本發(fā)明涉及飲用水的制備，具體涉及一種城鄉(xiāng)飲用水礦泉化制備裝置及飲用水礦泉化方法。

背景技術(shù)：
現(xiàn)代的自來水凈化工藝誕生于1902年的比利時，即“混凝－沉淀－過濾－消毒”，將江河水或地下水簡單加工成可飲用水。傳統(tǒng)的水處理工藝對降低渾濁度，去除水中懸浮物有較好的凈化消毒作用。百年之前的水幾乎是沒有污染的、潔凈的水源，經(jīng)過簡單工藝的處理就可以達(dá)到飲用的目的。隨著全球經(jīng)濟一體化發(fā)展進(jìn)程的加劇，水資源緊缺、水環(huán)境污染已經(jīng)成為本世紀(jì)全球性問題而且日趨嚴(yán)重，原有的傳統(tǒng)水處理及制水工藝已經(jīng)不能夠滿足處理現(xiàn)有水體的要求。我國乃至全球自來水供水處理技術(shù)至今仍沿用1902年誕生的四部曲“絮凝、沉淀、過濾、消毒”。礦泉化處理主要應(yīng)用于家用凈水器，針對城鄉(xiāng)供水主要以去除水中有毒有害物質(zhì)為主，更進(jìn)一步的水質(zhì)提升技術(shù)目前在國內(nèi)還是空白。隨著我國人口的增長，人們消費模式的轉(zhuǎn)變，用水需求越來越大，對飲用水的品質(zhì)要求也越來越高，簡單的無害飲用水已經(jīng)不能夠滿足居民的要求，而更有優(yōu)勢更健康的礦泉水則成為人們最常有的選擇。目前我國的礦泉水技術(shù)僅限于制作包裝水，制水成本昂貴，市場混亂，居民為準(zhǔn)求更好的生活品質(zhì)需要花費高額的飲水費用。目前沒有能夠直接針對供水管網(wǎng)的礦泉水制備技術(shù)。現(xiàn)有技術(shù)的飲用水處理方法存在以下缺點：1、傳統(tǒng)工藝制水思路陳舊，不能夠更快地針對水質(zhì)進(jìn)行有效地變通，供水處理技術(shù)相對滯后。2、為達(dá)到飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，如按照原有的技術(shù)來解決，往往需要耗用大量的土地、資金及時間，且后續(xù)運營費用高昂。3、水質(zhì)隨著城鄉(xiāng)的發(fā)展及產(chǎn)業(yè)格局的變化而變化，采用原有的陳舊技術(shù)建設(shè)的供水廠難以更改技術(shù)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。4、目前供水廠建設(shè)需要一定的供水規(guī)模，如供水規(guī)模較小，則需要更大的投入，這不利于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的發(fā)展，以及城市的建設(shè)。5、國家對飲用水制定的標(biāo)準(zhǔn)不能夠完全滿足人體自飲水中攝取的礦物質(zhì)、微量元素等，與國外的飲用水標(biāo)準(zhǔn)也有一定的距離。中國專利申請201310255262.8公開了一種飲用水凈化劑及其制備方法與應(yīng)用。其組份的重量份數(shù)比為：鋁礬土8-12份，氟石5-10份，方解石4-8份，膨潤土5-10份，凹凸棒土8-12份，火山巖6-10份；先將各原礦中的雜質(zhì)（如硅石、泥巴等）通過手選剔除，再進(jìn)行配制、煅燒、破碎研磨、復(fù)合、碳化、攪拌制備而成細(xì)度為400-600目的粉狀飲用水凈化劑。