本實(shí)用新型涉及一種凈水系統(tǒng)，尤其是涉及一種太陽能驅(qū)動(dòng)式應(yīng)急凈水系統(tǒng)。屬于凈水式飲用水設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，供水、供電設(shè)施一般都會(huì)遭到不同程度的毀損，災(zāi)區(qū)人民通常面臨著身體傷痛、糧食短缺和露宿街頭等多重痛苦。然而，對(duì)于災(zāi)民來說，缺水帶來的威脅才是最緊迫和最致命的。受災(zāi)地區(qū)的干凈自來水供水系統(tǒng)已經(jīng)不能正常供水，即使能夠供給自來水，也不不符合標(biāo)準(zhǔn)的自來水。全面救災(zāi)工作才剛剛展開的情況下，能否提供足夠的飲用水將是維持災(zāi)民和救援人員生存的關(guān)鍵因素。災(zāi)情發(fā)生后，自然水源中的水往往含有大量泥沙、人畜糞便、垃圾等，容易滋生細(xì)菌，極易造成傳染病的發(fā)生和流行，甚至?xí)＜吧?，使救?zāi)工作變得更為復(fù)雜。

因此，需要研究合適的應(yīng)急飲用水處理技術(shù)，開發(fā)低成本、低能耗、易維護(hù)的現(xiàn)場(chǎng)飲用水凈化裝置具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

本實(shí)用新型的目的，是為了解決自然災(zāi)害(如地震、洪澇等)發(fā)生時(shí)供水、供電設(shè)施遭到毀損或水源發(fā)生污染時(shí)，受災(zāi)地區(qū)應(yīng)急飲用水就地供應(yīng)難的問題，提供一種太陽能驅(qū)動(dòng)式應(yīng)急凈水系統(tǒng)。該系統(tǒng)由太陽能供電到蓄電池，蓄電池驅(qū)動(dòng)各個(gè)系統(tǒng)單元，經(jīng)過物理吸附、電化學(xué)降解、光催化作用進(jìn)行凈水。具有集成度高、移動(dòng)方便、滿足就地水源取水的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型的目的可以通過如下技術(shù)方案達(dá)到：

太陽能驅(qū)動(dòng)式應(yīng)急凈水系統(tǒng)，包括凈水裝置和太陽能供電機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于：凈水裝置包括控制單元、電化學(xué)單元、蓄電池單元、濾芯組單元、光催化單元、增壓?jiǎn)卧蛪毫z測(cè)單元，電化學(xué)單元的進(jìn)水端外接水源、出水端通過光催化單元連接濾芯組單元的進(jìn)水端，濾芯組單元的出水端連接應(yīng)急凈水供水點(diǎn)；蓄電池單元的電壓輸出端連接控制單元、電化學(xué)單元、光催化單元、增壓?jiǎn)卧蛪毫z測(cè)單元的電源輸入端，太陽能供電機(jī)構(gòu)的電壓輸出端連接蓄電池單元的充電輸入端，形成太陽能電驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；壓力檢測(cè)單元的信號(hào)輸出端連接控制單元的反饋信號(hào)輸入端，壓力檢測(cè)單元的壓力探測(cè)頭監(jiān)測(cè)濾芯組單元的內(nèi)壓力，增壓?jiǎn)卧膲毫敵龆诉B通濾芯組單元的內(nèi)腔，控制單元的控制信號(hào)輸出端連接增壓?jiǎn)卧目刂戚斎攵?，形成濾芯組單元的閉環(huán)壓力控制結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的目的還可以通過如下技術(shù)方案達(dá)到：

進(jìn)一步地，電化學(xué)單元的進(jìn)水端連接的外接水源為給水泵，所述給水泵的出水端連接電化學(xué)單元的進(jìn)水端，給水泵的電源輸入端連接蓄電池單元的電壓輸出端，給水泵的控制輸入端連接控制單元的控制輸出端；太陽能供電機(jī)構(gòu)和凈水裝置為分別獨(dú)立式結(jié)構(gòu)，構(gòu)成野外用太陽能驅(qū)動(dòng)式應(yīng)急凈水系統(tǒng)；或者電化學(xué)單元的進(jìn)水端連接的外接水源 為自來水龍頭，所述來水龍頭的出水端連接電化學(xué)單元的進(jìn)水端，太陽能供電機(jī)構(gòu)和凈水裝置為分別獨(dú)立式結(jié)構(gòu)，構(gòu)成室內(nèi)用太陽能驅(qū)動(dòng)式應(yīng)急凈水系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，濾芯組單元由前過濾器和后過濾器組成，前過濾器的輸入端連接水源、輸出端連接電化學(xué)單元的輸入端，電化學(xué)單元的輸出端連接光催化單元的輸入端，光催化單元的輸出端連接后過濾器的輸入端，后過濾器的輸出端連接應(yīng)急凈水供水點(diǎn)；壓力檢測(cè)單元的壓力探測(cè)頭監(jiān)測(cè)前過濾器的內(nèi)壓力，增壓?jiǎn)卧膲毫敵龆诉B通后過濾器的內(nèi)腔。

