CN120328811B - 一种臭氧生物活性炭联用超滤集成式净水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及净水设备技术领域，且公开了一种臭氧生物活性炭联用超滤集成式净水装置，包括超滤底座及固定连接在其上的生物活性炭柱，所述超滤底座右侧设置有出水管，所述生物活性炭柱上端转动连接有顶部开口的滤鼓，所述滤鼓内壁设置有液位传感器，所述滤鼓底部扩张且前后两侧均开设有排水口，所述滤鼓中部设置有进水管，所述进水管内壁设置有流量计，所述进水管上活动套接有自动清理所述滤鼓内壁的清理组件。本发明采用滤鼓离心过滤时，一部分过滤水由旋混组件控制与臭氧旋混反应并由喷环摆动喷出，与滤鼓旋转输出的另一部分过滤水相冲，从而增强消毒净化效果，净水稳定，且能够自动控制清理组件及时清理杂质，保证了稳定高效净水。

Description

一种臭氧生物活性炭联用超滤集成式净水装置

技术领域

本发明涉及净水设备技术领域，具体涉及一种臭氧生物活性炭联用超滤集成式净水装置。

背景技术

公开号为CN214571421U的实用新型提供了一种电催化臭氧耦合生物活性炭的分散式净水装置，该装置包括自上而下依次排列的电催化臭氧单元、生物活性炭单元和储水单元；电催化臭氧单元内安装有至少两对电极，底部安装曝气盘；电催化臭氧单元还包括直流电源和臭氧发生器，直流电源与电极电连接，为电极供电，臭氧发生器与曝气盘连接，将产生的臭氧气体通过曝气盘分散于水中；生物活性炭单元填充有附着微生物的活性炭。

上述专利中的净水装置在使用时，通过曝气盘将臭氧分散于水中进行杀菌消毒，并通过设置阴阳电极配合控制在阴阳电极之间通以微电流，从而在阴极产生过氧化氢，利用过氧化氢与臭氧反应产生的强氧化性的羟基自由基进行净水，但实际应用时曝气盘产生的臭氧气泡体积大，与水体接触的反应面积小，并且由于气泡之间容易吸引集中堆积，从而降低臭氧的溶解量，尽管利用阴阳电极可控制生成加强消毒效果的羟基自由基，但反应速率较慢，生成的羟基自由基数量低，且电流波动、溶液的酸碱度及温度等均会对反应产生影响，并且在电流过大时还会导致副反应产生，净水稳定性差；由于供偏远地区使用，水源中杂质一般较多，进水口处还需要安装过滤机构对较大的杂质截留，而过滤机构长期使用过后还需要定期拆卸清理非常麻烦，并且清理不及时还会影响净水输送效率。

发明内容

本发明的目的在于：为解决现有的净水装置在使用时，存在杀菌消毒效果差、进水口过滤机构缺乏自主清理的问题，本发明提供了一种臭氧生物活性炭联用超滤集成式净水装置。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种臭氧生物活性炭联用超滤集成式净水装置，包括超滤底座及固定连接在其上的生物活性炭柱，所述超滤底座右侧设置有出水管，所述生物活性炭柱上端转动连接有顶部开口的滤鼓，所述滤鼓内壁设置有液位传感器，所述滤鼓底部扩张且前后两侧均开设有排水口，所述滤鼓中部设置有进水管，所述进水管内壁设置有流量计，所述进水管上活动套接有自动清理所述滤鼓内壁的清理组件；

所述生物活性炭柱顶部固定连接有活动密封套接在所述滤鼓外围的套壳，所述套壳内壁具有臭氧室，所述套壳与所述滤鼓之间由上至下分别形成有反应腔、蓄水腔，所述反应腔上壁转动连接有能够摆动的喷环，所述臭氧室与所述蓄水腔之间设置有对所述喷环混合输送臭氧与水的旋混组件，所述套壳顶部螺纹连接有密封盖。

