一种便携式节能环保水处理净化新设备研发

成果名称：一种便携式节能环保水处理净化新设备研发

成果完成单位：兰州工业研究院

成果完成人：苏加强;安树科;王雪言;胡巧年

所属行业：水利、环境和公共设施管理业

成果登记号：9622024Y0728

成果简介：

一、课题来源及背景
项目来源于2022年度甘肃省科技计划项目（技术创新引导计划），项目类别：甘肃省科技专员专项；项目名称：《一款便携式节能环保水处理净化新设备研发》（项目编号：22CX8GA146）；项目资金：5.00万元；项目执行时间：2022年12月20日--2023年12月20日。该科技专项是省科技厅组织“科技专员服务企业”专项行动。市面上净水机主要存在两方面健康安全问题：一是过滤净化的水质问题，克服市面上滤水壶长菌及储水闸饮用水除氯后滋生细菌污染问题，二是机器内部空间设置及零部件的衔接安全问题，存在溢出水露电的安全隐患。
二、技术原理及性能指标
研制一款便携式环保节能水处理净化设备，经多层过滤材料（符合食品级过滤材料及标准）过滤的自来水TDS值可达到20mg/L以下；采用稀土厚膜电路加热技术随机携带加热一体化，冷热切换即热即饮智能速热UV杀菌；设备内外均采用不锈钢材质，采用浸没式杀菌过滤技术，确保壶内饮用水长时间保持安全无菌状态。
三、技术的创造性与先进性1.采用多级过滤净化与侵没式UV杀菌处理后，不仅保留了微量元素，而且杀灭水中的微生物,避免滋生细菌二次污染问题，确保壶内饮用水长时间保持安全无菌状态，另外采用稀土厚膜电路加热技术，实现短时间内即可冷水达到沸腾状态。
2.强化了接水注水系统、侵没式杀菌技术和稀土厚膜电路加热一体化设计，实现便携式净化于机身一体成型设计理念，提升用户使用该设备便捷性与安全性。
3.稀土厚膜电路加热技术，是通过热能快速（几秒钟）将水加热，厚膜加热材质是新型加热体，加热体材质（厚膜加热），加热体与水隔绝，为此加热出的水对人体是没有害处。
四、技术的成熟程度，适用范围和安全性
（一）具有模块化单元控制系统
该设备不仅集于融入于一体化，也通过注水、净化、加热、杀菌和取水模块化系统控制，从各单元模块化系统控制单元的植入理念，各单元模块又没有独立于壶体本身。滤材方面，选用斯里兰卡黑卡博天然椰壳活性炭及英国漂莱特无钠型离子交换树脂，并加入抗菌离子，抑制滤芯内部滋生细菌，过滤芯外壳采用食品级PP原材料，符合食品级卫标准。通过多级过滤、多滤芯拦截杂质、UV杀菌净化，不产生任何废水，再经UV杀菌，达到饮用净水水质标准。水壶底部设有紫外线UV光管，进口CCFL冷阴极UV杀菌灯（内置紫外线灯管为石英材质），可灭杀水中各钟细菌，避免滋生细菌，杀菌率高达99.99%。采用浸没式UV杀菌过滤技术，确保壶内饮用水长时间保持安全无菌状态。采用稀土厚膜电路加热技术，在大功率的作用下，通电后将加热体（稀土厚膜）迅速加热，加热体将热量传入水中，通过热能快速（10秒钟）将水加热，厚膜加热材质是新型加热体，在基板上用印刷烧结技术做成的厚度为几微米的膜层。基板一般用的是食品级304不锈钢，厚膜膜层就是做在食品级304不锈钢上面；另外还有马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢等不锈钢材质。通电稀土厚膜电路加热水时，水是不与厚膜膜层接触的，做到水电分离；厚膜加热材质的优势：加热效率高，速快快，受热均匀，使用寿命长，节能环保，速热便捷操控，可以精准控温，冷热切换即热即饮UV杀菌。
（二）具有便携式性能
通过独立壶身取水免开盖注水，不仅壶嘴部分有一个防尘盖，减少空气中的灰尘进入壶中,经滤材净化处理后，再经UV杀菌，冷热自选可调节，开启健康饮水新时代。从形状的小型化设计以及壶身采用进口ABS塑料原材料。另外加热装置也是基于实现注水、净化、加热、杀菌、用水多功能设计的集于一体的多功能安全、便携式的净化速热水壶。
（三）具有环保节能功能
滤材方面，选用斯里兰卡黑卡博天然椰壳活性炭及英国漂莱特无钠型离子交换树脂，并加入了抗菌离子，抑制滤芯内部滋生细菌。过滤芯外壳采用食品级PP原材料及韩国进口ABS原材料，符合食品级卫标准。在水处理净化过程中避免产生污水的问题，只需更换滤膜。采用低功耗的UV紫外灯，结合内置大容量锂电池，可反复充电使用，充一次电大约可消毒40次，采用USB充电口，移动电源、车载充电器都能充电。储水器采用进口食品级透明PC树脂,用于壶净化系统，如储水箱、净化箱都采用了食品级透明PC、安全性高、透明度高，耐摔，耐热，高刚性，不容易变形，容易保持原来的形状，加工温度可到250℃-280℃，无毒无害环保无气味，高光泽很好的透光性，与同样透明度的亚克力相比韧性好。pp材质是塑料材料，PP（高聚物聚丙烯）一般指聚丙烯，是有优良综合性能的塑料，是高密度、无侧链、高结晶体的线型高聚物。聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，系白色蜡状材料，外观透明而轻。聚丙烯按甲基排列位置分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯三种
五、应用情况及存在问题
应用于一些单位的办公楼的办公人员在不用普通的净水器（外带加热、贮存水时间长的特点）和不使用桶装水情况下，保证了水质鲜活度、及时能够饮用健康饮用水；另外存在设备距离电源远或者携带在外旅游时，在没有矿泉水时，确保有安全饮用水喝。在有电源时，锂电池继续充电并且保持杀菌功能，在野外时，利用锂电池继续杀菌，始终保持饮用水的水质净化处理及水质安全。
六、历年获奖情况
无