“水表式”便捷凈水器研發(fā)

王媛+劉曉輝+黃晶晶

摘 要 近年來，水污染日益嚴(yán)重，飲水問題也被推上了風(fēng)口浪尖，各種類型凈水器相繼出現(xiàn)在市面上。城市水質(zhì)與農(nóng)村有很大的差異，因此城市和農(nóng)村應(yīng)區(qū)別對待，但現(xiàn)有凈水器大部分針對城市，農(nóng)村凈水器少且價(jià)格偏高。文章提出一個(gè)新型凈水器裝置，旨在解決農(nóng)村貧困人民的用水安全問題，使裝置本身更便捷、更經(jīng)濟(jì)。

關(guān)鍵詞 凈水器；農(nóng)村；便捷；經(jīng)濟(jì)

中圖分類號：TU991.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1671-7597（2014）17-0024-01

水是人類賴以生存和發(fā)展的重要元素之一，人體每日需要飲用大量的水才能保證身體健康運(yùn)作。在我國，自來水還不能達(dá)到直飲要求。在歐美、日本、韓國等國，凈水器的普及率達(dá)70%以上，而中國的飲用水電器普及率20%左右，農(nóng)村幾乎沒有。未來十年，凈水器將迎來一個(gè)發(fā)展的環(huán)境期，凈水器必將會(huì)成為居民生活的一個(gè)必須品，中國凈水器市場的需求空間蘊(yùn)含著巨大商機(jī)。

1 凈水器結(jié)構(gòu)介紹

五個(gè)獨(dú)立的“臥室”連接在一起，每個(gè)臥室裝一種濾芯材料，只要旋轉(zhuǎn)就可以取下任意的“臥室”，便于清洗和更換濾芯。每個(gè)“臥室”上都布置有相對數(shù)量的小孔以讓水流順利通過。

圖1 凈水器外管模型圖

圖2 凈水器模型結(jié)構(gòu)

（高度：13.5 cm 直徑：7 cm 重量：130 g）

首先，此處通過實(shí)驗(yàn)確定了凈水器外管無透水性，符合結(jié)構(gòu)要求。

其次，此處選用了四種配合起來凈水效果較好的材料。分別是：pp棉、活性炭、KDF、樹脂。為保證凈水效果，他們的厚度不小于2 cm。

2 工作原理

濾芯內(nèi)部采用四級過濾。

水在本身的出水壓力作用下從左邊進(jìn)入，經(jīng)過四級過濾，從右側(cè)流出。

第一級：PP濾芯除水中異色異味。適應(yīng)一般自來水水源，配合前預(yù)處理工藝，經(jīng)處理過的水達(dá)到CJ94-1999飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的凈水，可直接生飲。

第二級：活性炭濾芯可除掉有機(jī)，無機(jī)雜質(zhì)，可有效吸附水中的余氯，改善水的口感。

第三級：樹脂可使過濾液體脫色、澄清、透明；可過濾顆粒、雜質(zhì)；有良好的除異臭味效果；可去除水中的余氯。

第四級：KDF水處理介質(zhì)是一種獨(dú)一無二的、新穎的，符合環(huán)保要求的水處理介質(zhì)。一方面，根據(jù)pH、二氧化碳濃度和碳酸鈣溶解度之間的關(guān)系，另一方面，由于KDF處理介質(zhì)中鋅離子的溶出，水中的鋅離子含量有所增加，水中鋅離子的存在能改變垢的晶體生長機(jī)理，使水中的碳酸鈣垢以文石的結(jié)晶形態(tài)產(chǎn)生沉淀，在容器的器壁上形成軟垢。以此來減少水中的礦物結(jié)垢；減少水中懸浮固體；去除水中含有的氧化劑（余氯）和重金屬；可以抑制水中微生物的繁殖。

