一種天然溫泉水濃縮方法及濃縮設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種天然溫泉水濃縮方法及濃縮設(shè)備，該方法包括去污凈化、低溫濃縮和殺菌消毒的步驟，其中，去污凈化包括采用PP棉去除固體雜質(zhì)和置換法除重金屬的處理環(huán)節(jié)；低溫濃縮包括應(yīng)用RO膜過濾濃縮和低溫蒸發(fā)濃縮處理環(huán)節(jié)，殺菌消毒包括臭氧殺菌和/或紫外線殺菌。該設(shè)備包括控制裝置，以及通過管件和閥門依次連接并與所述控制裝置形成電連接的進(jìn)水泵、粗濾裝置、濃縮裝置和消毒殺菌裝置，粗濾裝置由PP棉濾芯過濾器和重金屬置換裝置組成；濃縮裝置由RO膜反滲透凈化器和低溫蒸發(fā)濃縮器組成。本發(fā)明的有益效果是，濃縮方法適用于對(duì)天然溫泉水濃縮，既滿足人們需求，又提高資源利用率；濃縮設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、濃縮倍數(shù)和濃縮效率高，濃縮溫泉水保質(zhì)時(shí)間長(zhǎng)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及到一種天然溫泉水濃縮技術(shù)，特別是一種天然溫泉水濃縮方法及濃縮 設(shè)備。 一種天然溫泉水濃縮方法及濃縮設(shè)備

【背景技術(shù)】
[0002] 溫泉是指從地表涌出溫度超30°C或超過過當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟鹊娜Ｒ罁?jù)不同的地 質(zhì)條件，溫泉水中含有多種不同成分的礦物質(zhì)，以及不同的涌出溫度，人們會(huì)根據(jù)其水溫和 化學(xué)成分不同而將其用于不同目的。溫泉最廣泛的一種用途就是被人們用于洗臉、泡腳、泡 澡或噴灑在身體的不同部位進(jìn)行保健，泡澡也就是人們常說的泡溫泉，泡溫泉不僅能促進(jìn) 血液循環(huán)、消除疲勞、美容美顏，而且還對(duì)某些疾?。ㄈ缙つw?。┚哂休o助療效，因而泡溫泉 已然成為人們的一種休閑保健方式，同樣，洗臉、泡腳或噴灑在身體上也具有一定的保健作 用。然而，純天然溫泉往往只存在于一些地理環(huán)境獨(dú)特的地方，且這些地方往往都遠(yuǎn)離人們 居住區(qū)，特別是遠(yuǎn)離城區(qū)，城區(qū)居民若要泡溫泉或獲得天然溫泉水就必須耗費(fèi)較多的時(shí)間， 多數(shù)情況是，耗費(fèi)在路途上的時(shí)間比泡溫泉的時(shí)間還長(zhǎng)。另外，在夏季溫度相對(duì)較高的地 區(qū)，如我國(guó)南方或西南地區(qū)，人們通常也只在冬季、初春和深秋季節(jié)到天然溫泉中心去泡溫 泉。因此，夏季及氣溫相對(duì)較高的春夏和初秋季節(jié)，溫泉水往往會(huì)被直接排入江河或湖泊中 而白白地浪費(fèi)掉。因此，若將天然溫泉水進(jìn)行濃縮處理，人們就可通過易于攜帶的方式將天 然溫泉帶回家里利用，同時(shí)，可減少或避免天然溫泉水的浪費(fèi)。然而，目前尚無成熟的溫泉 水濃縮方法和相應(yīng)的設(shè)備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的第一目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種天然溫泉水濃縮方法，該 方法通過去雜質(zhì)粗過濾和R0膜過濾方式對(duì)天然溫泉水進(jìn)行濃縮，達(dá)到滿足人們需求和提 高資源利用率的目的；本發(fā)明的第二目的是提供一種天然溫泉水濃縮設(shè)備，以通過該設(shè)備 獲得天然溫泉水的濃縮液。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)第一目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0005] -種天然溫泉水濃縮方法，包括以下步驟：
