[发明专利]重金属离子矿化柱、重金属离子矿化净水器及控制方法

说明书

本发明公开了一种重金属离子矿化柱、重金属离子矿化净水器及控制方法，重金属离子矿化净水器共由三部分构成，净化水部分、反冲洗部分、监控部分，净化水部分主体由滤料柱、阴离子交换柱、金属离子超强矿化柱和水质软化柱组成，并由管道相连接，最后得到纯净水供人饮用；反冲洗部分则利用反冲洗剂通过滤柱将材料洗涤，冲洗后的废水直接流入下水道；监控部分由重金属离子浓度监控装置和相应的电磁阀控制，并能够将信息实时反馈至相关联的手机APP上。该净水器将净水和自动化控制有机结合，可高效、低成本地应用于水质净化；且利用该装置处理原水过程简单、操作方便，同时能在线对净水器进行监测和操控，成本较低，满足市场需求。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，特别是涉及一种重金属离子矿化柱、重金属离子矿化净水器及控制方法。

背景技术

目前中国居民摄入的饮用水基本来自自来水厂的净化水，目前，我国自来水厂99％以上仍是采用常规的处理方法，即混凝-沉淀-过滤-加氯消毒净化工艺，并在水中保持一定的余氯将水送至用户，这种净化工艺主要是去除悬浮物、胶体和细菌，而其去除溶解性有机物的效率是极低的，并且加氯消毒虽然杀灭了水中的细菌，但液氯一旦与水中的有机物结合，将产生大量的有机卤化物(三卤甲烷，THMS)，并占饮用水中合成有机物的绝大部分，不仅原水中的有机致突变物不能去除，反而会成倍增加。

而同时，在自来水出厂后到客户家中的这一段运输过程。由于输水管网等设备的老化，管道内难免会对自来水造成一定的污。比如，水在流经未经涂衬的金属管道、配件、水箱的过程中，由于pH值、溶解氧等作用，会对管道内壁造成较严重的腐蚀，产生大量的金属锈蚀物，造成水体中金属离子的超标。同时，水管内防锈漆的附着力极差，一般3～6个月就脱落；而且防锈漆的主要成分是二氧化铅，易造成水体中铅金属含量超标。此外，城市小区的二次供水系统由于常年老化，没有及时清理等问题，容易造成微生物污染、重金属污染和有机物的污染。中国疾病预防控制中心监督数据显示，全国3671份二次供水水质的合格率仅为80.8％，常规主要超标中除微生物和余氯外，普遍出现铁等重金属离子、浑浊度、肉眼可见物的超标情况。

由于生活用水包括饮用水和烹调用水等只占城市供水的0.5％-2％，因此自来水厂若将全部水都处理到高质量的水则成本过高。因此，十几年来作为提供优质饮用水的净水器，在国内外均得到了很大的发展，净水器既能解决自来水的二次污染又没有瓶装水的成本高又可以替代桶装水，是家庭健康用水的首选。

根据水质和需求的不同，目前可选择的市售主流家用净水器产品主要有粗滤、超滤净水机、RO反渗透净水机等几种。它们是一般为多级滤芯净水器，是按照产品核心滤芯的材料来进行区分的。滤芯的材质主要有PP纤维棉、活性碳、美国KDF(一种铜锌合金)、离子交换树脂、UF超滤膜、RO反渗透膜等。PP棉滤芯采用无毒无味的聚丙烯为原料，具有流量大、耐腐蚀、耐高压、低成本等特点，可去除水中泥沙，铁锈，水藻等大颗粒物质。活性炭滤芯能够吸附固体杂质、余氯、挥发性有机物、异味和部分重金属等。KDF是一种高纯度的铜锌合金，能够去除水中的部分重金属与酸根离子，提高水的活化程度。离子交换树常被用作软水滤芯，它可以去除原水中的钙、镁等阳离子，改善水的口感，解决硬水软化问题，并减少金属离子在人体的沉淀，降低人体结石的几率。超滤膜是由一束中空纤维制成的滤芯，其孔径一般为10～100nm，可除去水中的铁锈、泥沙、细菌、病毒等，且出水量大，不耗电，不产生废水，适用于家庭中央分质净水器。纳滤膜孔径更小，可达1～2nm，但必须通过高压泵加压才能正常工作，且价格昂贵。反渗透膜的孔径可达0.1nm，因此几乎可以除去水中的所有杂质，得到纯净水。