通過以上四級過濾之后，完成了對水的過濾。

3 濾芯材料的使用時(shí)間

PP棉使用期限為3-6個(gè)月；KDF為2-3年；活性炭為1年；樹脂為半年。由于“水表式”凈水器可以取下任何濾芯“臥室”，因此，只要針對不同材料的使用期限更換就行。同時(shí)，對于KDF和軟化樹脂可通過以下方法讓其恢復(fù)效果。

KDF：方法一，在通風(fēng)良好的地方使用鹽酸清洗受污染的KDF，禁止吸煙和明火。方法二，加入足夠量的清潔劑浸過KDF，至少15分鐘后用新鮮水反復(fù)沖洗直至流出清水即可。

軟化樹脂：用飽和食鹽水浸泡一晚即可。

4 工作特點(diǎn)

1）不需要提供額外動(dòng)力，綠色環(huán)保：打開水龍頭，利用水自身的出水壓力，經(jīng)過四級濾芯，達(dá)到凈水目的。

2）易于拆卸清理與換新：濾芯長期使用會(huì)積累許多細(xì)菌和垃圾，導(dǎo)致過濾效率越來越差，久而久之成為污染源?！八硎健眱羲骶哂锌刹鹦短攸c(diǎn)，更換濾芯更方便，同時(shí)可以對“臥室”定期打掃，保證水質(zhì)。

3）經(jīng)濟(jì)適用：首先，凈水器外部結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)便宜；其次，濾芯可隨時(shí)取出清洗，適當(dāng)重復(fù)使用，節(jié)約清洗費(fèi)和更換機(jī)器費(fèi)。

5 結(jié)束語

“水表式”凈水器由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，使得每個(gè)裝有濾芯的獨(dú)立“臥室”都能夠單獨(dú)取下來，隨時(shí)更換、清洗器具本身。在這方面解決了濾芯二次污染、器具清洗困難的問題。同時(shí)，由于其本身結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)便宜，“水表式”凈水器具有經(jīng)濟(jì)、便捷的特點(diǎn)。基于以上特點(diǎn)，“水表式”便捷凈水器具有很大的發(fā)展前景。但，其結(jié)構(gòu)只是一個(gè)初步的構(gòu)想，其外部水管的結(jié)構(gòu)仍須通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)論證其功能的合理性；同時(shí)，水質(zhì)是否在不用壓力泵的條件下被凈化仍須實(shí)驗(yàn)論證。

注：本文系2014年四川省創(chuàng)新創(chuàng)意創(chuàng)業(yè)三創(chuàng)項(xiàng)目。

參考文獻(xiàn)

[1]北京公眾健康飲用水研究所.中國居民飲水指南[M].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.

[2]李復(fù)興.生命之源：水與營養(yǎng)[M].北京師范大學(xué)出版社，2007.

[3]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).二次氣浮過濾凈水器[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2010.endprint

摘 要 近年來，水污染日益嚴(yán)重，飲水問題也被推上了風(fēng)口浪尖，各種類型凈水器相繼出現(xiàn)在市面上。城市水質(zhì)與農(nóng)村有很大的差異，因此城市和農(nóng)村應(yīng)區(qū)別對待，但現(xiàn)有凈水器大部分針對城市，農(nóng)村凈水器少且價(jià)格偏高。文章提出一個(gè)新型凈水器裝置，旨在解決農(nóng)村貧困人民的用水安全問題，使裝置本身更便捷、更經(jīng)濟(jì)。

關(guān)鍵詞 凈水器；農(nóng)村；便捷；經(jīng)濟(jì)

中圖分類號：TU991.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1671-7597（2014）17-0024-01

水是人類賴以生存和發(fā)展的重要元素之一，人體每日需要飲用大量的水才能保證身體健康運(yùn)作。在我國，自來水還不能達(dá)到直飲要求。在歐美、日本、韓國等國，凈水器的普及率達(dá)70%以上，而中國的飲用水電器普及率20%左右，農(nóng)村幾乎沒有。未來十年，凈水器將迎來一個(gè)發(fā)展的環(huán)境期，凈水器必將會(huì)成為居民生活的一個(gè)必須品，中國凈水器市場的需求空間蘊(yùn)含著巨大商機(jī)。

