高精度過濾系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高精度過濾系統(tǒng)，包括水源管、預(yù)處理濾芯、水泵、沖洗閥、回流管、過濾器、第一節(jié)流裝置和第二節(jié)流裝置；過濾器設(shè)有進(jìn)口、出口和濃縮水口，過濾器內(nèi)設(shè)有高精度過濾元件；回流管的進(jìn)水端連通過濾器的濃縮水口，其出水端連通過濾器的進(jìn)口；回流管上設(shè)有水泵、預(yù)處理濾芯和第二節(jié)流裝置，水泵的出水口連通過濾器的進(jìn)口，第二節(jié)流裝置的進(jìn)口連通過濾器的濃縮水口；沖洗閥的進(jìn)水口和出水口分別連通第二節(jié)流裝置的進(jìn)水口和出水口；第一節(jié)流裝置的進(jìn)水口連通回流管，其出水口放空；聯(lián)接水源的水源管連通到回流管上。本實(shí)用新型高精度過濾系統(tǒng)中沒有設(shè)置出水口放空的沖洗閥，沖洗水幾乎全部回收再利用，故節(jié)水效果顯著。
【專利說明】高精度過濾系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高精度過濾系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們飲水健康意識的不斷增強(qiáng)，家用反滲透凈水機(jī)的使用日趨普遍，原因是，越來越多的人認(rèn)識到，這種凈水機(jī)能夠徹底去除水中所有對人體有毒有害的無機(jī)污染物、有機(jī)污染物、致病菌和病毒。
[0003]但是，傳統(tǒng)的家用反滲透凈水機(jī)的用水效率很低，其原因分述如下:
[0004]1.通常在制水時，占總進(jìn)水量3/4的是濃縮水，并且作為廢水排放，只有占總進(jìn)水量1/4的水制成純凈水。換句話說，傳統(tǒng)的反滲透凈水機(jī)在制水時，原水利用率只有四分之一。具體的做法是:設(shè)置節(jié)流裝置，該節(jié)流裝置在業(yè)內(nèi)也稱為廢水比，節(jié)流裝置的進(jìn)水口連通反滲透處理器的濃縮水口，節(jié)流裝置的出水口放空；制水時節(jié)流裝置始終以大致恒定的流量將濃縮水排出反滲透處理器。之所以要大流量地排放濃縮水，其目的之一是在制水時流經(jīng)反滲透膜原水側(cè)的水流要維持較大速度，以便水中可能堵塞反滲透膜的物質(zhì)不易在反滲透膜表面沉積，延長反滲透膜的使用壽命；目的之二是及時將濃縮水排出反滲透處理器，防止反滲透膜原水側(cè)的水出現(xiàn)濃度太高現(xiàn)象，也延長反滲透膜的使用壽命。
[0005]2.要使反滲透膜的使用壽命較長，如果僅采取上述措施，則反滲透膜的使用壽命在許多情況下還是不理想。原因是機(jī)器在制水一段時間后，反滲透膜的表面還是或多或少地會沉積一些污染物，這些污染物在初期的沉積量不多并且沒有與反滲透膜表面結(jié)合得很牢固，但是，如果不及時清理，這些污染物會越積越多并與反滲透膜表面結(jié)合得越來越牢固，最后將反滲透膜堵塞，導(dǎo)致反滲透膜報廢。為了及時將沉積在反滲透膜表面的污染物清理下來，反滲透凈水機(jī)在每制水一段時間后，要進(jìn)行大流量、高強(qiáng)度地對反滲透膜表面進(jìn)行沖洗。通常的做法是:設(shè)置沖洗閥，沖洗閥的進(jìn)水口連通反滲透處理器的濃縮水口，沖洗閥的出水口放空；需要沖洗時，開啟沖洗閥和水泵，使水流快速地、大流量地流過反滲透膜的原水側(cè)，再經(jīng)沖洗閥排放。這樣，剛沉積在反滲透膜表面不久的污染物就基本上全部被沖洗下來，起到了延長反滲透膜使用壽命的效果。但是，沖洗所需的水量較大，使得反滲透凈水機(jī)浪費(fèi)水的情況更嚴(yán)重。
[0006]試驗(yàn)表明，傳統(tǒng)的反滲透凈水機(jī)在純水出口無背壓的情況下，總的原水利用率大致只有1/6?1/7，就是每制取I份純凈水要消耗7?8份原水，排放的廢水中包括制水時排放的濃縮水和沖洗時排放的沖洗水兩部分。
