[发明专利]用于饮用水处理的过滤器和该过滤器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于饮用水处理的过滤器，所述饮用水处理即产生可饮用或者可用于食品加工的、不会对人体健康造成任何危害的水。更特别地，本发明涉及一种便携式过滤器，该过滤器适于在紧急情况如发生灾害或水源污染时，对来自非受控水源的水进行饮用水处理。

背景技术

可能造成水污染的主要污染物一般分为三类：无机污染物、有机污染物和微生物污染物。

无机污染物

-铵离子(NH₄⁺)：主要源自人和动物的排泄物以及其在水中的存在，如果伴随有不利的微生物分解，会引起源自下水道或者动物的污染。

-亚硝酸盐和硝酸盐：可由铵离子的氧化过程产生，或者由农用氮肥使用的后续过程产生。

-硫化氢(H₂S)：被当做水中有机污染物的指标，因为硫化氢可发源于蛋白质中所含的硫。

-重金属(Cd，Cr，Pb，As，Hg，Ni，等等)。

-无机酸：这些会改变水的pH值。

有机污染物

-烃类。

-氯仿(CHCl₃)和其它甲烷卤化物。

-三氯乙烯、四氯乙烯及其它卤化溶剂。

-苯、丙酮、苯酚、四氢呋喃和其它常用有机溶剂。

-农药和杀虫剂。

-增塑剂。

-表面活性剂。

微生物污染物

一般为能够危害人体健康的致病微生物。根据其大小分级列示如下：

-寄生虫(蠕虫)；

-原生动物；

-真菌；

-细菌；

-病毒。

如上所述，只有经过化学分析和微生物分析表明水中污染物浓度低于标准规定的确定值时，才可宣布所述水是适合饮用的水。一般来说，水必须有益健康和清洁，即：必须不包含微生物和寄生虫以及可能对人体健康造成风险的一定量的其它物质。

在本文中，为了给城市居民供应饮用水，一般在市区设有大的供水网络，该供水网络具有工厂，使收集到的水在该工厂中经过若干处理阶段，以获得可饮用的水。

所述处理阶段可总结如下：

-澄清：该阶段可除去悬浮固体、降低水的浑浊度，以及除去大颗粒。可用各种不同的方法来实现澄清，所述各种不同的方法可为例如栅格和网式过滤法、凝结和絮凝法、沉降法、大颗粒沙滤法、采用膜系统的微滤法，等等。

-净化：该阶段可除去有机和无机化学物质，以提高水的感官性能。一般通过活性炭吸附来实现水的净化，但有些情况下也可通过膜处理过程例如超滤、纳滤或反渗透等来实现净化。

-消毒：该阶段可除去致病微生物或者减少致病微生物的数量、使其无害化。虽然近来开发了多种替代方法如臭氧杀毒法、紫外光照射法等，但采用得最多的消毒方法还是氯化消毒法。

-增甜、去矿物质、除去离子和无机化合物阶段。这些是二级处理阶段，其采用的处理方法一般是离子交换树脂处理法、化学试剂(石灰和苏打)处理法等，较少采用的是反渗透处理法。

在紧急情况下，为实现上述饮用水处理过程而开发的工业仪器由于技术性障碍大多难以采用。

为了在紧急情况下能够使用，目前已开发出大量的小尺寸便携式设备，这些便携式设备可用类似于工业工厂中的工业仪器的处理方式进行小规模的、一系列的水处理过程。在大多数情形下，所述便携式设备包含多个离散的过滤单元，被过滤的水顺序通过所述过滤单元。

特别地，所述设备包括用于通过预过滤过程初步除去悬浮固体的粗滤器或者深腐过滤器(deep septic filter)；接着通过活性炭颗粒或粉末的吸附作用除去化合物和有机分子；最后通过陶瓷或聚合物膜上的强制过滤来进行微生物消毒。

所述设备有两种类型，或者水通过所述过滤单元泵入，或者通过重力作用下、从水箱到过滤单元的自由落体运动来进行水的过滤。

上述两种类型均能进行较好的饮用水处理，但是二者均具有一个很大的缺点：非常昂贵。

本发明的目的是制得一种用于饮用水处理的过滤器，该过滤器尺寸适度，从而易于在任何情形下运输和使用，且结构经济，因此可做成可一次性使用的形式，省去了维护费用并降低了水处理的成本。

本发明的另一个目的是提供一种过滤器，该过滤器不包含只能电动操作的设备，这些设备一般不能在紧急状态下使用。特别地，必须用手动泵抽吸水、使水通过过滤系统来实现水的过滤，或者在重力的作用下，水从高于过滤系统的水箱中自由降落、通过所述过滤系统，从而实现水的过滤。