[0006] 第一步，去污凈化，對(duì)天然溫泉水進(jìn)行去除固體雜質(zhì)凈化；
[0007] 第二步，低溫濃縮，至少包括利用R0反滲透膜過濾對(duì)已凈化的天然溫泉水進(jìn)行過 濾濃縮；
[0008] 第三步，殺菌消毒，對(duì)經(jīng)低溫蒸發(fā)濃縮的天然溫泉水進(jìn)行殺菌消毒。
[0009] 采用前述技術(shù)方案的本方法，天然溫泉水經(jīng)過去污凈化、低溫濃縮殺菌消毒后，形 成無對(duì)人體有害物質(zhì)的無菌天然濃縮溫泉水，其濃縮度可根據(jù)溫泉水水源中礦物質(zhì)的含量 大小和濃縮水的用途等從數(shù)倍至數(shù)百倍不等。從而可方便地提供給需要溫泉水的人們帶回 家里使用；同時(shí)，也可對(duì)白白浪費(fèi)掉的溫泉水加以充分利用，以提高資源利用率，并可有效 減少或避免溫泉水自然流失對(duì)流域造成的水體或土壤污染。其中，去污凈化是將水中影響 洗浴舒適度的泥沙、鐵銹等顆粒狀固體雜質(zhì)去除；低溫濃縮，是指處理溫度小于水中礦物質(zhì) 結(jié)晶或變質(zhì)的溫度，通常低于80°C以下，而R0反滲透膜過濾濃縮屬于在自然的環(huán)境溫度下 進(jìn)行處理，既不對(duì)溫泉水加熱升溫，也不需進(jìn)行冷卻降溫的處理方式，且其可充分留存水中 對(duì)人體的有益物質(zhì)；殺菌消毒處理可有效延長(zhǎng)濃縮水的貯存時(shí)間，延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期。
[0010] 優(yōu)選的，所述去污凈化步驟中的去除固體雜質(zhì)凈化為采用PP棉濾芯的過濾凈化 方式。利用PP棉濾芯特性，可有效過濾掉溫泉水中的泥沙、鐵銹等顆粒狀的固體雜質(zhì)，且濾 芯通流孔隙大，過濾效率高。
[0011] 優(yōu)選的，在所述去污凈化步驟中還包括采用置換法去除重金屬。以防止重金屬沉 積人體皮膚，被人體吸收而造成對(duì)人體的傷害，使?jié)饪s溫泉水變得更加優(yōu)質(zhì)，降低溫泉水因 重金屬對(duì)人體帶來的副作用；并通過直接利用現(xiàn)有技術(shù)的重金屬去除方法即獲得良好的去 除效果，無需投入研發(fā)費(fèi)用。
[0012] 優(yōu)選的，在所述低溫濃縮的步驟中還包括對(duì)經(jīng)R0反滲透膜過濾濃縮后溫泉水進(jìn) 行低溫蒸發(fā)濃縮的步驟。以利用現(xiàn)有技術(shù)中的低溫蒸發(fā)濃縮技術(shù)對(duì)經(jīng)R0膜濃縮后的溫泉 水進(jìn)一步濃縮，以獲得高度濃縮的溫泉水，從而滿足不同消費(fèi)者的需求。利用現(xiàn)有的低溫蒸 發(fā)濃縮技術(shù)，通過將需濃縮的溫泉水加熱至70°C左右，然后在真空或負(fù)壓環(huán)境下，通過蒸發(fā) 方式脫水濃縮。確保溫泉水中的礦物質(zhì)不結(jié)晶、不變質(zhì)。
[0013] 優(yōu)選的，所述殺菌消毒采用臭氧殺菌和紫外線殺菌方式進(jìn)行，或二者相結(jié)合的方 式進(jìn)行。有效延長(zhǎng)濃縮水的貯存時(shí)間，延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期。
[0014] 為實(shí)現(xiàn)第二目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0015] 一種天然溫泉水濃縮設(shè)備，包括控制裝置，以及通過管件和閥門依次連接，并與所 述控制裝置形成電連接的進(jìn)水泵、粗濾裝置、濃縮裝置和消毒殺菌裝置，粗濾裝置包括固體 雜質(zhì)過濾器，濃縮裝置包括R0膜反滲透凈化器，該R0膜反滲透凈化器的濃水出口管路構(gòu)成 所述消毒殺菌裝置的一進(jìn)水旁路。