其中，煅燒溫度為800-1200℃，煅燒時間為12-16h；因不用生化過濾，不會產(chǎn)生殘留物；凈化后的水質(zhì)可達(dá)到國家二級飲用水標(biāo)準(zhǔn)；但其無法達(dá)到礦泉化水的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種城鄉(xiāng)飲用水礦泉化制備裝置及飲用水礦泉化方法。本發(fā)明的一個目的是提供一種城鄉(xiāng)飲用水礦泉化制備裝置，包括活化罐3，所述活化罐3的一端與進(jìn)水管1相連，另一端通過罐間連接管9與功能罐體4相連，所述功能罐體4的另一端連接出水管2；所述功能罐體4為多個，包括至少1個填充殺菌消毒填料5的功能罐體，至少1個填充吸附過濾填料6的功能罐體，以及至少1個填充礦泉化填料7的功能罐體；所述活化罐3、填充殺菌消毒填料5的功能罐體，填充吸附過濾填料6的功能罐體和填充礦泉化填料7的功能罐體之間通過罐間連接管采用串聯(lián)方式連接；所述功能罐體4中還設(shè)有磁化柱8；所述活化罐3內(nèi)設(shè)置磁化材料11。進(jìn)一步地，所述功能罐體為中空的圓柱體結(jié)構(gòu)，其兩端設(shè)有可拆卸封頭10，以預(yù)防填料吸附飽和、被腐蝕等情況發(fā)生后能迅速更換內(nèi)置材料，保證飲用水礦泉化。進(jìn)一步地，所述磁化柱和磁化材料為天然磁石經(jīng)1000-1250℃時高溫煅燒5-7小時得到。更進(jìn)一步地，所述功能罐體的內(nèi)徑與長度的比值為1：5-8。更進(jìn)一步地，所述罐間連接管位于功能罐體的兩端，所述功能罐體通過位于兩端的罐間連接管與相鄰的活化罐或功能罐體相連接，以保證水流與功能罐體中的填充材料最大限度的接觸，提高礦泉化處理效果。進(jìn)一步地，所述消毒填料包括以下重量份數(shù)的組分：沸石7份，浮石12份，火山巖2份，并粉碎、精磨過300-400目篩。進(jìn)一步地，所述吸附過濾填料包括以下重量份數(shù)的組分：沸石15份，浮石10份、長石3份和火山巖2份，并粉碎、精磨過100-200目篩。進(jìn)一步地，所述礦泉化填料包括以下重量份數(shù)的組分：麥飯石15份，木魚石40份，氟石15份、滑石12份和方解石20份；經(jīng)粉碎加工后得到小于1mm的礦石顆粒，加至體積濃度為9%的聚乙二醇的水溶液中浸泡1-2小時，用水沖洗干凈后晾干后投入容器中，加熱升溫至180-200℃保溫1-1.5小時，再逐步升溫至500-600℃保溫2.5-3小時，粉碎、精磨過50目篩。本發(fā)明的另一個目的是提供一種利用所述裝置進(jìn)行飲用水礦泉化的方法，原水從出水管1進(jìn)入活化罐3，利用活化罐3內(nèi)磁化材料將水體大分子團簇開鏈形成小分子團簇，析出有機物，滅活大部分微生物，為后續(xù)步驟的預(yù)處理；小分子團簇水隨后通過殺菌消毒填料5功能罐體，在殺菌消毒填料5與磁化柱8的作用下繼續(xù)滅火剩余微生物，真正達(dá)到無微生物產(chǎn)生的效果；隨后出水經(jīng)過罐間連接管9到達(dá)吸附過濾填料6功能罐體，水體中的微生物分解物、有機物及重金屬等物質(zhì)在吸附過濾填料6的作用下被完全過濾；而后進(jìn)入礦泉化填料7功能罐體中，礦泉化填料7在8磁化柱及水流的沖擊作用下能夠析出對人體有益的微量元素及礦物質(zhì)，最終達(dá)到礦泉化的目的，經(jīng)出水管2進(jìn)入供水管網(wǎng)。進(jìn)一步地，所述原水經(jīng)過活化罐的速度為0.5-1.5m/s，經(jīng)過功能罐體的速度為0.2-0.5m/s。