[0007]為了提高傳統(tǒng)反滲透凈水機(jī)的原水利用率，有人從反滲透處理器的濃縮水口引一根回流管到反滲透處理器的進(jìn)水管上，保留傳統(tǒng)技術(shù)方案設(shè)置的其出水口均放空的節(jié)流裝置和沖洗閥，并將其中的節(jié)流裝置的排放流量降低，機(jī)器制水時從反滲透處理器的濃縮水口流出的濃縮水大部分回流再利用，只有少量的濃縮水排放，從而達(dá)到節(jié)水的目的。例如:申請?zhí)枮?00720009125.6名稱為“一種低廢水排放的凈水機(jī)”所公開的專利文獻(xiàn)；又如:申請?zhí)枮?01120467674.4名稱為“一種微廢水反滲透凈水器”所公開的專利文獻(xiàn)，都公開了這種改進(jìn)過的技術(shù)方案。但是，這一方案只能減少機(jī)器制水時的廢水排放量，卻不能減少沖洗時的廢水排放量，所以，還不是很理想的技術(shù)方案，水的利用率還是偏低，還有待進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對【背景技術(shù)】中所述的問題提供一種高精度過濾系統(tǒng),此高精度過濾系統(tǒng)適用于過濾時有濃縮水回流的系統(tǒng)。當(dāng)所過濾的介質(zhì)為水時，本實(shí)用新型高精度過濾系統(tǒng)就是對水的凈化系統(tǒng)，所以也可以稱為凈水機(jī)；當(dāng)系統(tǒng)中采用的過濾元件是反滲透膜，過濾介質(zhì)為水時，本實(shí)用新型高精度過濾系統(tǒng)就是反滲透凈水機(jī)。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案是:一種高精度過濾系統(tǒng)，包括第一預(yù)處理濾芯、水源管、水泵、過濾器、沖洗閥、回流管、第一節(jié)流裝置和第二節(jié)流裝置；過濾器設(shè)有進(jìn)口、出口和濃縮水口，過濾器內(nèi)設(shè)有過濾元件；回流管的進(jìn)水端連通過濾器的濃縮水口，其出水端連通過濾器的進(jìn)口 ；回流管上設(shè)有第一預(yù)處理濾芯、水泵和第二節(jié)流裝置，水泵的出水口連通過濾器的進(jìn)口，第二節(jié)流裝置的進(jìn)水口和出水口分別連通過濾器的濃縮水口和第一預(yù)處理濾芯的進(jìn)水口 ；沖洗閥的進(jìn)水口和出水口分別連通第二節(jié)流裝置的進(jìn)水口和出水口 ；第一節(jié)流裝置的進(jìn)水口連通回流管，其出水口放空；聯(lián)接水源的水源管連通到回流管上；其中沒有設(shè)置出水口放空的沖洗閥。
[0010]所述過濾元件是反滲透膜,或者是納濾膜,或者是超濾膜。
[0011]所述節(jié)流裝置是這樣一種裝置:裝置內(nèi)部具有能夠使水流的流態(tài)(指水的流速、壓力、流向等)產(chǎn)生顯著變化的結(jié)構(gòu)，即能夠使流體的橫斷面在流動方向上突然變小的結(jié)構(gòu)，例如小孔結(jié)構(gòu)、細(xì)管結(jié)構(gòu)，或者能夠使流體的流向突然改變，例如急彎結(jié)構(gòu)、折彎流道結(jié)構(gòu)，等等。節(jié)流裝置的功能是使流經(jīng)節(jié)流裝置的流體的流量被限制在一定范圍內(nèi)，但不會為零，即絕不會出現(xiàn)斷流現(xiàn)象，同時在節(jié)流裝置的進(jìn)出水口兩端形成較大壓差。出水口放空的節(jié)流裝置在業(yè)內(nèi)也稱為廢水比。
[0012]進(jìn)一步的技術(shù)措施是:第一預(yù)處理濾芯內(nèi)設(shè)有纖維過濾材料和/或活性炭和/或固態(tài)緩釋劑。
[0013]進(jìn)一步的技術(shù)措施是:還包括第二預(yù)處理濾芯，第二預(yù)處理濾芯設(shè)置在回流管上；其出水口連通第二節(jié)流裝置的進(jìn)水口，其進(jìn)水口連通過濾器的濃縮水口 ；第二預(yù)處理濾芯內(nèi)設(shè)有纖維過濾材料和/或活性炭和/或固態(tài)緩釋劑。
[0014]更詳細(xì)地，所述固態(tài)緩釋劑包括溶解在水中后能與水中鈣鎂離子形成絡(luò)合物的化合物，所述固態(tài)緩釋劑中的化合物為無機(jī)聚合磷酸鹽。
[0015]進(jìn)一步的技術(shù)措施是:還包括進(jìn)水閥，進(jìn)水閥設(shè)置在水源管上。
[0016]采用了上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型具有以下的有益效果:
[0017]1.過濾元件不易堵塞、不易損壞