進(jìn)一步地，太陽能供電機(jī)構(gòu)由太陽能電池板構(gòu)成。

進(jìn)一步地，電化學(xué)單元由鈦陽極DSA及在鈦陽極DSA上涂覆的釕銥涂層構(gòu)成，以提高所述鈦陽極DSA的極電位和耐腐蝕性。

進(jìn)一步地，光催化單元由三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的純泡沫金屬鎳網(wǎng)及在純泡沫金屬鎳網(wǎng)表面負(fù)載納米TiO2層構(gòu)成。

進(jìn)一步地，濾芯組單元由前置過濾濾芯、PP棉、前置活性碳、反滲透膜和后置活性碳濾芯組成，前置過濾濾芯和PP棉設(shè)置在一個(gè)本內(nèi)，組成前過濾器；前置活性碳、反滲透膜和后置活性碳濾芯設(shè)置在另一個(gè)殼體內(nèi)，組成后過濾器。

進(jìn)一步地，所述PP棉是由聚丙烯粒子制成的管狀濾芯結(jié)構(gòu)；所述前置活性碳、后置活性碳由果殼炭、煤質(zhì)活性碳、食用級(jí)粘合劑組成的兩濾芯結(jié)構(gòu)，增壓?jiǎn)卧脑鰤狠敵龆送ㄟ^后過濾裝置的壓力輸入口連接至反滲透膜。

進(jìn)一步地，電化學(xué)單元在水體通過的區(qū)域內(nèi)設(shè)置若干陰陽電極平行相間布置的電極層，陰極由鈦合金構(gòu)成，陽極由帶釕銥涂層的鈦合金構(gòu)成。

進(jìn)一步地，蓄電池單元具有供220V交流電充電的結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型具有如下突出的有益效果：

1、本實(shí)用新型由于設(shè)置了太陽能供電機(jī)構(gòu)，該太陽能供電機(jī)構(gòu)的電壓輸出端連接蓄電池單元的充電輸入端，形成太陽能電驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；壓力檢測(cè)單元的信號(hào)輸出端連接控制單元的反饋信號(hào)輸入端，壓力檢測(cè)單元的壓力探測(cè)頭監(jiān)測(cè)濾芯組單元的內(nèi)壓力，增壓?jiǎn)卧膲毫敵龆诉B通濾芯組單元的內(nèi)腔，控制單元的控制信號(hào)輸出端連接增壓?jiǎn)卧目刂戚斎攵?，形成濾芯組單元的閉環(huán)壓力控制結(jié)構(gòu)；因此能夠解決自然災(zāi)害(如地震、洪澇等)發(fā)生時(shí)供水、供電設(shè)施遭到毀損或水源發(fā)生污染時(shí)，受災(zāi)地區(qū)應(yīng)急飲用水就地供應(yīng)難的問題，具有物理吸附、電化學(xué)降解、光催化作用進(jìn)行凈水及集成度高、移動(dòng)方便、滿足就地水源取水的突出的有益效果。

2、本實(shí)用新型的前過濾裝置的過濾輸出端連接電化學(xué)單元的電解輸入端，電化學(xué)單元的電解輸出端連接光催化單元的光催化輸入端，光催化單元的光催化輸出端連接后過濾裝置的再過濾輸入端；待處理水通過水泵進(jìn)入前過濾器，前過濾器除去大塊的雜物及水中的纖維后進(jìn)入PP濾芯，去除水中顆粒物及污泥，再進(jìn)入到電化學(xué)及光催化單元，有效的除去水中的有機(jī)物、抗生素及菌落總數(shù)；然后處理水進(jìn)入活性炭濾芯，去除部分化學(xué)污染物、重金屬及色度濁度等；然后進(jìn)入反滲透膜，在高于溶液滲透壓的作用下， 依據(jù)溶解鹽類、膠體、微生物、有機(jī)物不能透過半透膜的原理而將這些物質(zhì)和水分離開來；隨后水進(jìn)入后置活性炭，去除水中揮發(fā)性有機(jī)物、氣味，并改善水的口感，達(dá)到飲用水質(zhì)的要求，達(dá)到即凈化即飲用的有益效果。

