濾芯。本發(fā)明進(jìn)一步公開了采用膜過濾凈水桶凈化水的方法，其特征在于(1)向凈水桶中加入待處理水；(2)在凈水桶內(nèi)加入100目 800目粉末狀的水處理藥劑，所述的水處理藥劑包 括明礬、活性炭、聚合鋁、聚合鐵、聚丙烯酰胺、離子交換樹脂中的一種或幾種；
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(3)攪拌凈水桶內(nèi)水體Imin 5min ；(4)待處理水將經(jīng)過位于凈水桶內(nèi)的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維超濾膜或微濾 膜組件進(jìn)入出水管；(5)擰開凈水桶的出水閥門，即得到一種潔凈水。其中的水處理藥劑還包括野外就地可以獲得的泥沙、搗爛的植物及煤灰中的 一種或幾種。其中的復(fù)合濾芯濾材為活性炭纖維(ACF)和銅鋅合金(KDF)；所述的水處理藥 劑還包括野外就地可以獲得的潔凈泥沙、搗爛的植物及煤灰中的一種或幾種。優(yōu)選的水處理藥劑為100目 400目的粉末活性炭O.lg lg/L水及105°C 120°C烘干的100目 400目D296和D001SS離子交換樹脂各O.Olg 1.5g/L水。本發(fā)明所采用的中空纖維膜組件可在清水中沖冼或漂洗中空纖維膜組件表面的 污泥等污物；倒盡截留在凈水桶中的泥沙等污物；將中空纖維膜組件插回到連接件上， 使之復(fù)位；再重復(fù)上述的操作，循環(huán)往復(fù)，即可不斷得到可直接飲用的潔凈水。本發(fā)明所述的待處理水是指地震、礦難、颶風(fēng)、暴雨、洪災(zāi)、泥石流、干 旱、化學(xué)品泄露等突發(fā)事件引起的受污染的水源水或自來水。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果(1)本發(fā)明僅靠重力落差提供制水動(dòng)力，不須用電和石化能源，特別適合野外應(yīng) 急條件下使用。(2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，機(jī)動(dòng)靈活，省去了現(xiàn)有裝置中常用的進(jìn)水泵、加 藥混凝設(shè)備、沉淀池等多個(gè)部件；(3)中空纖維膜易清洗恢復(fù)，最適合處理高渾濁度水；(4)操作簡單，無須反沖和排泥。(5)本發(fā)明堪稱具有新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用性的好技術(shù)。


圖1為本發(fā)明的第一實(shí)施例的膜過濾凈水裝置的內(nèi)部組件連接關(guān)系圖；圖2為本發(fā)明的中空纖維膜組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的第二實(shí)施例的內(nèi)部組件連接關(guān)系圖。附圖中主要部件符號(hào)說明1 桶體 2 中空纖維膜組件3 復(fù)合濾芯4 出水管 5 連接件 6 導(dǎo)泥板7 保護(hù)套 8 中空纖維膜 9 三通10:出水閥門11:水管12:貯水桶
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。其中的粉末活性炭有市售； D296和DOOISS離子交換樹脂購買于南開大學(xué)。實(shí)施例1如圖1和圖2所示，本發(fā)明的膜過濾凈水桶，包括帶有出水管4的桶體1、中空纖維膜組件2、復(fù)合濾芯3和用于固定中空纖維膜組件的連接件5。中空纖維膜組件2由 中空纖維膜8和包圍在中空纖維膜8外部保護(hù)中空纖維膜的保護(hù)套7組成，中空纖維膜8 可以是PVDF微濾膜或超濾膜。連接件5為支撐于桶壁或桶底上的活動(dòng)支架，其一端與 中空纖維膜組件2中的中空纖維膜8內(nèi)孔相通，另一端與復(fù)合濾芯3的內(nèi)部連通。中空纖維膜組件2位于桶體的中下部，由一個(gè)或多個(gè)水處理專業(yè)熟知的簾式或 “U”型膜分離單體構(gòu)成。中空纖維膜組件2與桶壁及復(fù)合濾芯3間為活動(dòng)連接。中空
纖維膜組件正上方安置導(dǎo)泥板6，所述的導(dǎo)泥板6由PP、ABS或UPVC等加工成倒置的 “V”型或倒置的“U”型，所述中空纖維膜組件2位于倒置的“V”型或倒置的“U” 型空間內(nèi)。凈水桶桶體1的上部為加藥攪拌區(qū)，桶體的底部為集泥區(qū)，出水管的一端與復(fù) 合濾芯內(nèi)部相通，另一端與大氣相通，出水管出口高于所述的中空纖維膜組件的底部， 制水動(dòng)力來自于凈水桶內(nèi)的水位與出水管管口之間的重力差。前述的凈水桶，其中，所述的加藥攪拌區(qū)可以投加水處理專業(yè)熟知的水處理藥 劑，如明礬、活性炭、骨炭、聚合鋁或聚合鐵及離子交換樹脂中的一種或幾種，或野外 就地可以獲得的泥沙、搗爛的植物及煤灰中的一種或幾種。實(shí)施例2如圖3所示，本發(fā)明的膜過濾凈水桶，包括出水管4、中空纖維膜組件2和用于 固定中空纖維膜組件的連接件5，不包括復(fù)合濾芯3。連接件5的一端與中空纖維膜組件 2中的中空纖維膜8內(nèi)孔相連，另一端與出水管4連通，出水管4的另一端通過出水閥門 10與三通9連接，三通9 一端朝上與大氣相通，另一端朝下與水管11連接，出水管4的 底部高于中空纖維膜組件2的底部。復(fù)合濾芯3置于凈水桶下方貯存凈化水的貯水桶12 的中上部區(qū)域，膜過濾凈水桶的出水管4通過出水閥門10和三通9朝下的一端出水后經(jīng) 水管11流入貯水桶12的上部，再經(jīng)復(fù)合濾芯3流入貯水桶12的中部，到達(dá)貯水桶12的 下部后，再從貯水桶12的下部取水飲用。這樣的設(shè)計(jì)與實(shí)施例1相比，更能減小出水阻 力，增大出水流量，更有實(shí)用價(jià)值。