便攜式鐵路站車應(yīng)急供水凈化消毒一體機的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及凈水設(shè)備，具體為一種便攜式鐵路站車應(yīng)急供水凈化消毒一體機，包括機箱體（1），所述機箱體（1）內(nèi)壁上掛設(shè)有飲用水初濾單元（4）、飲用水凈化單元（5）、紫外線飲水消毒單元（6）、接線插座（9）及出水龍頭（8），所述機箱體（1）內(nèi)底部固設(shè)水泵（7）及放置有進(jìn)水盤管（10）；所述水泵（7）出水端口通過管路依次串接飲用水初濾單元（4）、飲用水凈化單元（5）、紫外線飲水消毒單元（6）后到達(dá)出水龍頭（8）。本實用新型設(shè)計合理，應(yīng)急供水凈化消毒一體機依據(jù)鐵路站車供水系統(tǒng)特點及應(yīng)急供水水質(zhì)處理要求，凈水效果與消毒效果兼顧，凈水流量合理，整個原理設(shè)計綠色環(huán)保，沒有對外界環(huán)境形成二次污染。
【專利說明】
便攜式鐵路站車應(yīng)急供水凈化消毒一體機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及凈水設(shè)備，具體為一種便攜式鐵路站車應(yīng)急供水凈化消毒一體機。
【背景技術(shù)】
[0002]應(yīng)急供水水質(zhì)關(guān)系到應(yīng)急處置區(qū)域人群的身體健康，因此，各國均把控制應(yīng)急供水水質(zhì)作為應(yīng)急供水工作的首要內(nèi)容。一般環(huán)境污染事故及自然災(zāi)害造成的飲用水污染事件中，應(yīng)急供水首先關(guān)注的是渾濁度和微生物指標(biāo)，因為這些指標(biāo)是應(yīng)急供水的主要風(fēng)險指標(biāo)，渾濁度和微生物指標(biāo)與某些有毒物質(zhì)的去除以及水質(zhì)消毒效果有密切的關(guān)系，渾濁度，不僅是反映水質(zhì)理化因素污染的感官反應(yīng)，而且是反映水質(zhì)生物因素污染的感官反應(yīng)；同時渾濁度，雖然是反映水質(zhì)污染的感官反應(yīng)，不一定危害人群健康，但會導(dǎo)致應(yīng)急處置區(qū)域人群對供水水質(zhì)安全性發(fā)生懷疑。
[0003]—、凈水處理技術(shù)現(xiàn)狀
[0004]從凈水技術(shù)及工藝來分，主要有以下四種類型:
[0005]1、簡單過濾型
[0006]此類型的凈水器主要是采用砂芯過濾器。結(jié)構(gòu)簡單，只能除去雜質(zhì)塵埃等。
[0007]2、活性碳、陶瓷等吸附過濾型
[0008]采用活性碳吸附再加銀消毒的方法?；钚蕴嫉奈侥芰τ邢薏⑶椅侥芰﹄S著處理水量、使用時間的增加而降低，需要及時更換濾芯。陶瓷濾芯凈化原理與活性炭類似，不過相對過濾效果好，壽命長，但價格較昂貴，也不能完全去除細(xì)微的細(xì)菌等。
[0009]3、軟水、礦化、磁化型
[0010]采用離子交換樹脂、永磁鐵、麥飯石等材料，適用于硬水地區(qū)，但同樣存在上述活性碳吸附的缺點。一般是將活性碳與離子交換樹脂結(jié)合使用，成為礦化凈水器。
[0011]4、膜分離過濾型
[0012]主要有微濾(MF)、超濾(UF)、精濾(NF)和反滲透(RO)等。中空纖維束是一種新穎的膜分離過濾方式，但成本/性能比較低。
[0013]二、凈水消毒技術(shù)現(xiàn)狀
[0014]從凈水消毒技術(shù)及其工藝來分，主要有以下五種類型:
[0015]1、銀離子型:在細(xì)菌菌體表面負(fù)電荷的作用下，銀離子被吸向細(xì)菌菌體，穿透細(xì)胞膜，銀離子會破壞細(xì)菌的DNA，進(jìn)一步阻止細(xì)菌繁殖，同時細(xì)菌的呼吸系統(tǒng)受到銀離子攻擊，弓I起連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致殺死細(xì)菌。
[0016]2、氯化消毒型:氯化消毒是世界上最廣泛應(yīng)用于殺菌消毒的方法，它應(yīng)用范圍廣，作用快，但是余氯不夠穩(wěn)定，消毒副產(chǎn)物具有致癌性。
[0017]3、碘化消毒型:像氯化消毒一樣，碘化消毒具有類似的作用原理，但消毒能力較弱，作用慢，消毒副產(chǎn)物具有致癌性，消毒后的飲用水存在異味。