3、本實(shí)用新型利用太陽能板來給蓄電池單元充電，達(dá)到實(shí)現(xiàn)光能轉(zhuǎn)換成電能，系統(tǒng)隨時(shí)可以工作的有益效果。電化學(xué)單元在鈦陽極上涂覆釕銥涂層，達(dá)到提高標(biāo)準(zhǔn)電極電位和耐腐蝕的有益效果。蓄電池單元具有可以通過220V交流電快速充電的結(jié)構(gòu)，達(dá)到在有充電環(huán)境的情況下進(jìn)行蓄電池單元預(yù)先充電的有益效果。

附圖說明

圖1為實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中電化學(xué)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2-1為圖1中太陽能供電機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為實(shí)用新型具體實(shí)施系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本實(shí)施例以及附圖1具體闡述本實(shí)用新型：

具體實(shí)施例1：

參照?qǐng)D1、圖2、圖2-1和圖3，本實(shí)施例包括凈水裝置和太陽能供電機(jī)構(gòu)8，凈水裝置包括控制單元1、電化學(xué)單元2、蓄電池單元3、濾芯組單元4、光催化單元5、增壓?jiǎn)卧?和壓力檢測(cè)單元7，電化學(xué)單元2的進(jìn)水端外接水源、出水端通過光催化單元5連接濾芯組單元4的進(jìn)水端，濾芯組單元4的出水端連接應(yīng)急凈水供水點(diǎn)；蓄電池單元3的電壓輸出端連接控制單元1、電化學(xué)單元2、光催化單元5、增壓?jiǎn)卧?和壓力檢測(cè)單元7的電源輸入端，太陽能供電機(jī)構(gòu)8的電壓輸出端連接蓄電池單元3的充電輸入端，形成太陽能電驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；壓力檢測(cè)單元7的信號(hào)輸出端連接控制單元1的反饋信號(hào)輸入端，壓力檢測(cè)單元7的壓力探測(cè)頭監(jiān)測(cè)濾芯組單元4的內(nèi)壓力，增壓?jiǎn)卧?的壓力輸出端連通濾芯組單元4的內(nèi)腔，控制單元1的控制信號(hào)輸出端連接增壓?jiǎn)卧?的控制輸入端，形成濾芯組單元4的閉環(huán)壓力控制結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例中：

電化學(xué)單元2的進(jìn)水端連接的外接水源為給水泵，所述給水泵的出水端連接電化學(xué)單元2的進(jìn)水端，給水泵的電源輸入端連接蓄電池單元3的電壓輸出端，給水泵的控制輸入端連接控制單元1的控制輸出端；太陽能供電機(jī)構(gòu)8和凈水裝置為分別獨(dú)立式結(jié)構(gòu)，構(gòu)成野外用太陽能驅(qū)動(dòng)式應(yīng)急凈水系統(tǒng)。

濾芯組單元4由前過濾器和后過濾器組成，前過濾器的輸入端連接水源、輸出端連接電化學(xué)單元2的輸入端，電化學(xué)單元2的輸出端連接光催化單元5的輸入端，光催化單元5的輸出端連接后過濾器的輸入端，后過濾器的輸出端連接應(yīng)急凈水供水點(diǎn)；壓力檢測(cè)單元7的壓力探測(cè)頭監(jiān)測(cè)前過濾器的內(nèi)壓力，增壓?jiǎn)卧?的壓力輸出端連通后過濾器的內(nèi)腔。

太陽能供電機(jī)構(gòu)8由常規(guī)技術(shù)的太陽能電池板構(gòu)成。

電化學(xué)單元2由鈦陽極DSA及在鈦陽極DSA上涂覆的釕銥涂層構(gòu)成，以提高所述鈦陽極DSA的極電位和耐腐蝕性。

光催化單元5由三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的純泡沫金屬鎳網(wǎng)及在純泡沫金屬鎳網(wǎng)表面負(fù)載納米TiO2層構(gòu)成。