1 凈水器結(jié)構(gòu)介紹

五個(gè)獨(dú)立的“臥室”連接在一起，每個(gè)臥室裝一種濾芯材料，只要旋轉(zhuǎn)就可以取下任意的“臥室”，便于清洗和更換濾芯。每個(gè)“臥室”上都布置有相對數(shù)量的小孔以讓水流順利通過。

圖1 凈水器外管模型圖

圖2 凈水器模型結(jié)構(gòu)

（高度：13.5 cm 直徑：7 cm 重量：130 g）

首先，此處通過實(shí)驗(yàn)確定了凈水器外管無透水性，符合結(jié)構(gòu)要求。

其次，此處選用了四種配合起來凈水效果較好的材料。分別是：pp棉、活性炭、KDF、樹脂。為保證凈水效果，他們的厚度不小于2 cm。

2 工作原理

濾芯內(nèi)部采用四級過濾。

水在本身的出水壓力作用下從左邊進(jìn)入，經(jīng)過四級過濾，從右側(cè)流出。

第一級：PP濾芯除水中異色異味。適應(yīng)一般自來水水源，配合前預(yù)處理工藝，經(jīng)處理過的水達(dá)到CJ94-1999飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的凈水，可直接生飲。

第二級：活性炭濾芯可除掉有機(jī)，無機(jī)雜質(zhì)，可有效吸附水中的余氯，改善水的口感。

第三級：樹脂可使過濾液體脫色、澄清、透明；可過濾顆粒、雜質(zhì)；有良好的除異臭味效果；可去除水中的余氯。

第四級：KDF水處理介質(zhì)是一種獨(dú)一無二的、新穎的，符合環(huán)保要求的水處理介質(zhì)。一方面，根據(jù)pH、二氧化碳濃度和碳酸鈣溶解度之間的關(guān)系，另一方面，由于KDF處理介質(zhì)中鋅離子的溶出，水中的鋅離子含量有所增加，水中鋅離子的存在能改變垢的晶體生長機(jī)理，使水中的碳酸鈣垢以文石的結(jié)晶形態(tài)產(chǎn)生沉淀，在容器的器壁上形成軟垢。以此來減少水中的礦物結(jié)垢；減少水中懸浮固體；去除水中含有的氧化劑（余氯）和重金屬；可以抑制水中微生物的繁殖。

通過以上四級過濾之后，完成了對水的過濾。

3 濾芯材料的使用時(shí)間

PP棉使用期限為3-6個(gè)月；KDF為2-3年；活性炭為1年；樹脂為半年。由于“水表式”凈水器可以取下任何濾芯“臥室”，因此，只要針對不同材料的使用期限更換就行。同時(shí)，對于KDF和軟化樹脂可通過以下方法讓其恢復(fù)效果。

KDF：方法一，在通風(fēng)良好的地方使用鹽酸清洗受污染的KDF，禁止吸煙和明火。方法二，加入足夠量的清潔劑浸過KDF，至少15分鐘后用新鮮水反復(fù)沖洗直至流出清水即可。

軟化樹脂：用飽和食鹽水浸泡一晚即可。

4 工作特點(diǎn)

1）不需要提供額外動(dòng)力，綠色環(huán)保：打開水龍頭，利用水自身的出水壓力，經(jīng)過四級濾芯，達(dá)到凈水目的。

2）易于拆卸清理與換新：濾芯長期使用會(huì)積累許多細(xì)菌和垃圾，導(dǎo)致過濾效率越來越差，久而久之成為污染源。“水表式”凈水器具有可拆卸特點(diǎn)，更換濾芯更方便，同時(shí)可以對“臥室”定期打掃，保證水質(zhì)。

3）經(jīng)濟(jì)適用：首先，凈水器外部結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)便宜；其次，濾芯可隨時(shí)取出清洗，適當(dāng)重復(fù)使用，節(jié)約清洗費(fèi)和更換機(jī)器費(fèi)。