[0016] 采用前述技術(shù)方案本設(shè)備，粗濾裝置用于對(duì)溫泉水進(jìn)行去除泥沙、鐵銹等顆粒狀 固體雜質(zhì)處理，并利用R0膜反滲透過濾的特性，使溫泉水中有益的礦物質(zhì)滯留在濃水中， 從而對(duì)粗濾后的溫泉水的形成膜過濾方式的濃縮，其濃縮倍數(shù)可達(dá)到6?7倍左右；凈化濃 縮后的溫泉水經(jīng)消毒殺菌裝置殺菌后，用于提供給具有濃縮溫泉水需求的客戶；同時(shí)，利用 該裝置可有效提高溫泉水的資源利用率。其中，進(jìn)水泵為耐溫不低于l〇〇°C的耐溫和耐酸堿 腐蝕水泵，其結(jié)構(gòu)形式主要包括葉輪泵和離心泵。
[0017] 優(yōu)選的，所述粗濾裝置還包括重金屬凈化裝置，該重金屬凈化裝置由重金屬置換 部分和重金屬過濾部分組成，重金屬置換部分通過其進(jìn)口管路與固體雜質(zhì)過濾器的出口連 接，重金屬過濾部分通過其出口管路與所述R0膜反滲透凈化器的進(jìn)口端連接。重金屬置 換部分用于通過在溫泉水中添加重金屬置換藥劑，并經(jīng)攪拌、絮凝和沉淀而消除重金屬，同 時(shí)，通過濾網(wǎng)攔截方式確保出水中無重金屬，從而減少或消除濃縮溫泉水中重金屬成分，使 濃縮溫泉水的品質(zhì)高于天然溫泉水。其中重金屬凈化裝置若連接在固體雜質(zhì)過濾器與R0 膜反滲透凈化器的主管路之間，以使重金屬凈化裝置構(gòu)成必須的凈化環(huán)節(jié)；同時(shí)，若通過旁 路管道及閥門連接在固體雜質(zhì)過濾器與R0膜反滲透凈化器，則構(gòu)成可選擇地使用重金屬 凈化裝置。
[0018] 優(yōu)選的，所述固體雜質(zhì)過濾器的濾芯為PP棉濾芯。PP棉濾芯可有效過濾泥沙、鐵 銹等顆粒狀的固體雜質(zhì)，同時(shí)，濾芯通流孔隙大，過濾效率高。
[0019] 優(yōu)選的，所述濃縮裝置還包括低溫蒸發(fā)濃縮裝置。以通過低溫低溫真空蒸發(fā)的方 式對(duì)經(jīng)R0膜過濾濃縮的溫泉水進(jìn)行進(jìn)一步濃縮，以便于提供不同濃度的溫泉濃縮水商品。 該低溫蒸發(fā)濃縮裝置利用現(xiàn)有技術(shù)中的低溫蒸發(fā)濃縮技術(shù)，其是將需濃縮的液體加熱至 70°C左右，然后在真空或負(fù)壓環(huán)境下，通過蒸發(fā)方式脫水濃縮。
[0020] 優(yōu)選的，所述消毒殺菌裝置的消毒罐內(nèi)設(shè)有臭氧發(fā)生器或紫外線消毒器，或者二 者同時(shí)設(shè)有。有效延長(zhǎng)濃縮水的貯存時(shí)間，延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是，濃縮方法用于對(duì)天然溫泉水的濃縮，不僅可滿足人們需求， 還可有效提高資源利用率；濃縮設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、濃縮倍數(shù)和濃縮效率高，濃縮后的溫泉水保 質(zhì)時(shí)間長(zhǎng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1是本發(fā)明方法的天然溫泉水濃縮流程示意圖。
[0023] 圖2是本發(fā)明天然溫泉水濃縮設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施 例范圍之中。
[0025] 實(shí)施例1參見圖1，一種天然溫泉水濃縮方法，包括以下步驟：
[0026] 第一步，去污凈化，對(duì)天然溫泉水進(jìn)行去除固體雜質(zhì)凈化；該步驟中具有采用PP 棉濾芯的過濾方式過濾掉溫泉水中的泥沙、鐵銹等顆粒狀的固體雜質(zhì)的凈化步驟；以及采 用重金屬置換與過濾相結(jié)合的方式去除溫泉水中的重金屬的凈化步驟；
[0027] 第二步，低溫濃縮，包括利用R0反滲透膜過濾對(duì)已凈化的天然溫泉水進(jìn)行過濾濃 縮步驟和采用低溫蒸發(fā)方式進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的步驟；
[0028] 第三步，殺菌消毒，對(duì)經(jīng)低溫蒸發(fā)濃縮的天然溫泉水進(jìn)行臭氧殺菌消毒或紫外線 殺菌方式進(jìn)行，或者二者相結(jié)合的形式進(jìn)行。
[0029] 由此，獲得濃縮倍數(shù)可高達(dá)數(shù)百倍的溫泉水。