进一步地，所述进水管底部开设有与所述滤鼓内腔连接的出水口，所述进水管与所述生物活性炭柱上端固定连接，且与所述滤鼓中部转动密封连接。

进一步地，所述清理组件包括滑动套接在所述进水管上的支套，所述进水管外壁开设有螺旋凹槽，所述支套内壁设置有与所述螺旋凹槽啮合连接的销凸，所述支套外围固定连接有截面呈L形的清理环，所述清理环内部上下两侧分别开设有相连通的两个空腔，上侧所述空腔顶部固定连接有电磁环且内壁滑动连接有与电磁环弹性连接的弹力磁塞，所述电磁环与所述液位传感器电连接且通电排斥所述弹力磁塞，上侧所述空腔外壁具有通孔，下侧所述空腔外围固定连接有摩擦气囊。

进一步地，所述清理环外围固定插接有穿过下侧所述空腔的导流管，所述清理环内壁开设有朝轴心方向倾斜向下的坡面，所述清理环能够沉于水中。

进一步地，所述密封盖与所述滤鼓上壁之间具有排污槽，所述密封盖与所述滤鼓外壁之间具有储杂腔；

所述进水管上固定套接有触动开关，所述触动开关活动抵接在所述密封盖内壁，所述触动开关用以控制电磁环断电，所述密封盖内腔下壁固定连接有能够吸引通电所述电磁环的固定磁环。

进一步地，所述生物活性炭柱左端转动连接有驱动轴，所述驱动轴由安装在所述生物活性炭柱左侧的电机驱动，所述驱动轴与所述滤鼓之间活动套接有传动带。

进一步地，所述滤鼓上下两侧分别设置有过滤部一、过滤部二，所述过滤部一与所述过滤部二分别由圆周开设在所述滤鼓侧壁的多行滤孔构成，所述过滤部一与所述喷环相对，所述液位传感器设置位置高于所述过滤部一，所述过滤部二中的滤孔与所述排水口错开，所述过滤部二与所述蓄水腔连通。

进一步地，所述旋混组件包括圆周安装在所述蓄水腔上壁的微型液泵，所述蓄水腔上壁转动连接有与所述微型液泵输出端连接的旋混齿管，所述旋混齿管内腔底部呈锥状而上部收缩，所述滤鼓外围固定连接有与所述旋混齿管啮合连接的齿圈；

所述臭氧室左壁固定连接有臭氧发生器，所述臭氧室内壁固定插接有导气管，所述导气管外端固定连接有活动密封套接在所述旋混齿管上的导气罩，所述旋混齿管侧壁上圆周开设有与所述导气罩连通的单向导气槽，所述单向导气槽相对所述旋混齿管轴心水平倾斜。

进一步地，所述喷环内壁圆周开设有多行锥型雾化喷孔，所述喷环与所述套壳内壁之间固定连接有扭簧，所述喷环底部靠近所述旋混齿管的一侧固定连接有圆周阵列的斜板，所述旋混齿管外壁固定连接有能够对所述斜板挤压的抵板，所述喷环内腔底部转动密封连接有密封环板，所述旋混齿管转动密封连接在所述密封环板上。

进一步地，所述套壳右壁固定插接有穿过所述臭氧室且与所述反应腔连通的排气阻水阀。

本发明的有益效果如下：

本发明通过采用滤鼓离心过滤时，一部分过滤水输送至蓄水腔中，并由旋混组件控制与臭氧旋混反应，臭氧充分分散且与过滤水的接触面积增大，从而提升了其溶解效率，反应充分且净水效果好，净化后的过滤水被输送至喷环中由喷环摆动喷出，与滤鼓旋转输出的另一部分过滤水相冲，从而使得两部分过滤水受冲击作用均裂解为更小单位，进一步加强反应接触面积以及提升臭氧溶解效率，从而增强消毒净化效果，净水稳定，降低了后续的生物活性炭柱及超滤底座的净化难度。

本发明通过滤鼓受杂质堵塞而进水管仍依正常净化供水量进水时，滤鼓中的水面从而不断升高，并在达到液位传感器时，自动控制清理组件沿着滤鼓内壁上移，将杂质向上刮推至滤鼓外，从而及时对杂质清理，保证了稳定高效净水。