實(shí)施例3(1)凈水桶，桶尺寸為035O*5OOmtn，所用中空纖維膜為260根、孔徑0.05 μ m、長 1500mm、材質(zhì)為PVDF，所用復(fù)合濾芯為ACF和KDF，復(fù)合濾芯尺寸為08O*35Omm;(2)向凈水桶中加入待處理水；(3)將待處理水中加入400目的粉末活性炭IOg ；(4)將D296和D001SS離子交換樹脂分別磨研成100目，120°C下烤干后各稱取 50g，加入凈水桶中；(5)攪拌凈水桶內(nèi)水體3min 5min ；然后將待處理水經(jīng)過中空纖維膜組件、復(fù) 合濾芯進(jìn)入出水管；(6)擰開凈水桶的出水閥門，即得到一種潔凈水；(7)從連接件中拔出中空纖維膜組件；(8)在原水或清水中沖冼或漂洗中空纖維膜組件表面的污泥等污物；(9)倒盡截留在凈水桶中的泥沙等污物；(10)將中空纖維膜組件插回到連接件上，使之復(fù)位；
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(11)再重復(fù)上述⑵ (10)的步驟，循環(huán)往復(fù)，即可不斷得到可直接飲用的潔 凈水。本發(fā)明的積極效果如下出水量800mL/min 1000mL/min。出水水質(zhì)見下表1。表1、凈水桶對各種水質(zhì)指標(biāo)的凈化效果
權(quán)利要求
1.一種膜過濾凈水桶，包括帶有出水管的桶體，其特征在于桶體內(nèi)設(shè)置有由中空 纖維膜和保護(hù)中空纖維膜的保護(hù)套組成的中空纖維膜組件以及用于固定中空纖維膜組件 的連接件；連接件的一端與中空纖維膜組件連接，連接件的另一端與出水管一端連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈水桶，其特征在于所述的中空纖維膜組件設(shè)置在桶體 的中下部，由一個(gè)或多個(gè)“U”型膜分離單體組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈水桶，其特征在于所述的中空纖維膜組件的距上方設(shè) 置有導(dǎo)泥板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的凈水桶，其特征在于所述的導(dǎo)泥板呈倒置的“V”型或 倒置的“U”型，中空纖維膜組件位于倒置的“V”型或倒置的“U”型空間內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的凈水桶，其特征在于所述的中空纖維膜為PVDF微濾膜或 超濾膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈水桶，其特征在于所述出水管的另一端通過出水閥門 與三通連接，三通一端朝上與大氣相通，另一端朝下與水管連接，出水管的底部高于中 空纖維膜組件的底部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈水桶，其特征在于連接件與出水管之間連接有復(fù)合濾芯。
8.一種采用膜過濾凈水桶凈化水的方法，其特征在于(1)向凈水桶中加入待處理水；(2)在凈水桶內(nèi)加入水處理行業(yè)熟知的混凝劑和或離子交換樹脂；所述的水處理藥 劑被研磨成100目 800目的粉末狀；(3)攪拌凈水桶內(nèi)水體Imin 5min；(4)待處理水將經(jīng)過位于凈水桶內(nèi)的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維超濾膜或微濾膜組 件進(jìn)入出水管；(5)擰開凈水桶的出水閥門，即得到一種潔凈水。
9.權(quán)利要求7和8所述的凈化水方法，其中的復(fù)合濾芯濾材為活性炭纖維和銅鋅合金 濾料；所述的水處理藥劑還包括野外就地可以獲得的潔凈泥沙、搗爛的植物及煤灰中 的一種或幾種。
10.權(quán)利要求1所述的凈化水方法，其中的水處理藥劑為100目 600目的粉末活性 炭O.lg lg/L水及105°C 120°C烘干的100目 600目D296和D001SS離子交換樹脂 各 O.Olg 1.5g/L 水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種膜過濾凈水桶，包括帶有出水管的桶體和桶內(nèi)與出水管連接的復(fù)合濾芯，其特征在于桶體內(nèi)設(shè)置有由中空纖維膜和保護(hù)中空纖維膜的保護(hù)套組成的中空纖維膜組件以及用于固定中空纖維膜組件的連接件；連接件的一端與中空纖維膜組件連接，連接件的另一端通過閥門和三通與復(fù)合濾芯連通。本發(fā)明同時(shí)公開了采用膜過濾凈水桶凈化水的方法。本發(fā)明僅靠重力落差提供制水動(dòng)力，不須用電和石化能源，特別適合野外應(yīng)急條件下使用。同時(shí)凈水桶結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，機(jī)動(dòng)靈活，省去了現(xiàn)有裝置中常用的進(jìn)水泵、加藥混凝設(shè)備、沉淀池等多個(gè)部件；中空纖維膜易清洗恢復(fù)，使用壽命長，最適合處理高渾濁度水；操作簡單，無須反沖和排泥。本發(fā)明堪稱具有新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用性的好技術(shù)。
文檔編號(hào)C02F9/04GK102010032SQ201010537829
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者楊揚(yáng), 王賀新, 金英, 龔泰石 申請人:中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所, 天津迪美生物科技有限公司