[0030] 在本實(shí)施例中，若溫泉水中本身不含重金屬時(shí)，可省去重金屬的凈化步驟；另外， 根據(jù)濃縮溫泉水的用途，如噴灑于人體肌膚上用，其所需的濃縮倍數(shù)較低，可省去低溫蒸發(fā) 濃縮的步驟，亦可獲得濃縮數(shù)倍的溫泉水。
[0031] 實(shí)施例2參見圖2, 一種天然溫泉水濃縮設(shè)備，包括控制裝置7,以及通過管件和閥 門依次連接，并與控制裝置7形成電連接的進(jìn)水泵1、粗濾裝置、濃縮裝置和消毒殺菌裝置 2,消毒殺菌裝置2內(nèi)設(shè)有臭氧發(fā)生器或紫外線消毒器21，粗濾裝置由固體雜質(zhì)過濾器3和 重金屬凈化裝置5組成，濃縮裝置由R0膜反滲透凈化器4和低溫蒸發(fā)濃縮裝置6組成。
[0032] 固體雜質(zhì)過濾器3的進(jìn)水管路與進(jìn)水泵1的出口連接，固體雜質(zhì)過濾器3的出水 管路通過三通形成第一出水管路31和第二出水管路32,第一出水管路31和第二出水管路 32分別與R0膜反滲透凈化器4和重金屬凈化裝置5的進(jìn)口連接，第一出水管路31和第二 出水管路32上分別設(shè)有第一閥門33和第二閥門34 ;重金屬凈化裝置5的出水管路通過第 一單項(xiàng)閥門51與第一出水管路31連通，第一單項(xiàng)閥門51的出口管路連接在第一閥門33 的出口管路上。
[0033] R0膜反滲透凈化器4的濃水出口管路通過三通形成第三出水管路41和第四出水 管路42,第三出水管路41和第四出水管路42分別與消毒殺菌裝置2和低溫蒸發(fā)濃縮裝置 6的進(jìn)口連接，第三出水管路41和第四出水管路42上分別設(shè)有第三閥門43和第四閥門44; 低溫蒸發(fā)濃縮裝置6的出水管路通過第二單項(xiàng)閥門21與第三出水管路41連通連通，第二 單項(xiàng)閥門21出口管路連接在第三閥門43的出口管路上。
[0034] 本實(shí)施例中的消毒殺菌裝置2內(nèi)還可是臭氧發(fā)生器和紫外線消毒器21同時(shí)采用 的二者組合的結(jié)構(gòu)形式。
[0035] 固體雜質(zhì)過濾器3和重金屬凈化裝置5上分別設(shè)有排污閥8, R0膜反滲透凈化器 4上設(shè)有純水排放閥45,消毒殺菌裝置2的罐體上設(shè)有濃縮溫泉水供應(yīng)閥22。
[0036] 本設(shè)備中，通過R0膜反滲透凈化器4上的純水排放閥45排出和低溫蒸發(fā)濃縮裝 置6排出的經(jīng)冷凝后的純水，可直接用于工業(yè)和生活用水，如再對(duì)其進(jìn)行殺毒、除味等處理 后，還可作為飲用水使用。
[0037] 本天然溫泉水濃縮設(shè)備可通過對(duì)第一閥門33和第二閥門34的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)重金 屬凈化裝置5的選擇性使用；如打開第一閥門33且關(guān)閉第二閥門34,則該設(shè)備不使用重金 屬凈化裝置5,適用于溫泉水中無重金屬或含有極少量重金屬而不需去除的情形；當(dāng)不需 對(duì)關(guān)閉第一閥門33且打開第二閥門34,則該設(shè)備所提供的濃縮溫泉水經(jīng)過了去除重金屬 的處理環(huán)節(jié)；
[0038] 本設(shè)備還可通過對(duì)第三閥門43和第四閥門44的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)低溫蒸發(fā)濃縮裝置6 的選擇性使用；如打開第三閥門43且關(guān)閉第四閥門44,濃縮溫泉水未經(jīng)過低溫蒸發(fā)濃縮環(huán) 節(jié)，其濃縮倍率相對(duì)較低；當(dāng)關(guān)閉第三閥門43且打開第四閥門44時(shí)，濃縮溫泉水經(jīng)過低溫 蒸發(fā)濃縮環(huán)節(jié)，其濃縮倍率較高。其中，在第一閥門33、第二閥門34、第三閥門43和第四閥 門44采用電控閥門并通過與控制系統(tǒng)7連接，可實(shí)現(xiàn)重金屬凈化裝置5和低溫蒸發(fā)濃縮裝 置6選擇性使用的自動(dòng)控制。
