[发明专利]一种饮用超轻水的生产装置和方法

权利要求书

1.一种饮用超轻水的生产装置，其特征在于由预处理系统、低氘活化系统、综合过滤系统、矿质调节系统和臭氧杀菌系统依次连接组成，其中：

预处理系统(1)由水力循环澄清池和快滤池串联组成；水力循环澄清池中加入有聚合氯化铝作为沉淀剂，快滤池自下而上依次为35-45cm厚度的卵石层，3-8cm厚度的石英砂层，90-150cm厚度的活性炭，活性炭粒径为0.2-1.5mm；快滤池配备有丰字形多叉穿孔管配水系统，预处理系统通过引流管与低氘活化系统连接；

低氘活化系统(3)由高温反应蒸汽锅炉(4)、真空精馏塔(5)和高速离心分离器(6)构成，高温反应蒸汽锅炉(4)通过蒸汽导管(14)与真空精馏塔(5)下部的液相区(17)连通；真空精馏塔(5)内径为0.5-1.8m，高度为30-80m，自上而上为真空缓冲区(19)、气相区(18)、液相区(17)和浓缩区(20)；4个区的高度依次为0.5-2.2m，22.5-60m，2.5-8m，4-12m；气相区(18)和液相区(17)安装有铜质波纹板(16)；真空精馏塔(5)设有真空调节器(22)；真空精馏塔(5)底部的浓缩区(20)下部通过导流管(15)与高温反应蒸汽锅炉(4)连接，以形成循环；真空精馏塔(5)顶部的真空缓冲区(19)处通过气体导管(23)与高速离心分离器(6)连接；高速离心分离器(6)通过出水引流管(24)与综合过滤系统(7)相连；

综合过滤系统(7)采用大型纳滤处理装置；

矿质调节系统(8)为黑耀石和麦饭石接触池，接触池自下而上依次为4-8cm厚度的粗砂、12-20cm厚度的细砂、160-200cm厚度的黑耀石和麦饭石，黑耀石与麦饭石的质量比为0.8∶1-1∶0.8；矿质调节系统(8)与臭氧杀菌系统(11)由引流管相连接；

臭氧杀菌系统(11)配有CY型臭氧发生器的密闭消毒罐，CY型臭氧发生器由自由氧发生器和汽水混合配件组成。

2.根据权利要求1所述的饮用超轻水生产装置，其特征在于所述的纳滤处理装置内配有卷式纳滤膜5000-8000支，分成10个系列，每个系列含膜元件500-800支，膜材料采用聚乙烯醇衍生物。

3.一种利用权利要求1所述装置生产饮用超轻水的方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)预处理，首先由水力循环澄清池和快滤池组成的预处理系统(2)对源水进行预处理，除去源水中的大颗粒悬浮物、胶体物以及部分微量有机污染物杂质，以达到后续处理系统的进水水质要求，水力循环澄清池中的聚合氯化铝用量为处理水重量的0.001％～0.02％；快滤池中，保持水力停留时间为1.2-1.8小时；

(2)低氘活化处理，经过预处理的水由引流管进入低氘活化系统(3)，控制高温反应蒸汽锅炉(4)的温度为300～800K、压力为1～5Mpa，经反应，水中的微生物、病毒和部分无机、有机污染物被消除，将液态源水转变为气态蒸汽进入真空精馏塔(5)；控制真空精馏塔(5)的真空度为80～200mmHg，温度为50～100℃，使水中的部分无机污染物和重金属分离，并在相际传质截留过程中去除部分有机物；经过精馏阶段后的源水，进入高速离心分离器(6)，控制离心分离器(6)的转速为5000～30000r/min，压力为10～150bar，使水中的微生物、不溶性有机物、无机污染物和重金属被进一步去除；

(3)综合过滤处理，经低氘活化系统(3)处理后的水，由引流管进入综合过滤系统(7)，控制系统压力为10～50bar，经纳滤膜装置辅助除去在低氘活化系统后可能残留的微生物、微量溶解性有机物、无机污染物和重金属污染物，对水做进一步的净化、纯化；

(4)矿质调节处理，经过综合过滤系统(7)处理后，将水引入矿质调节系统(8)，控制系统温度为25～35℃，水停留时间为1.5-2.5小时；

(5)臭氧消毒处理，最后，将水通入臭氧杀菌处理系统(11)，控制臭氧量在1～2mg/L。