[0018]其一，回流管、水泵和第二節(jié)流裝置的設(shè)置，使得凈水機(jī)制水時從過濾元件原水側(cè)流過的水的流速足夠大，水中容易堵塞過濾元件的物質(zhì)不易在過濾元件上沉積；其二，第一預(yù)處理濾芯的設(shè)置，其中的纖維過濾材料能夠?qū)υ突亓鞯臐饪s水進(jìn)行預(yù)處理，有效降低水中的顆粒物濃度，減少過濾元件堵塞的可能性，其中的活性炭能夠去除水中的余氯，有效防止水中余氯可能對過濾元件造成的傷害，其中的固態(tài)緩釋劑能夠有效抑制水中的鈣鎂離子在過濾元件上的結(jié)垢傾向，進(jìn)而防止因結(jié)垢而造成的堵塞；其三，第一節(jié)流裝置的設(shè)置，使得過流元件原水側(cè)的水的溶解性總固體濃度和硬度被限定在不超過一定范圍，因?yàn)檫^濾過程中始終有一流量基本不變的濃縮水在通過第一節(jié)流裝置不斷排放；其四，每過濾一段時間后，可以開啟沖洗閥，大幅提升回流管內(nèi)的回水流量，該流量與沖刷過濾元件原水側(cè)的流量基本相同，能夠提供足夠的沖刷強(qiáng)度將剛沉積在過濾元件表面不久的堵塞物質(zhì)沖刷下來。本實(shí)用新型由于同時具備上述四個特點(diǎn)，所以過濾元件不易堵塞、不易損壞。
[0019]2.節(jié)水效果顯著
[0020]本實(shí)用新型高精度過濾系統(tǒng)在制水時只有少量廢水從第一節(jié)流裝置排出，即廢水很少；沖洗時，從濃縮水口流出的水幾乎全部經(jīng)沖洗閥和回流管流回過濾器的進(jìn)口進(jìn)行往復(fù)循環(huán)，在循環(huán)流動的過程中對過濾元件進(jìn)行沖洗，沖洗下來的堵塞物質(zhì)又經(jīng)過預(yù)處理濾芯進(jìn)行過濾，于是水質(zhì)得以再凈化，然后用之對過濾元件再沖洗。由于沖洗時循環(huán)管路中的水流阻力較小，因而在水泵的作用下循環(huán)流量大，沖洗效果好；同時，更由于水流阻力小，水流速度大，因而在過濾器的濃縮水口處的水壓較小，所以，這時從第一節(jié)流裝置排放的廢水流量顯著小于制水時從中排出的廢水流量；而對于【背景技術(shù)】中的各技術(shù)方案，凈水機(jī)在沖洗時從沖洗閥排出的廢水的流量卻是比凈水機(jī)制水時從第一節(jié)流裝置排出的廢水的流量要大得多。所以，本實(shí)用新型高精度過濾系統(tǒng)節(jié)水效果顯著。
[0021]3.制造成本基本上不增加
[0022]相對于【背景技術(shù)】中改進(jìn)的技術(shù)方案，本實(shí)用新型高精度過濾系統(tǒng)只是將沖洗閥的出水口連通到第二節(jié)流裝置的出水口，沒有增加額外的元器件，所以制造成本基本上不增加。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
[0024]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的管路原理示意圖。
[0025]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二的管路原理示意圖。
[0026]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例三的管路原理示意圖。
[0027]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例四的管路原理示意圖。
[0028]附圖中的標(biāo)號為:
[0029]第一預(yù)處理濾芯I，水源管2，水泵3，反滲透處理器4，第一節(jié)流裝置5，第二節(jié)流裝置6，沖洗閥7，回流管8，固態(tài)緩蝕劑9，進(jìn)水閥10，第二預(yù)處理濾芯11。
【具體實(shí)施方式】
[0030]實(shí)施例一