[0039] 以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無 需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù) 人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的 技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種天然溫泉水濃縮方法，其特征在于，包括以下步驟： 第一步，去污凈化，對(duì)天然溫泉水進(jìn)行去除固體雜質(zhì)凈化； 第二步，低溫濃縮，至少包括利用R0反滲透膜過濾對(duì)已凈化的天然溫泉水進(jìn)行過濾濃 縮； 第三步，殺菌消毒，對(duì)經(jīng)低溫蒸發(fā)濃縮的天然溫泉水進(jìn)行殺菌消毒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然溫泉水濃縮方法，其特征在于：所述去污凈化步驟中的 去除固體雜質(zhì)凈化為采用PP棉濾芯的過濾凈化方式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然溫泉水濃縮方法，其特征在于：在所述去污凈化步驟中 還包括采用置換法去除重金屬。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的天然溫泉水濃縮方法，其特征在于： 在所述低溫濃縮的步驟中還包括對(duì)經(jīng)R0反滲透膜過濾濃縮后溫泉水進(jìn)行低溫蒸發(fā)濃縮的 步驟。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的天然溫泉水濃縮方法，其特征在于： 所述殺菌消毒采用臭氧殺菌或紫外線殺菌方式進(jìn)行，或二者相結(jié)合的方式進(jìn)行。
6. -種天然溫泉水濃縮設(shè)備，其特征在于，包括控制裝置（7)，以及通過管件和閥門依 次連接，并與所述控制裝置（7)形成電連接的進(jìn)水泵（1)、粗濾裝置、濃縮裝置和消毒殺菌 裝置（2)，粗濾裝置包括固體雜質(zhì)過濾器（3)，濃縮裝置包括R0膜反滲透凈化器（4)，該R0 膜反滲透凈化器（4)的濃水出口管路構(gòu)成所述消毒殺菌裝置（2)的一進(jìn)水旁路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的天然溫泉水濃縮設(shè)備，所述粗濾裝置還包括重金屬凈化裝置 (5)，該重金屬凈化裝置（5)由重金屬置換部分和重金屬過濾部分組成，重金屬置換部分通 過其進(jìn)口管路與固體雜質(zhì)過濾器（3)的出口連接，重金屬過濾部分通過其出口管路與所述 R0膜反滲透凈化器（4)的進(jìn)口端連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的天然溫泉水濃縮設(shè)備，其特征在于：所述固體雜質(zhì)過濾器（3) 的濾芯為PP棉濾芯。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6?8中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的天然溫泉水濃縮設(shè)備，其特征在于： 所述濃縮裝置還包括低溫蒸發(fā)濃縮裝置（6)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6?8中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的天然溫泉水濃縮設(shè)備，其特征在 于：所述消毒殺菌裝置（2)的消毒罐內(nèi)設(shè)有臭氧發(fā)生器或紫外線消毒器（21)，或者二者同 時(shí)設(shè)有。
【文檔編號(hào)】C02F9/10GK104098216SQ201410383913
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】鐘傳云 申請(qǐng)人:鐘傳云