原水在活化罐內(nèi)磁化材料的作用下，使水體大分子團簇開鏈形成小分子團簇，析出有機物，同時大分子污染物轉(zhuǎn)化為小分子污染物，滅活大部分微生物，為后續(xù)步驟的預(yù)處理，不同于傳統(tǒng)采用化學(xué)法和生物法去除水體中污染物的方式，本發(fā)明采用純物理方式，采用殺菌消毒填料和磁化柱殺菌滅藻，清除藻毒素，吸附各類有機物、無機物、重金屬等對人體有害物質(zhì)。同時，在功能罐體內(nèi)設(shè)置的磁化柱，增大了天然礦石顆粒的吸附性能及吸附效率。所述吸附過濾填料可將水體中的微生物分解物、有機物、重金屬等物質(zhì)完全過濾。所述礦泉化填料在磁化柱及水流的沖擊作用下能夠析出對人體有益的微量元素及礦物質(zhì)，實現(xiàn)飲用水礦泉化的目的。在功能罐體內(nèi)設(shè)置的磁化柱，提高了礦物質(zhì)的析出量，減少礦物質(zhì)的吸附量。本發(fā)明使用純物理方法對于水中含有的微生物、病毒、重金屬離子和有機化合物進(jìn)行有效的消毒、殺滅、吸附、過濾,并對水體體質(zhì)進(jìn)行活化,在運行過程中不使用任何化學(xué)藥劑，且達(dá)到天然活性礦泉水的標(biāo)準(zhǔn)。實現(xiàn)零污染、零排放，對環(huán)境完全無害。本發(fā)有的裝置和方法投資小，運營費用低，出水水質(zhì)穩(wěn)定。供水規(guī)模可行性高，能夠滿足小到寫字樓，大至城市自來水供水廠的供水規(guī)模。本發(fā)明的有益效果為：1、實現(xiàn)大規(guī)模供水，能夠滿足城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)的水量需求。2、實現(xiàn)了水質(zhì)的安全性及健康性。水質(zhì)檢測報告顯示，出水水質(zhì)完全滿足國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）、《飲用天然礦泉水標(biāo)準(zhǔn)》（GB8537-2008）指標(biāo)限制要求。3、技術(shù)運用靈活，能夠滿足多種情況的供水需求。4、能夠有效降低居民飲水成本，且處理后的水具有自凈功能，可以清潔供水管網(wǎng)，解決管網(wǎng)二次污染的問題，延長管網(wǎng)壽命，節(jié)約因管網(wǎng)更換工程項目產(chǎn)生的數(shù)億元支出與維護費用。5、健康的礦泉水供水可以降低居民患病率，提升居民的整體健康指數(shù)，從而大幅度降低財政的醫(yī)療支出。6、與常規(guī)水處理技術(shù)比較礦泉化處理技術(shù)可以降低水廠建設(shè)成本、制水成本，縮短建設(shè)周期、節(jié)約大量土地資源，且形成健全的突發(fā)事件預(yù)警系統(tǒng)及備用應(yīng)急預(yù)案。附圖說明圖1本發(fā)明的城鄉(xiāng)飲用水礦泉化制備裝置；其中，1-進(jìn)水管，2-出水管，3-活化罐，4-功能罐體，5-殺菌消毒填料，6-吸附過濾填料，7-礦泉化填料，8-磁化柱，9-罐間連接管，10-可拆卸封頭，11-磁化材料。現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。具體實施方式實施例1如圖1所示，本發(fā)明的城鄉(xiāng)飲用水礦泉化制備裝置，其中，進(jìn)水管1，出水管2，活化罐3，功能罐體4，殺菌消毒填料5，吸附過濾填料6，礦泉化填料7，磁化柱8，罐間連接管9，可拆卸封頭10，磁化材料11。一種城鄉(xiāng)飲用水礦泉化制備裝置，包括活化罐3，所述活化罐3的一...