[0018]4、紫外線飲水消毒型:254nm波長的紫外線照射在水中，能夠改變和破壞水中微生物、細(xì)菌、病毒等生命體的核蛋白，導(dǎo)致核酸結(jié)構(gòu)突變，從而改變了細(xì)胞遺傳特性，使生命體喪失蛋白質(zhì)的合成和復(fù)制繁殖能力，最終死亡，從而達(dá)到殺菌消毒的目的；同時紫外線在水中發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，電離水分子產(chǎn)生氧化能力很強的自由基(0H)，將有機碳氧化成二氧化碳和水，消毒后的飲用水無異味，無消毒副產(chǎn)物。
[0019]5、臭氧飲水消毒型:臭氧主要依靠其強大的氧化作用而殺菌，它能氧化細(xì)菌的葡萄糖氧化酶、脫氫氧化酶，還可直接與細(xì)菌作用，使細(xì)菌物質(zhì)代謝的氧化還原過程破壞，造成細(xì)菌的死亡。臭氧消毒具有效果好、用量少、接觸時間短、不影響水的感官形狀、不產(chǎn)生三氯甲烷等致癌物質(zhì)，但是其消毒副產(chǎn)物中甲醛、溴酸鹽具有致癌性。
[0020]自從2005年松花江特大苯污染事故及2008年“5.12”汶川大地震以來，我國政府日益重視對于環(huán)境污染事故及地震、洪水等自然地質(zhì)災(zāi)害造成的飲用水污染事件的應(yīng)急供水工作，各種應(yīng)急供水設(shè)備相繼問世，并且在相關(guān)飲用水污染事件應(yīng)急處理中得到了廣泛應(yīng)用，取得了良好的效果，但是我國目前尚無一種適應(yīng)鐵路站車特點的小型便攜式應(yīng)急供水設(shè)備，因此，在當(dāng)前飲用水污染事件頻發(fā)的背景下，盡快研制適應(yīng)鐵路站車特點的小型便攜式應(yīng)急供水設(shè)備，具有重要的現(xiàn)實意義。
[0021]鐵路供水系統(tǒng)，供水水源點多、線長，分布區(qū)域廣泛，水源類型多種多樣，管內(nèi)水源大多沒有安裝水質(zhì)凈化處理設(shè)備，集中供水形式與分散供水形式并存，既有特等站、一等站、二等站等集中供水站區(qū)，也有三等站、四等站、五等站等分散供水站區(qū)，既有眾多的工務(wù)工區(qū)、車務(wù)系統(tǒng)等自備水源井，也有大量的高層建筑、鐵路職工家屬生活區(qū)等二次供水設(shè)備；同時中心城市及周邊區(qū)域的生活飲用水水源水質(zhì)較為安全，偏遠(yuǎn)地區(qū)及鐵路沿線周邊區(qū)域的水源水質(zhì)存在著一定的安全隱患，主要表現(xiàn)為，偏遠(yuǎn)地區(qū)及鐵路沿線周邊區(qū)域的生活飲用水水源主要為地下水，水質(zhì)受當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境因素的影響較大，水源水質(zhì)不同程度地存在著主要指標(biāo)不合格情況，不合格的主要指標(biāo)有總硬度、溶解性總固體、氟化物、渾濁度、硫酸鹽和氯化物等，這些地區(qū)迫切需要一種小型便攜式應(yīng)急供水設(shè)備，以處理當(dāng)?shù)厮此|(zhì)，消除飲水安全隱患。
[0022]此外，特別是在每年的汛期，泥石流、洪澇等自然災(zāi)害時刻威脅著鐵路沿線供水系統(tǒng)，因此，盡快研制適應(yīng)鐵路站車特點的小型便攜式應(yīng)急供水設(shè)備，以應(yīng)對各種可能的自然災(zāi)害對鐵路沿線供水系統(tǒng)的威脅，成為當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]本實用新型的目的是針對鐵路沿線專用供水系統(tǒng)特點，提供一種便攜式鐵路站車應(yīng)急供水凈化消毒一體機。
[0024]本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0025]一種便攜式鐵路站車應(yīng)急供水凈化消毒一體機，包括機箱體，所述機箱體內(nèi)壁上掛設(shè)有飲用水初濾單元、飲用水凈化單元、紫外線飲水消毒單元、接線插座及出水龍頭，所述機箱體內(nèi)底部固設(shè)水栗及放置有進(jìn)水盤管;所述水栗出水端口通過管路依次串接飲用水初濾單元、飲用水凈化單元、紫外線飲水消毒單元后到達(dá)出水龍頭。
