一种饮用水水质检测自清洁系统技术方案

本实用新型专利技术涉及饮用水水质自检清洁领域，尤其涉及一种饮用水水质检测自清洁系统，其包括水质检测模块、中央处理器和水质清洁模块，本实用新型专利技术采用太赫兹波做媒介进行水中物质含量检测介质的设计，利用太赫兹波有敏感的化学信息光谱的特性，实时检测经过净化后的自来水质量，当水质不符合饮用标准时控制水质清洁模块加大清洁功率，当清洁过当，水中微量元素过少时，同样控制水质清洁模块降低清洁功率，调节水中微量元素含量，保证使用者能饮用到安全、健康的饮用水。

【技术实现步骤摘要】
一种饮用水水质检测自清洁系统
本技术涉及饮用水水质自检清洁领域，尤其涉及一种饮用水水质检测自清洁系统。
技术介绍
随着社会发展和人们物质文化生活的日益提高，人们对生活饮用水(俗称“自来水”)的水质安全问题表现出极大的关注，饮水安全直接关系到人民群众的身体健康和社会的稳定。嗅味等感官指标给用户的感觉比较直接，成为用户判断水质好坏的重要标尺之一。《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中规定“嗅味”指标的限值为“无异臭异味”，供水企业为了确保饮用水安全，避免涉水传染病发生，须在生产过程中投加一定量消毒剂(多为氯气及游离氯制剂或二氧化氯)并在水的运输途径中保持一定消毒剂余量以抑制微生物在管道中繁殖。《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)对消毒剂的限值及余量均作出规定。当自来水中消毒剂余量偏高时，会散发出类似漂白粉的气味，消毒剂余量控制在标准规定限值内，对人体健康无影响，用户即可放心使用。如将水烧开或放置一段时间，漂白粉气味随即消失。由于地表水体富营养化的加剧，藻类生长对水体的影响程度越来越大。藻类生长产生分泌物，释放到水体中产生异味；如果藻类大面积死亡，细胞内物质直接释放到水体中，导致水源水中出现明显异味，其中以二甲基异冰片(2-MIB)和土臭素(GSM)最为常见。由于常规处理工艺对致臭物质去除率很低，所以用户能明显感觉到自来水中有“臭味”。虽然这两种致臭物质对人体健康的影响尚不明确，但是饮用水中“臭味”的存在引起用户投诉和对水质的怀疑。目前，水厂采用投加粉末活性炭或增加活性炭滤池的方式可有效去除水中“臭味”。一些新建住宅小区或经过水管改造的用户，饮用水会散发类似甲醛等有机物的异味，原因在于用户使用PPR、PVC、PE等有机材质管材质量不达标或冲洗不干净，使管内有机物及其它杂质溶解至水中所致。新建建筑及水管改造的用户应严把材料质量关，并在正式使用前充分冲放。如今水污染越来越严重，居民饮水安全系数不断下降，超过20％的人无法饮用水质合格的饮用水。饮用水水质不好，对身体的危害非常大。那么，如果我们饮用了不合格的水，会对身体造成哪些危害呢？重金属在水中不能被分解，人饮用后毒性放大，与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有害物质。重金属能引起人的头痛、头晕、失眠、关节疼痛、结石等，尤其对消化系统、泌尿系统的细胞、脏器、皮肤、骨骼、神经破坏极为严重。水质过硬，主要是钙、镁离子含量高，且易沉积。经常饮硬水，会导致肾结石发病率升高，还会危害人的消化系统，造成肠胃功能紊乱，损伤肾脏和心脑血管。特别是幼儿发育尚未完全，可能影响消化系统的发育。有机物污染和重金属污染，已取代微生物污染，成为我国饮用水安全的最大危害。美国环保总署发布的研究报告称，现有检测技术发现，在饮用水中有756种有机化合物，其中20种致癌物，23种可疑致癌物，18种促癌物和56种致突变物。目前国家标准对亚硝酸盐要求每升小于0.1毫克，而国际食品法典委员会天然矿泉水标准中则小于0.02毫克，更为严格。亚硝酸盐微量摄入会导致人缺氧中毒，轻者头昏重者昏迷，甚至死亡，长期微量摄入则会增加人体患癌的风险。饮用水需要检测微生物指标，大肠埃希氏菌、耐热大肠菌群、贾第鞭毛虫和隐孢子虫等，均在监测之列；如果这些指标不合格，易引发细菌感染、寄生虫病，使人出现腹痛、腹泻等消化道症状。水是人们生活中必不可少的，对于人来说，水是仅次于氧气的重要物质。每天的饮水维持我们的生理机能。太赫兹波(THz波)或称为太赫兹射线(THz射线)是从上个世纪80年代中后期，才被正式命名的，在此之前，科学家们将其统称为远紫外射线。太赫兹波是指频率在0.1THz到10THz范围的电磁波，波长大概在0.03～3mm范围，介于微波与紫外之间。实际上，早在一百年前，就有科学工作者涉及过这一波段。在1896年和1897年，Rubens和Nichols就涉及到这一波段，紫外光谱到达9μm和20μm，之后又有到达50μm的记载。之后的近百年时间，远紫外技术取得了许多成果，并且已经产业化。但是涉及太赫兹波段的研究结果和数据非常少，主要是受到有效太赫兹产生源和灵敏探测器的限制，因此这一波段也被称为THz间隙。