濾芯組單元4由前置過濾濾芯、PP棉、前置活性碳、反滲透膜和后置活性碳濾芯組成，前置過濾濾芯和PP棉設(shè)置在一個(gè)本內(nèi)，組成前過濾器；前置活性碳、反滲透膜和后置活性碳濾芯設(shè)置在另一個(gè)殼體內(nèi)，組成后過濾器。

所述PP棉是由聚丙烯粒子制成的管狀濾芯結(jié)構(gòu)；所述前置活性碳、后置活性碳由果殼炭、煤質(zhì)活性碳、食用級(jí)粘合劑組成的兩濾芯結(jié)構(gòu)，增壓?jiǎn)卧?的增壓輸出端通過后過濾裝置的壓力輸入口連接至反滲透膜。

電化學(xué)單元2在水體通過的區(qū)域內(nèi)設(shè)置若干陰陽電極平行相間布置的電極層，陰極2-1由鈦合金構(gòu)成，陽極2-2由帶釕銥涂層的鈦合金構(gòu)成。

蓄電池單元3具有供220V交流電充電的結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例工藝流程如下：

待處理水通過水泵進(jìn)入前過濾器，前過濾器除去大塊的雜物及水中的纖維后進(jìn)入PP濾芯，去除水中顆粒物及污泥；然后進(jìn)入到電化學(xué)及光催化單元，去除水中的有機(jī)物、抗生素及菌落總數(shù)；再而進(jìn)入前置活性炭，去除部分化學(xué)污染物、重金屬及色度濁度等；接著進(jìn)入反滲透膜，在高于溶液滲透壓的作用下，由于溶解鹽類、膠體、微生物、有機(jī)物不能透過半透膜而將這些物質(zhì)和水分離開來；最后進(jìn)入后置活性炭，去除水中揮發(fā)性的有機(jī)物、氣味，并改善水的口感，達(dá)到出水水質(zhì)要求。

濾芯組由前置過濾器、PP棉、前置活性碳、反滲透膜、后置活性碳等組成，其中前置過濾器、PP棉為前過濾裝置，前置活性碳、反滲透膜、后置活性碳為后過濾裝置，這些部件是通過軟管連接。

前置過濾器通常為“T”型結(jié)構(gòu)。上面的橫管的左右兩端為進(jìn)出水口，下面的豎管為通過機(jī)身與內(nèi)部的筒形過濾網(wǎng)，豎管下端設(shè)置排污口，該前置過濾器通過一個(gè)閥門來控制開啟和關(guān)閉，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是去除待處理水的沉淀雜質(zhì)，如：鐵銹、沙泥等大于5微米以上的顆粒雜質(zhì)。

PP棉，是采用無毒無味的聚丙烯粒子，經(jīng)過加熱熔融、噴絲、牽引、接受成形而制成的管狀濾芯，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是過濾水中直徑大于5微米的膠體雜質(zhì)，如：微泥、鐵銹、有機(jī)污染礦物質(zhì)雜物等，具有初步凈化水體的作用。

活性碳設(shè)置成濾芯結(jié)構(gòu)，該活性碳由優(yōu)質(zhì)的果殼炭、煤質(zhì)活性碳為原料制成，輔以食用級(jí)粘合劑加工而成，能有效去除水中的有機(jī)物、余氯及其他放射性物質(zhì)，并有脫色、去除異味的作用。前置活性碳濾芯與后置活性碳濾芯功能是一樣的。

反滲透膜的原理是：在高于溶液滲透壓的作用下，由于其他物質(zhì)不能透過半透膜 而將這些物質(zhì)和水分離開來。反滲透膜的膜孔徑非常小，達(dá)到有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機(jī)物的目的。本實(shí)用新型具有凈化處理后的水質(zhì)好、耗能低、無污染、工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便的有益效果。

增壓?jiǎn)卧浇O(shè)置有壓力控制單元，該壓力控制單元為電接點(diǎn)壓力表，電接點(diǎn)壓力表監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的壓力值，當(dāng)系統(tǒng)壓力低于所設(shè)定的壓力值時(shí)，壓力控制單元發(fā)送信號(hào)給控制單元，控制單元發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)至增壓設(shè)備，增壓?jiǎn)卧ぷ?，增壓?jiǎn)卧ㄟ^與后過濾裝置的壓力輸入口連接反滲透膜，使系統(tǒng)的水壓保持在所設(shè)定的壓力范圍內(nèi)。