5 結(jié)束語

“水表式”凈水器由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，使得每個(gè)裝有濾芯的獨(dú)立“臥室”都能夠單獨(dú)取下來，隨時(shí)更換、清洗器具本身。在這方面解決了濾芯二次污染、器具清洗困難的問題。同時(shí)，由于其本身結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)便宜，“水表式”凈水器具有經(jīng)濟(jì)、便捷的特點(diǎn)。基于以上特點(diǎn)，“水表式”便捷凈水器具有很大的發(fā)展前景。但，其結(jié)構(gòu)只是一個(gè)初步的構(gòu)想，其外部水管的結(jié)構(gòu)仍須通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)論證其功能的合理性；同時(shí)，水質(zhì)是否在不用壓力泵的條件下被凈化仍須實(shí)驗(yàn)論證。

注：本文系2014年四川省創(chuàng)新創(chuàng)意創(chuàng)業(yè)三創(chuàng)項(xiàng)目。

參考文獻(xiàn)

[1]北京公眾健康飲用水研究所.中國居民飲水指南[M].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.

[2]李復(fù)興.生命之源：水與營養(yǎng)[M].北京師范大學(xué)出版社，2007.

[3]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).二次氣浮過濾凈水器[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2010.endprint

摘 要 近年來，水污染日益嚴(yán)重，飲水問題也被推上了風(fēng)口浪尖，各種類型凈水器相繼出現(xiàn)在市面上。城市水質(zhì)與農(nóng)村有很大的差異，因此城市和農(nóng)村應(yīng)區(qū)別對待，但現(xiàn)有凈水器大部分針對城市，農(nóng)村凈水器少且價(jià)格偏高。文章提出一個(gè)新型凈水器裝置，旨在解決農(nóng)村貧困人民的用水安全問題，使裝置本身更便捷、更經(jīng)濟(jì)。

關(guān)鍵詞 凈水器；農(nóng)村；便捷；經(jīng)濟(jì)

中圖分類號：TU991.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1671-7597（2014）17-0024-01

水是人類賴以生存和發(fā)展的重要元素之一，人體每日需要飲用大量的水才能保證身體健康運(yùn)作。在我國，自來水還不能達(dá)到直飲要求。在歐美、日本、韓國等國，凈水器的普及率達(dá)70%以上，而中國的飲用水電器普及率20%左右，農(nóng)村幾乎沒有。未來十年，凈水器將迎來一個(gè)發(fā)展的環(huán)境期，凈水器必將會(huì)成為居民生活的一個(gè)必須品，中國凈水器市場的需求空間蘊(yùn)含著巨大商機(jī)。

1 凈水器結(jié)構(gòu)介紹

五個(gè)獨(dú)立的“臥室”連接在一起，每個(gè)臥室裝一種濾芯材料，只要旋轉(zhuǎn)就可以取下任意的“臥室”，便于清洗和更換濾芯。每個(gè)“臥室”上都布置有相對數(shù)量的小孔以讓水流順利通過。

圖1 凈水器外管模型圖

圖2 凈水器模型結(jié)構(gòu)

（高度：13.5 cm 直徑：7 cm 重量：130 g）

首先，此處通過實(shí)驗(yàn)確定了凈水器外管無透水性，符合結(jié)構(gòu)要求。

其次，此處選用了四種配合起來凈水效果較好的材料。分別是：pp棉、活性炭、KDF、樹脂。為保證凈水效果，他們的厚度不小于2 cm。

2 工作原理

濾芯內(nèi)部采用四級過濾。

水在本身的出水壓力作用下從左邊進(jìn)入，經(jīng)過四級過濾，從右側(cè)流出。

第一級：PP濾芯除水中異色異味。適應(yīng)一般自來水水源，配合前預(yù)處理工藝，經(jīng)處理過的水達(dá)到CJ94-1999飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的凈水，可直接生飲。