[0026I常態(tài)下，進(jìn)水盤管長2m左右，通常是盤卷起后放置在箱體內(nèi)。使用時，打開機箱蓋，將軟質(zhì)的進(jìn)水盤管一端接入水栗的進(jìn)水端口，另一端連接水源;然后，插座連接電源，給水栗通電后，水栗啟動，水源處未處理的水經(jīng)過水栗作用，首先進(jìn)入預(yù)處理單元去除飲用水中的泥沙、鐵銹等雜質(zhì)，之后進(jìn)入凈化單元，去除飲用水中的余氯異味、孢子孢囊、細(xì)菌、病毒等微生物，吸附飲用水中可能存在的鉛、汞、鎘等重金屬離子及揮發(fā)性有機物，同時保留飲用水中天然的礦物質(zhì)和微量元素;最后進(jìn)入紫外線消毒單元，通過紫外線的殺菌消毒作用和電離光化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)一步殺滅殘存的病毒、細(xì)菌、霉菌、酵母菌、藻類、寄生蟲及蟲卵等生命體，進(jìn)一步有效去除微生物殘骸熱源等有機物，經(jīng)過三級濾水階段凈化消毒處理后的水，打開水龍頭，可以立即飲用。
[0027]上述應(yīng)急供水凈化消毒一體機原理設(shè)計如下:
[0028]根據(jù)鐵路站車供水系統(tǒng)特點及應(yīng)急供水水質(zhì)處理要求，結(jié)合凈水處理技術(shù)現(xiàn)狀及凈水消毒技術(shù)現(xiàn)狀，綜合考慮相關(guān)因素，選擇明礬及氯化消毒法對水質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理后，選擇美國3M公司的001型飲用水前置凈水器作為一級濾水中心，選擇美國3M公司的AP3-1101型凈水系統(tǒng)作為應(yīng)急供水凈化消毒一體機作為二級濾水中心，選擇71?型小流量過流式紫外線飲水消毒器作為三級濾水中心。
[0029]水質(zhì)預(yù)處理階段，在應(yīng)急供水凈化消毒一體機外部，采用明礬混凝沉淀及氯化消毒措施，實現(xiàn)對一些體積比較大的草葉、枝條等雜物以及體積相對較大的微生物殘骸、菌團等污染物清除，起到降濁、降色、降味、預(yù)消毒的作用。
[0030]一級濾水階段，在應(yīng)急供水凈化消毒一體機中美國3M公司001型飲用水前置凈水器，通過其聚丙烯濾芯的凈化作用，進(jìn)一步去除飲用水中的泥沙、鐵銹等雜質(zhì)，起到進(jìn)一步降濁、降色、降味的作用。
[0031 ] 二級濾水階段，伴隨著凈水過程的進(jìn)行，初步凈水進(jìn)入到美國3M公司的AP3-1101型凈水系統(tǒng)，通過其采用MPACT復(fù)合燒結(jié)活性炭技術(shù)制備的0.5微米超細(xì)孔徑除菌過濾膜的凈化作用，有效去除飲用水中的余氯異味、孢子孢囊、細(xì)菌、病毒等微生物，有效吸附飲用水中可能存在的鉛、汞、鎘等重金屬離子及揮發(fā)性有機物，其特別添加的銀離子有效抑制殘存微生物的繁殖，同時保留飲用水中天然的礦物質(zhì)和微量元素。
[0032]三級濾水階段，凈水進(jìn)入到715D型小流量過流式紫外線飲水消毒器，通過其254nm波長的紫外線的殺菌消毒作用和電離光化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)一步殺滅殘存的病毒、細(xì)菌、霉菌、酵母菌、藻類、寄生蟲及蟲卵等生命體，進(jìn)一步有效去除微生物殘骸熱源等有機物，經(jīng)過三級濾水階段凈化消毒處理后的水，可以立即飲用。
[0033]應(yīng)急供水凈化消毒一體機將活性碳、陶瓷等吸附過濾型凈水處理技術(shù)與紫外線飲水消毒技術(shù)有機結(jié)合，實現(xiàn)了凈化消毒于一體的集成創(chuàng)新;其實用性在于不僅可以有效處理偏遠(yuǎn)地區(qū)及鐵路沿線周邊區(qū)域的生活飲用水水源水質(zhì)，消除飲水安全隱患，而且可以有效應(yīng)對各種可能的自然災(zāi)害對鐵路沿線供水系統(tǒng)的威脅。
[0034]本實用新型設(shè)計合理，應(yīng)急供水凈化消毒一體機依據(jù)鐵路站車供水系統(tǒng)特點及應(yīng)急供水水質(zhì)處理要求，結(jié)合水中污染物的性質(zhì)來合理設(shè)計的，設(shè)計原理簡明清晰，凈水效果與消毒效果兼顧，凈水流量合理，整個原理設(shè)計綠色環(huán)保，沒有對外界環(huán)境形成二次污染。
【附圖說明】