控制單元主要是控制水泵以及增壓?jiǎn)卧墓ぷ鳡顟B(tài)。當(dāng)系統(tǒng)的整個(gè)管道輸送壓力超過電接點(diǎn)壓力表所預(yù)設(shè)的壓力范圍時(shí)，發(fā)送信號(hào)至控制單元，控制單元根據(jù)預(yù)先設(shè)定的系統(tǒng)判斷水泵、增壓系統(tǒng)的啟動(dòng)與停止。

光催化單元主要是利用光催化劑二氧化鈦(TiO2)吸收外界輻射的光能，使其直接轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能。催化劑二氧化鈦(TiO2)位于半導(dǎo)體表面，當(dāng)所吸收的光能能量大于TiO2禁帶寬度時(shí)，光激發(fā)電子躍遷到導(dǎo)帶，形成導(dǎo)帶電子(e-)，同時(shí)在價(jià)帶留下空穴階(h+)。由于半導(dǎo)體能帶的不連續(xù)性，電子和空穴的壽命較長，它們能夠在電場(chǎng)作用下或通過擴(kuò)散的方式運(yùn)動(dòng)，與吸附在半導(dǎo)體催化劑粒子表面上的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，或者被表面晶格缺陷俘獲?？昭軌蛲皆诖呋瘎┝Ｗ颖砻娴腛H-或H2O發(fā)生作用生成活性羥基?；钚粤u基是一種活性更高的氧化物，能夠無選擇地氧化多種有機(jī)物并使之礦化，通常認(rèn)為是光催化反應(yīng)體系中的主要活性氧化物，光生電子也能夠與O2發(fā)生作用生成HO2·和O2-·等活性氧類，這些活性氧自由基也能參與氧化還原反應(yīng),這些自由基可輕易破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜，使細(xì)胞質(zhì)流失，進(jìn)而將細(xì)胞氧化，直接殺死細(xì)菌,同時(shí)可以把水中的有機(jī)物質(zhì)徹底分解為二氧化碳和水。

控制單元，主要通過可編程控制器來控制各種電氣元件動(dòng)作，達(dá)到相關(guān)功能要求。

電化學(xué)單元的基本原理是：使這些有機(jī)污染物在電極上發(fā)生氧化還原轉(zhuǎn)變。即把有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒物質(zhì)，或把非生物相容的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為生物相容的物質(zhì)，如芳香物開環(huán)氧化為脂肪酸，以便進(jìn)一步實(shí)施生物處理。

電化學(xué)單元，利用電解催化反應(yīng)過程中生成的強(qiáng)氧化粒子，與廢水中的有機(jī)污染物無選擇地快速發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，進(jìn)行氧化降解。

a)陽極采用釕銥涂層鈦合金、陽極采用鈦合金，克服石墨和鉛陽極在電解時(shí)被溶解，避免對(duì)水溶液和陰極產(chǎn)物的污染；

b)同時(shí)各電極片固定在框架上，具有穩(wěn)定的電極間距尺寸，電解過程中極間距離不變；防止發(fā)生鉛陽極變形后的短路問題，提高了電流效率；

c)鈦陽極工作壽命長，耐腐蝕性強(qiáng)，可重復(fù)使用；鈦的過電位小，電催化活性高，可提高生產(chǎn)效率,工作電壓低，電能消耗可降低10-20％；具有低過電位特性，電極表面產(chǎn)生的氣泡容易排除，從而降低電解槽電壓。

具體實(shí)施例2：

本實(shí)施例2的特點(diǎn)是：；或者電化學(xué)單元2的進(jìn)水端連接的外接水源為自來水龍頭， 所述來水龍頭的出水端連接電化學(xué)單元2的進(jìn)水端，太陽能供電機(jī)構(gòu)8和凈水裝置為分別獨(dú)立式結(jié)構(gòu)，構(gòu)成室內(nèi)用太陽能驅(qū)動(dòng)式應(yīng)急凈水系統(tǒng)。其余同具體實(shí)施例1。

以上所述,僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施例,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的范圍內(nèi),根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變,都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)用新型沒有詳細(xì)描述的內(nèi)容均為現(xiàn)有技術(shù)。