第二級：活性炭濾芯可除掉有機(jī)，無機(jī)雜質(zhì)，可有效吸附水中的余氯，改善水的口感。

第三級：樹脂可使過濾液體脫色、澄清、透明；可過濾顆粒、雜質(zhì)；有良好的除異臭味效果；可去除水中的余氯。

第四級：KDF水處理介質(zhì)是一種獨(dú)一無二的、新穎的，符合環(huán)保要求的水處理介質(zhì)。一方面，根據(jù)pH、二氧化碳濃度和碳酸鈣溶解度之間的關(guān)系，另一方面，由于KDF處理介質(zhì)中鋅離子的溶出，水中的鋅離子含量有所增加，水中鋅離子的存在能改變垢的晶體生長機(jī)理，使水中的碳酸鈣垢以文石的結(jié)晶形態(tài)產(chǎn)生沉淀，在容器的器壁上形成軟垢。以此來減少水中的礦物結(jié)垢；減少水中懸浮固體；去除水中含有的氧化劑（余氯）和重金屬；可以抑制水中微生物的繁殖。

通過以上四級過濾之后，完成了對水的過濾。

3 濾芯材料的使用時(shí)間

PP棉使用期限為3-6個(gè)月；KDF為2-3年；活性炭為1年；樹脂為半年。由于“水表式”凈水器可以取下任何濾芯“臥室”，因此，只要針對不同材料的使用期限更換就行。同時(shí)，對于KDF和軟化樹脂可通過以下方法讓其恢復(fù)效果。

KDF：方法一，在通風(fēng)良好的地方使用鹽酸清洗受污染的KDF，禁止吸煙和明火。方法二，加入足夠量的清潔劑浸過KDF，至少15分鐘后用新鮮水反復(fù)沖洗直至流出清水即可。

軟化樹脂：用飽和食鹽水浸泡一晚即可。

4 工作特點(diǎn)

1）不需要提供額外動(dòng)力，綠色環(huán)保：打開水龍頭，利用水自身的出水壓力，經(jīng)過四級濾芯，達(dá)到凈水目的。

2）易于拆卸清理與換新：濾芯長期使用會(huì)積累許多細(xì)菌和垃圾，導(dǎo)致過濾效率越來越差，久而久之成為污染源?！八硎健眱羲骶哂锌刹鹦短攸c(diǎn)，更換濾芯更方便，同時(shí)可以對“臥室”定期打掃，保證水質(zhì)。

3）經(jīng)濟(jì)適用：首先，凈水器外部結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)便宜；其次，濾芯可隨時(shí)取出清洗，適當(dāng)重復(fù)使用，節(jié)約清洗費(fèi)和更換機(jī)器費(fèi)。

5 結(jié)束語

“水表式”凈水器由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，使得每個(gè)裝有濾芯的獨(dú)立“臥室”都能夠單獨(dú)取下來，隨時(shí)更換、清洗器具本身。在這方面解決了濾芯二次污染、器具清洗困難的問題。同時(shí)，由于其本身結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)便宜，“水表式”凈水器具有經(jīng)濟(jì)、便捷的特點(diǎn)?；谝陨咸攸c(diǎn)，“水表式”便捷凈水器具有很大的發(fā)展前景。但，其結(jié)構(gòu)只是一個(gè)初步的構(gòu)想，其外部水管的結(jié)構(gòu)仍須通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)論證其功能的合理性；同時(shí)，水質(zhì)是否在不用壓力泵的條件下被凈化仍須實(shí)驗(yàn)論證。

注：本文系2014年四川省創(chuàng)新創(chuàng)意創(chuàng)業(yè)三創(chuàng)項(xiàng)目。

參考文獻(xiàn)

[1]北京公眾健康飲用水研究所.中國居民飲水指南[M].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.

[2]李復(fù)興.生命之源：水與營養(yǎng)[M].北京師范大學(xué)出版社，2007.

[3]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).二次氣浮過濾凈水器[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2010.endprint