[0035]圖1表示本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖中，1-機箱體，2-萬向輪，3-手提環(huán)，4-飲用水初濾單元，5-飲用水凈化單元，6_紫外線飲水消毒單元，7-水栗，8-水龍頭，9-接線插座，10-進(jìn)水盤管。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0038]—種便攜式鐵路站車應(yīng)急供水凈化消毒一體機，內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由三部分組成:微型水栗、凈水器系統(tǒng)、紫外線飲水消毒器系統(tǒng)三部分組成。具體如圖1所示，包括機箱體1，所述機箱體I內(nèi)壁上掛設(shè)有飲用水初濾單元4、飲用水凈化單元5、紫外線飲水消毒單元6、接線插座9及出水龍頭8，所述機箱體I內(nèi)底部固定安裝水栗7及放置有進(jìn)水盤管10(長2m左右)；所述水栗7出水端口通過管路依次串接飲用水初濾單元4、飲用水凈化單元5、紫外線飲水消毒單元6后到達(dá)出水龍頭8(無鉛)。
[0039]另外，為了進(jìn)一步提高初濾效果，所述水栗7出水端口通過管路依次串接兩個相同的飲用水初濾單元4。
[0040]應(yīng)急供水凈化消毒一體機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計不僅要達(dá)到基本功能的實現(xiàn)，同時兼顧組裝的可行性與攜帶的方便性。具體制作時，應(yīng)急供水凈化消毒一體機零部件及整機技術(shù)指標(biāo)如下:
[0041 ] 1、水栗采用上海博量機電有限公司的ZXB-370微型自吸噴射水栗(25*11*9.4cm)，370w，揚程25m，吸程8m，流量1.5m3/h。
[0042]2、飲用水初濾單元采用美國3M公司的001型飲用水前置凈水器，聚丙烯濾芯，凈水流量0.9m3/h，工作壓力0.172?0.689Mpa，額定總凈水量20m3。
[0043]3、飲用水凈化單元采用美國3M公司的AP3-1101型凈水系統(tǒng)，采用頂PACT專利復(fù)合燒結(jié)活性炭技術(shù)制備的0.5微米超細(xì)孔徑除菌過濾膜，凈水流量0.228m3/h，工作壓力0.172?0.862Mpa，額定總凈水量15m3。
[0044]4、紫外線飲水消毒單元采用石家莊浩特環(huán)保設(shè)備有限公司的254nm波長的71f5D型小流量過流式紫外線飲水消毒器，30w，工作壓力0.034?0.690Mpa，消毒能力1.5m3/h，石英管工作壽命8000h?9000h。
[0045]5、應(yīng)急供水流量達(dá)到0.18m3/h，工作壓力0.12Mpa以上。
[0046]6、應(yīng)急供水水質(zhì)達(dá)到《GB5749-2006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》及《GB 17051—1997二次供水設(shè)施衛(wèi)生規(guī)范》要求。
[0047]應(yīng)急供水凈化消毒一體機采用直角鋁合金箱作為主機箱(機箱體尺寸86*30*62cm)，所述機箱體外扣合安裝箱蓋底部裝有4個萬向輪，兩側(cè)各配置一個提手環(huán)，方便攜帶，主機重量為12.5kg左右。
[0048]2015年11月，在某某供電段某某給水所(水質(zhì)不合格項目:氟化物:3.3mg/L、菌落總數(shù)140CFU/ml)進(jìn)行了現(xiàn)場測試。檢測數(shù)據(jù)表明，水質(zhì)經(jīng)過應(yīng)急供水凈化消毒一體機處理，水質(zhì)微生物學(xué)指標(biāo)、一般感官指標(biāo)及一般理化指標(biāo)、毒理指標(biāo)達(dá)到了GB5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、CJ/T 206—2005《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》及GB 17051—1997《二次供水設(shè)施衛(wèi)生規(guī)范》要求。
[0049]應(yīng)急供水凈化消毒一體機的研制，不僅可以有效處理偏遠(yuǎn)地區(qū)及鐵路沿線周邊區(qū)域的生活飲用水水源水質(zhì)，消除飲水安全隱患，而且可以有效應(yīng)對各種可能的自然災(zāi)害對鐵路沿線供水系統(tǒng)的威脅。此外，應(yīng)急供水凈化消毒一體機方便攜帶，凈水速度和凈水質(zhì)量滿足應(yīng)急供水要求，還可以改善野外作業(yè)、旅游、探險、救災(zāi)等人員用水的狀況，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0050]目前，聚丙烯濾芯、活性炭除菌過濾膜的更換一次費用為600元，應(yīng)急供水凈化消毒一體機的總功率為500W，平均水質(zhì)處理費用為42.19元/噸，按照一個站區(qū)按照10人、日人均2升飲水計算，應(yīng)急供水凈化消毒一體機更換一次耗材可以穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)提供750天的站區(qū)飲水。