附图说明

图1是本发明净水装置立体结构图；

图2是本发明净水装置滤鼓与套壳部分立体结构图；

图3是本发明净水装置滤鼓与进水管部分立体结构图；

图4是本发明净水装置滤鼓与液位传感器部分立体结构图；

图5是本发明净水装置滤鼓与清理环部分立体剖切图；

图6是本发明净水装置套壳与喷环部分立体剖切图；

图7是本发明净水装置导气罩部分立体剖切图；

图8是本发明净水装置滤鼓与套壳部分立体剖切爆炸图。

附图标记：1、超滤底座；11、出水管；2、生物活性炭柱；21、驱动轴；3、滤鼓；31、液位传感器；32、齿圈；4、进水管；41、流量计；42、触动开关；5、支套；51、清理环；52、电磁环；53、弹力磁塞；54、摩擦气囊；55、导流管；6、套壳；61、臭氧室；62、臭氧发生器；63、导气管；64、导气罩；65、排气阻水阀；7、微型液泵；71、旋混齿管；72、抵板；73、喷环；74、扭簧；75、斜板；76、密封环板；8、密封盖；81、固定磁环。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一，如图1-图8所示，一种臭氧生物活性炭联用超滤集成式净水装置，包括超滤底座1及固定连接在其上的生物活性炭柱2，超滤底座1右侧设置有出水管11，生物活性炭柱2上端转动连接有顶部开口的滤鼓3，滤鼓3内壁设置有液位传感器31，滤鼓3底部扩张且前后两侧均开设有排水口，滤鼓3中部设置有进水管4，进水管4内壁设置有流量计41，进水管4上活动套接有自动清理滤鼓3内壁的清理组件；

生物活性炭柱2顶部固定连接有活动密封套接在滤鼓3外围的套壳6，套壳6内壁具有臭氧室61，套壳6与滤鼓3之间由上至下分别形成有反应腔、蓄水腔，套壳6右壁固定插接有穿过臭氧室61且与反应腔连通的排气阻水阀65，反应腔上壁转动连接有能够摆动的喷环73，臭氧室61与蓄水腔之间设置有对喷环73混合输送臭氧与水的旋混组件，套壳6顶部螺纹连接有密封盖8。

进水管4底部开设有与滤鼓3内腔连接的出水口，进水管4与生物活性炭柱2上端固定连接，且与滤鼓3中部转动密封连接。

生物活性炭柱2左端转动连接有驱动轴21，驱动轴21由安装在生物活性炭柱2左侧的电机驱动，驱动轴21与滤鼓3之间活动套接有传动带。

滤鼓3上下两侧分别设置有过滤部一、过滤部二，过滤部一与过滤部二分别由圆周开设在滤鼓3侧壁的多行滤孔构成，过滤部一与喷环73相对，液位传感器31设置位置高于过滤部一，过滤部二中的滤孔与排水口错开，过滤部二与蓄水腔连通。

初始使用时，控制电机驱动驱动轴21并利用传动带带动滤鼓3以相应的速率快速转动，并控制进水管4利用出水口对滤鼓3中输入需要处理的水，通水速率控制在过滤部一与喷环73正常输出时，滤鼓3中的液面高度始终保持不超出过滤部一，水输入初期，在离心力的作用下，通过过滤部二不断被过滤甩至蓄水腔中，随着不断输入，蓄水腔被填满，且逐渐上升接近过滤部一，期间流量计41监测供水量，当供入的水即将由过滤部一过滤甩出时，旋混组件自动运行，将蓄水腔中的水抽出并将臭氧室61中的臭氧抽出将两者进行旋混反应，杀菌消毒反应快速充分，净水效果好，净化后的过滤水被输送至喷环73中由喷环73摆动喷出，随后过滤部一刚好将过滤水利用离心力分散甩出，与喷环73分散输出的含臭氧净化水相冲，从而使得两部分过滤水受冲击作用均裂解为更小单位，进一步加强反应接触面积以及提升臭氧溶解效率，从而增强消毒净化效果，对冲后的水充分消毒净化后落入反应腔底部，由滤鼓3底部前后两侧的排水口输入至生物活性炭柱2中，对有机物、氨氮等污染物进行吸收，并经超滤底座1再次过滤，截留水中的胶体、细菌、病毒等大分子物质，使得水符合生活饮用水标准后通过出水管11排出，期间利用排气阻水阀65能够在反应腔内部压力过大时自动进行泄压排气；