[0031]見圖1，本實(shí)施例高精度過濾系統(tǒng)，包括第一預(yù)處理濾芯1、水源管2、過濾器4、水泵3、沖洗閥7、回流管8、第二節(jié)流裝置6和第一節(jié)流裝置5 ;過濾器4設(shè)有進(jìn)口、出口和濃縮水口，過濾器4內(nèi)設(shè)有過濾元件，過濾元件為反滲透膜，所以過濾器4也就是反滲透處理器，本實(shí)施例高精度過濾系統(tǒng)就是反滲透凈水機(jī)；回流管8的進(jìn)水端連通過濾器4的濃縮水口，其出水端連通過濾器4的進(jìn)口 ；回流管8上設(shè)有水泵3、第一預(yù)處理濾芯I和第二節(jié)流裝置6，水泵3的出水口連通過濾器4的進(jìn)口，第二節(jié)流裝置6的進(jìn)水口和出水口分別連通過濾器4的濃縮水口和第一預(yù)處理濾芯I的進(jìn)水口 ；沖洗閥7的進(jìn)水口和出水口分別連通第二節(jié)流裝置6的進(jìn)水口和出水口 ；第一節(jié)流裝置5的進(jìn)水口連通回流管8的進(jìn)水端，其出水口放空；高精度過濾系統(tǒng)的水源通過水源管2連通到預(yù)處理濾芯I的進(jìn)水管路上；第一預(yù)處理濾芯I內(nèi)設(shè)有纖維過濾材料和/或活性炭和/或固態(tài)緩釋劑9 ;其中沒有設(shè)置其出水口放空的沖洗閥。
[0032]本實(shí)施例高精度過濾系統(tǒng)在過濾時，水源管2中的水流入預(yù)處理濾芯1，經(jīng)水泵3增壓后再經(jīng)過濾器4的進(jìn)口流入過濾器4，從過濾器4的出口流出的是凈化過的水，從過濾器4的濃縮水口流出的是濃縮水，其中的小部分濃縮水作為廢水經(jīng)第一節(jié)流裝置5排出高精度過濾系統(tǒng)，大部分濃縮水經(jīng)第二節(jié)流裝置6降壓后再經(jīng)第一預(yù)處理濾芯I凈化，然后回流到水泵3的進(jìn)水管，經(jīng)水泵3增壓后流入過濾器4進(jìn)行再利用。相對于傳統(tǒng)的技術(shù)方案，此過程中從第一節(jié)流裝置5排出的廢水較少，從而起到了節(jié)水作用。
[0033]本實(shí)施例高精度過濾系統(tǒng)在沖洗時，水泵3和沖洗閥7均處于開啟狀態(tài)，水流在過濾器4內(nèi)部的原水側(cè)、回流管8、沖洗閥7、第一預(yù)處理濾芯I和水泵3之間形成循環(huán)流動，其中第二節(jié)流裝置此時因其進(jìn)出水口的壓差很小，故從中流過的流量可以忽略不計。因水流從過濾器4的進(jìn)口流向過濾器4的濃縮水口這一流動過程中水流要克服的阻力很小，故所消耗的能量很少；另外，沖洗閥7開啟后本身的阻力也很小，并且第一預(yù)處理濾芯I中的纖維過濾材料的過濾精度要比過濾器4中的過濾元件的過濾精度要差得多，其過濾時所產(chǎn)生的水流阻力也很小，所以循環(huán)流動的流量和流速均顯著增大，對過濾器4內(nèi)的過濾元件表面形成很強(qiáng)的沖刷作用，故對過濾元件的清洗效果很好，沖刷下來的微小顆粒能夠經(jīng)第一預(yù)處理濾芯I以過濾的方式除去，于是沖洗水得到凈化，凈化過的水再用以沖洗過濾元件表面，并以此循環(huán)往復(fù)。由于循環(huán)流量很大，水泵3對水所提升的能量主要體現(xiàn)在水流的動能上，所以水泵3出水口處的水壓并不高，顯著低于過濾時的水壓，所以這時從節(jié)流裝置5流出的廢水的流量也會因之而顯著減小，所以，此過程中的節(jié)水效果十分顯著。
[0034]實(shí)施例二
[0035]見圖2，本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，不同之處在于:本實(shí)施例還包括第二預(yù)處理濾芯11，將設(shè)置在第一預(yù)處理濾芯I中固態(tài)緩蝕劑9改設(shè)在第二預(yù)處理濾芯11中，第二預(yù)處理濾芯11內(nèi)還設(shè)有纖維過濾材料和/或活性炭，第二預(yù)處理濾芯11設(shè)置在回流管8中；第二預(yù)處理濾芯11的進(jìn)水口連通過濾器4的濃縮水口，其出水口連通第一節(jié)流裝置5、第二節(jié)流裝置6和沖洗閥7的公共進(jìn)水口。
[0036]第二預(yù)處理濾芯11內(nèi)的纖維過濾材料能夠有效濾除從反滲透處理器4濃縮水口流出的濃縮水中可能攜帶的顆粒物，從而防止該顆粒物堵塞第二節(jié)流裝置6、第一節(jié)流裝置5以及沖洗閥7中的小孔，固態(tài)緩蝕劑9能夠降低水中鈣鎂離子在該小孔中的結(jié)垢傾向，從而能夠有效保護(hù)第二節(jié)流裝置6、第一節(jié)流裝置5以及沖洗閥7。所以本實(shí)施例是對實(shí)施例一的進(jìn)一步改進(jìn)。
[0037]實(shí)施例三