[0051 ]而本地市場上供水凈化設(shè)備，例如，康磁巴馬泉牌BMQ-A型供水凈化設(shè)備終端約為3萬元，體積龐大而且無消毒功能；以地處偏遠(yuǎn)地區(qū)生活飲用水水源水質(zhì)不良的太焦線為例，改良12個站區(qū)水質(zhì)，需要36萬元的供水凈化設(shè)備及12萬元的水質(zhì)消毒設(shè)備;而采用應(yīng)急供水凈化消毒一體機僅為12萬元，可以節(jié)約成本75%( 36/48)，具有良好的經(jīng)濟效益。
[0052]同時，應(yīng)急供水凈化消毒一體機適用于突發(fā)公共衛(wèi)生事件、一般環(huán)境污染事故及自然災(zāi)害造成的飲用水污染事件的應(yīng)急處置，可以實現(xiàn)方便、衛(wèi)生、安全供水，有效保護(hù)應(yīng)急處置區(qū)域人群的身體健康，具有良好的社會效益。
[0053]最后應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照本實用新型實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本實用新型的技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋本實用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍中。
【主權(quán)項】
1.一種便攜式鐵路站車應(yīng)急供水凈化消毒一體機，其特征在于:包括機箱體(I)，所述機箱體(I)內(nèi)壁上掛設(shè)有飲用水初濾單元(4)、飲用水凈化單元(5)、紫外線飲水消毒單元(6)、接線插座(9)及出水龍頭(8)，所述機箱體(I)內(nèi)底部固設(shè)水栗(7)及放置有進(jìn)水盤管(10);所述水栗(7)出水端口通過管路依次串接飲用水初濾單元(4)、飲用水凈化單元(5)、紫外線飲水消毒單元(6)后到達(dá)出水龍頭(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式鐵路站車應(yīng)急供水凈化消毒一體機，其特征在于:所述機箱體(I)底部四角安裝萬向輪(2)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式鐵路站車應(yīng)急供水凈化消毒一體機，其特征在于:所述機箱體(I)外兩側(cè)對稱設(shè)置提手環(huán)(3)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的便攜式鐵路站車應(yīng)急供水凈化消毒一體機，其特征在于:所述水栗(7)采用ZXB-370微型自吸噴射水栗，所述飲用水初濾單元(4)采用美國3M公司的001型飲用水前置凈水器，所述飲用水凈化單元(5)采用美國3M公司的AP3-1101型凈水系統(tǒng)，所述紫外線飲水消毒單元(6)采用254nm波長的715D型小流量過流式紫外線飲水消毒器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式鐵路站車應(yīng)急供水凈化消毒一體機，其特征在于:所述水栗(7)出水端口通過管路依次串接兩個相同的飲用水初濾單元(4)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式鐵路站車應(yīng)急供水凈化消毒一體機，其特征在于:所述機箱體(I)長86cm、寬30cm、高62cm ο7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式鐵路站車應(yīng)急供水凈化消毒一體機，其特征在于:所述機箱體(I)外扣合安裝箱蓋。
【文檔編號】C02F9/08GK205710245SQ201620629468
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】張貴生, 劉慶春, 孫學(xué)禮, 田賡, 韓建彪, 李萍, 武建國
【申請人】太原鐵路局疾病預(yù)防控制中心