当滤鼓3的过滤部一或过滤部二部分受杂质堵塞而进水管4仍依正常净化供水量进水时，由于滤鼓3输出降低，滤鼓3中的水面从而不断升高，并在超过过滤部一且达到液位传感器31时，由液位传感器31反馈控制清理组件自动运行沿着滤鼓3内壁上移，将杂质向上刮推至滤鼓3外，从而及时对杂质清理，保证了稳定高效净水。

实施例二，在上述实施例的基础上，清理组件包括滑动套接在进水管4上的支套5，进水管4外壁开设有螺旋凹槽，支套5内壁设置有与螺旋凹槽啮合连接的销凸，支套5外围固定连接有截面呈L形的清理环51，清理环51内部上下两侧分别开设有相连通的两个空腔，上侧空腔顶部固定连接有电磁环52且内壁滑动连接有与电磁环52弹性连接的弹力磁塞53，电磁环52与液位传感器31电连接且通电排斥弹力磁塞53，上侧空腔外壁具有通孔，下侧空腔外围固定连接有摩擦气囊54。

初始销凸卡接在螺旋凹槽最底部，且清理环51底部与滤鼓3内腔下壁之间具有缝隙，便于水从清理环51上下两侧由过滤部一输出，当液位传感器31监测到滤鼓3中的水面不断升高且超过过滤部一时，液位传感器31反馈控制电磁环52通电排斥弹力磁塞53下移，从而将上侧空腔中的空气压入下侧空腔，促使摩擦气囊54膨胀与滤鼓3抵接，由于滤鼓3处于快速旋转状态，因此支套5同步被带动快速旋转，在销凸与螺旋凹槽卡接的限制下，清理环51及支套5从而沿着进水管4进行爬升，摩擦气囊54则被带动将堵塞的杂质向上方刮推，以疏通过滤部一、二，保证过滤水输出流畅，实现高效净水。

实施例三，在上述实施例的基础上，清理环51外围固定插接有穿过下侧空腔的导流管55，清理环51内壁开设有朝轴心方向倾斜向下的坡面，清理环51能够沉于水中。

通过清理环51上移带动摩擦气囊54挤压滤鼓3内壁对杂质向上方刮推，并在超出水面时，导流管55能够将清理环51与滤鼓3内壁间的水排出，避免将水一并带出，导致加剧后续的清理负担；利用清理环51内壁开设有朝轴心方向倾斜向下的坡面，在清理环51沉底时，进水管4向滤鼓3中供水可利用坡面对清理环51形成下压力，避免底部水流冲击使得清理环51意外抬升，导致不能够完全对杂质清理。

实施例四，在上述实施例的基础上，密封盖8与滤鼓3上壁之间具有排污槽，密封盖8与滤鼓3外壁之间具有储杂腔；

进水管4上固定套接有触动开关42，触动开关42活动抵接在密封盖8内壁，触动开关42用以控制电磁环52断电，密封盖8内腔下壁固定连接有能够吸引通电电磁环52的固定磁环81。

当清理环51带动摩擦气囊54上移至排污槽处时，摩擦气囊54与滤鼓3内壁脱离，但清理环51仍保持旋转惯性，且由于固定磁环81吸引通电电磁环52，清理环51的上移速度从而加快，同时旋转速度加大，摩擦气囊54稳定将边缘刮推的杂质通过排污槽甩至储杂腔中，并且当清理环51上移至最顶部时，支套5刚好对触动开关42挤压，从而控制电磁环52断电，弹力磁塞53自动上移复位并带动摩擦气囊54收缩复原，清理环51部分在重力作用下可再次下沉水底，后续可将密封盖8旋下将储杂腔中杂质清理出，方便快捷。

实施例五，在上述实施例的基础上，旋混组件包括圆周安装在蓄水腔上壁的微型液泵7，蓄水腔上壁转动连接有与微型液泵7输出端连接的旋混齿管71，旋混齿管71内腔底部呈锥状而上部收缩，滤鼓3外围固定连接有与旋混齿管71啮合连接的齿圈32；