[0038]見圖3，本實(shí)施例與實(shí)施例二基本相同，不同之處在于:在水源管2中增加了進(jìn)水閥10，進(jìn)水閥10為常閉閥，凈水機(jī)停機(jī)時進(jìn)水閥10處于關(guān)閉狀態(tài)，能夠防止停機(jī)時節(jié)流裝置5發(fā)生泄漏。[0039]實(shí)施例四
[0040]見圖4,本實(shí)施例與實(shí)施例三基本相同，不同之處在于--第一預(yù)處理濾芯I設(shè)置在水泵的出水管路中，適用于原水壓力較低且水質(zhì)較好的水源。
[0041]以上所述的具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求之`內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高精度過濾系統(tǒng)，其特征在于:包括第一預(yù)處理濾芯(I)、水源管(2)、水泵(3)、過濾器(4)、沖洗閥(7)、回流管(8)、第一節(jié)流裝置(5)和第二節(jié)流裝置(6);過濾器(4)設(shè)有進(jìn)口、出口和濃縮水口，過濾器(4)內(nèi)設(shè)有過濾元件；回流管(8)的進(jìn)水端連通過濾器(4)的濃縮水口，其出水端連通過濾器(4)的進(jìn)口 ；回流管(8)上設(shè)有第一預(yù)處理濾芯(I)、水泵(3)和第二節(jié)流裝置(6)，水泵(3)的出水口連通過濾器(4)的進(jìn)口，第二節(jié)流裝置(6)的進(jìn)水口和出水口分別連通過濾器⑷的濃縮水口和第一預(yù)處理濾芯(I)的進(jìn)水口 ；沖洗閥(7)的進(jìn)水口和出水口分別連通第二節(jié)流裝置(6)的進(jìn)水口和出水口 ；第一節(jié)流裝置(5)的進(jìn)水口連通回流管(8)，其出水口放空；聯(lián)接水源的水源管(2)連通到回流管(8)上；其中沒有設(shè)置出水口放空的沖洗閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度過濾系統(tǒng)，其特征在于:所述過濾元件是反滲透膜，或者是納濾膜，或者是超濾膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度過濾系統(tǒng)，其特征在于:第一預(yù)處理濾芯(I)內(nèi)設(shè)有纖維過濾材料和/或活性炭和/或固態(tài)緩釋劑(9)，所述固態(tài)緩釋劑(9)包括溶解在水中后能與水中鈣鎂離子形成絡(luò)合物的化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要 求3所述的高精度過濾系統(tǒng)，其特征在于:所述固態(tài)緩釋劑(9)中的化合物為無機(jī)聚合磷酸鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度過濾系統(tǒng)，其特征在于:還包括第二預(yù)處理濾芯(11)，第二預(yù)處理濾芯(11)設(shè)置在回流管(8)上；第二預(yù)處理濾芯(11)的出水口連通第二節(jié)流裝置(6)的進(jìn)水口，其進(jìn)水口連通過濾器(4)的濃縮水口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高精度過濾系統(tǒng)，其特征在于:第二預(yù)處理濾芯(11)內(nèi)設(shè)有纖維過濾材料和/或活性炭和/或固態(tài)緩釋劑(9)，所述固態(tài)緩釋劑(9)包括溶解在水中后能與水中鈣鎂離子形成絡(luò)合物的化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的高精度過濾系統(tǒng)，其特征在于:所述水源管(2)連通到水泵的進(jìn)水管路上或者連通到預(yù)處理濾芯I的進(jìn)水管路上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的高精度過濾系統(tǒng)，其特征在于:還包括進(jìn)水閥(10)，進(jìn)水閥(10)設(shè)置在水源管(2)上。
【文檔編號】C02F1/44GK203440177SQ201320548910
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】黃瑞中 申請人:黃瑞中