随着上世纪80年代一系列新技术、新材料的发展，特别是超快技术的发展，使得获得宽带稳定的脉冲THz源成为一种准常规技术，THz技术得以迅速发展，并在国际范围内掀起一股THz研究热潮。目前，国际上对太赫兹辐射已达成如下共识，即太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源；太赫兹技术是一个非常重要的交叉前沿领域，给技术创新、国民经济发展和国家安全提供了一个非常诱人的机遇。它之所以能够引起人们广泛的关注、有如此之多的应用，首先是因为物质的太赫兹光谱包含着非常丰富的物理和化学信息，所以研究物质在该波段的光谱对于物质结构的探索具有重要意义；其次是因为太赫兹脉冲光源与传统光源相比具有很多独特的性质。人们关注THz技术的原因是THz射线普遍存在，是人们认识自然界的有效线索和工具。但是相对于其他波段的电磁波比如紫外和微波，对它的认识和应用则非常匮乏。许多的非金属非极性材料对THz射线的吸收较小，因此结合相应的技术，使得探测材料内部信息成为可能。例如，陶瓷，硬纸板，塑料制品，泡沫等对THz电磁辐射是透明的，因此THz技术可以作为x射线的非电离和相干的互补辐射源，用于机场、车站等地方的安全监测，比如探查隐藏的走私物品包括枪械、爆炸物、和毒品等，以及用于集成电路焊接情况的检测等。极性物质对THz电磁辐射的吸收比较强，特别是水，THz光谱技术中应采取各种措施避免水分的影响，不过在THz成像技术中，可以利用这一特性分辨生物组织的不同状态，比如动物组织中脂肪和肌肉的分布，诊断人体烧伤部位的损伤程度，及植物叶片组织的水分含量分布等。太赫兹成像技术与其他波段的成像技术相比，它所得到的探测图像的分辨率和景深都有明显的增加(超声、紫外、X－射线技术也能提高图像分辨率，但是毫米波技术却没有明显的提高)。另外太赫兹技术还有许多独特的特性，如在非均匀的物质中有较少的散射，能够探测和测量水汽含量等等。太赫兹光谱技术不仅信噪比高，能够迅速地对样品组成的细微变化作出分析和鉴别，而且太赫兹光谱技术是一种非接触测量技术，使它能够对半导体、电介质薄膜及体材料的物理信息进行快速准确的测量。鉴于THz射线的特点，必将给通信、雷达、天文、医学成像、生物化学物品鉴定、材料学、安全检查等领域带来深远的影响，进而改变人们的生产生活。有文章《太赫兹通信技术的研究和展望》，《中国激光》,2009,36(9)：2213-2233可证实以上特性。《一氧化碳的太赫兹时域光谱研究》，胡颖等，1000-0593(2006)06-1008-04，就介绍了一氧化碳的太赫兹光谱特性。由于现在市面上的净水机都是直接净化的，并不会对水质进行实时检测，所以我们利用太赫兹波有敏感的化学信息光谱的特性，实时检测经过净化后的自来水质量，当水质不符合饮用标准时控制水质清洁模块加大清洁功率，当清洁过当，水中微量元素过少时，同样控制水质清洁模块降低清洁功率，调节水中微量元素含量，保证使用者能饮用到安全、健康的饮用水。
技术实现思路
本技术采用太赫兹波做媒介进行有水中物质含量检测介质的设计，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种饮用水水质检测自清洁系统，其特征在于，包括水质检测模块、中央处理器和水质清洁模块，所述水质检测模块包括太赫兹波调制器、太赫兹波发送探头、太赫兹波接收探头和太赫兹波接收处理器，所述水质清洁模块包括软水器、净水器和紫外杀菌器，所述太赫兹波调制器电连接于所述太赫兹波发送探头，所述太赫兹波发送探头电连接于所述太赫兹波接收探头，所述太赫兹波接收探头电连接于所述太赫兹波接收处理器，所述太赫兹波接收处理器电连接于所述中央处理器，所述中央处理器分别与所述软水器、所述净水器和所述紫外杀菌器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种饮用水水质检测自清洁系统，其特征在于，包括水质检测模块、中央处理器和水质清洁模块，所述水质检测模块包括太赫兹波调制器、太赫兹波发送探头、太赫兹波接收探头和太赫兹波接收处理器，所述水质清洁模块包括软水器、净水器和紫外杀菌器，所述太赫兹波调制器电连接于所述太赫兹波发送探头，所述太赫兹波发送探头电连接于所述太赫兹波接收探头，所述太赫兹波接收探头电连接于所述太赫兹波接收处理器，所述太赫兹波接收处理器电连接于所述中央处理器，所述中央处理器分别与所述软水器、所述净水器和所述紫外杀菌器电连接。2.根据权利要求1所述的饮用水水质检测自清洁系统，其特征在于，所述水质清洁模块安装于饮用水管上，所述水质检测模块与饮用水管出水口对应安装。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳晖，石瑛，张猛，邢勇，宋敏丽，
申请(专利权)人：太原师范学院，
类型：新型
国别省市：山西,14