臭氧室61左壁固定连接有臭氧发生器62，臭氧室61内壁固定插接有导气管63，导气管63外端固定连接有活动密封套接在旋混齿管71上的导气罩64，旋混齿管71侧壁上圆周开设有与导气罩64连通的单向导气槽，单向导气槽相对旋混齿管71轴心水平倾斜。

净水初始，当流量计41监测到输入至滤鼓3以及蓄水腔中的水量充足时，流量计41反馈控制微型液泵7运行将蓄水腔中的过滤水抽出，并压送至旋混齿管71中，由于旋混齿管71内腔底部呈锥状而上部收缩，过滤水通过收缩段时流速加快，而其内部形成负压，从而自动通过各个单向导气槽将臭氧室61中的臭氧气体吸入，又由于单向导气槽相对旋混齿管71轴心水平倾斜，各个单向导气槽中的臭氧从而被倾斜吸入旋混齿管71中，从而自动实现旋流，再者由于滤鼓3旋转时利用齿圈32带动旋混齿管71高速旋转，臭氧与过滤水混合后高速旋转，在速度差和剪切力的作用下，反复分散与混合，且提升紊流程度，较大的臭氧气泡自动裂解为数量众多的微气泡，臭氧充分分散，与过滤水之间的接触面积增大，从而提升了臭氧的溶解效率，增强了其杀菌消毒效果。

实施例六，在上述实施例的基础上，喷环73内壁圆周开设有多行锥型雾化喷孔，喷环73与套壳6内壁之间固定连接有扭簧74，喷环73底部靠近旋混齿管71的一侧固定连接有圆周阵列的斜板75，旋混齿管71外壁固定连接有能够对斜板75挤压的抵板72，喷环73内腔底部转动密封连接有密封环板76，旋混齿管71转动密封连接在密封环板76上。

通过旋混齿管71高速旋转向喷环73中输出经臭氧杀菌消毒的过滤水时，喷环73利用锥型雾化喷孔能够相对将杀菌消毒过后的过滤水雾化喷出，期间配合旋混齿管71带动抵板72间歇挤压斜板75，从而配合扭簧74的回复性能带动喷环73往复偏转摆动喷洒过滤水，雾化效果更好，期间利用密封环板76保证了喷环73偏转时过滤水不会泄露，对喷环73的过滤水供给稳定，同步的由于滤鼓3上的过滤部一同时旋转向喷环73抛洒过滤水，其输出的过滤水基于旋转力同样相对雾化分散，二者对冲从而使得两部分过滤水受冲击作用进一步裂解为更小单位，进一步提升相互间的接触反应面积，提升臭氧溶解度，并且喷环73中输出未完全反应的臭氧也能够进一步与混合后的雾化过滤水再次反应，加大臭氧消耗，避免向外排出。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种臭氧生物活性炭联用超滤集成式净水装置，包括超滤底座（1）及固定连接在其上的生物活性炭柱（2），其特征在于，所述超滤底座（1）右侧设置有出水管（11），所述生物活性炭柱（2）上端转动连接有顶部开口的滤鼓（3），所述滤鼓（3）内壁设置有液位传感器（31），所述滤鼓（3）底部扩张且前后两侧均开设有排水口，所述滤鼓（3）中部设置有进水管（4），所述进水管（4）内壁设置有流量计（41），所述进水管（4）上活动套接有自动清理所述滤鼓（3）内壁的清理组件；

所述清理组件包括滑动套接在所述进水管（4）上的支套（5），所述进水管（4）外壁开设有螺旋凹槽，所述支套（5）内壁设置有与所述螺旋凹槽啮合连接的销凸，所述支套（5）外围固定连接有截面呈L形的清理环（51），所述清理环（51）内部上下两侧分别开设有相连通的两个空腔，上侧所述空腔顶部固定连接有电磁环（52）且内壁滑动连接有与电磁环（52）弹性连接的弹力磁塞（53），所述电磁环（52）与所述液位传感器（31）电连接且通电排斥所述弹力磁塞（53），上侧所述空腔外壁具有通孔，下侧所述空腔外围固定连接有摩擦气囊（54）；

所述生物活性炭柱（2）顶部固定连接有活动密封套接在所述滤鼓（3）外围的套壳（6），所述套壳（6）内壁具有臭氧室（61），所述套壳（6）与所述滤鼓（3）之间由上至下分别形成有反应腔、蓄水腔，所述反应腔上壁转动连接有能够摆动的喷环（73），所述臭氧室（61）与所述蓄水腔之间设置有对所述喷环（73）混合输送臭氧与水的旋混组件，所述套壳（6）顶部螺纹连接有密封盖（8），所述密封盖（8）与所述滤鼓（3）上壁之间具有排污槽，所述密封盖（8）与所述滤鼓（3）外壁之间具有储杂腔；

所述滤鼓（3）上下两侧分别设置有过滤部一、过滤部二，所述过滤部一与所述过滤部二分别由圆周开设在所述滤鼓（3）侧壁的多行滤孔构成，所述过滤部一与所述喷环（73）相对，所述液位传感器（31）设置位置高于所述过滤部一，所述过滤部二中的滤孔与所述排水口错开，所述过滤部二与所述蓄水腔连通；

所述旋混组件包括圆周安装在所述蓄水腔上壁的微型液泵（7），所述蓄水腔上壁转动连接有与所述微型液泵（7）输出端连接的旋混齿管（71），所述旋混齿管（71）内腔底部呈锥状而上部收缩，所述滤鼓（3）外围固定连接有与所述旋混齿管（71）啮合连接的齿圈（32）；

所述臭氧室（61）左壁固定连接有臭氧发生器（62），所述臭氧室（61）内壁固定插接有导气管（63），所述导气管（63）外端固定连接有活动密封套接在所述旋混齿管（71）上的导气罩（64），所述旋混齿管（71）侧壁上圆周开设有与所述导气罩（64）连通的单向导气槽，所述单向导气槽相对所述旋混齿管（71）轴心水平倾斜。

2.根据权利要求1所述的一种臭氧生物活性炭联用超滤集成式净水装置，其特征在于，所述进水管（4）底部开设有与所述滤鼓（3）内腔连接的出水口，所述进水管（4）与所述生物活性炭柱（2）上端固定连接，且与所述滤鼓（3）中部转动密封连接。

3.根据权利要求2所述的一种臭氧生物活性炭联用超滤集成式净水装置，其特征在于，所述清理环（51）外围固定插接有穿过下侧所述空腔的导流管（55），所述清理环（51）内壁开设有朝轴心方向倾斜向下的坡面，所述清理环（51）能够沉于水中。

4.根据权利要求3所述的一种臭氧生物活性炭联用超滤集成式净水装置，其特征在于，所述进水管（4）上固定套接有触动开关（42），所述触动开关（42）活动抵接在所述密封盖（8）内壁，所述触动开关（42）用以控制电磁环（52）断电，所述密封盖（8）内腔下壁固定连接有能够吸引通电所述电磁环（52）的固定磁环（81）。

5.根据权利要求4所述的一种臭氧生物活性炭联用超滤集成式净水装置，其特征在于，所述生物活性炭柱（2）左端转动连接有驱动轴（21），所述驱动轴（21）由安装在所述生物活性炭柱（2）左侧的电机驱动，所述驱动轴（21）与所述滤鼓（3）之间活动套接有传动带。

6.根据权利要求5所述的一种臭氧生物活性炭联用超滤集成式净水装置，其特征在于，所述喷环（73）内壁圆周开设有多行锥型雾化喷孔，所述喷环（73）与所述套壳（6）内壁之间固定连接有扭簧（74），所述喷环（73）底部靠近所述旋混齿管（71）的一侧固定连接有圆周阵列的斜板（75），所述旋混齿管（71）外壁固定连接有能够对所述斜板（75）挤压的抵板（72），所述喷环（73）内腔底部转动密封连接有密封环板（76），所述旋混齿管（71）转动密封连接在所述密封环板（76）上。

7.根据权利要求6所述的一种臭氧生物活性炭联用超滤集成式净水装置，其特征在于，所述套壳（6）右壁固定插接有穿过所述臭氧室（61）且与所述反应腔连通的排气阻水阀（65）。