一種強脈沖微廢水排放凈水系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種強脈沖微廢水排放凈水系統(tǒng)，包括：依次通過管道連接的進水三通（1）、前置過濾器組、增壓泵（13）、反滲透膜過濾器（15）、后置活性炭過濾器（19），后置活性炭過濾器出口通過高壓開關（18）與出水口（20）連接，反滲透膜過濾器的出口同時通過管道與一儲水壓力桶（4）連接，其中，所述的反滲透膜過濾器出口設有廢水排放管道，該管道上設有一脈沖電磁閥（14）；所述的儲水壓力桶通過一管道和單向閥（22）回流微量純水至反滲透膜過濾器（15）的前端用于在制水完畢后，浸泡反滲透膜。本發(fā)明通過急速瞬時脈沖排污沖洗反滲透膜、純水回流沖洗浸泡保護反滲透膜兩項措施，使原水利用率大幅提高到75%以上。
【專利說明】一種強脈沖微廢水排放凈水系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及凈水機，尤其涉及一種強脈沖微廢水排放凈水系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]我國大多數(shù)城市以III類地表水、農(nóng)村地區(qū)主要以IV類地下水為飲用水源，隨著污染的加劇，兩蟲(賈第鞭毛蟲、隱孢子蟲)、藍綠藻、重金屬超標等問題，嚴重威脅著城鄉(xiāng)飲用水安全。因此，地表水、地下水必須經(jīng)過凈化才能作為飲用水使用?，F(xiàn)在家用、商用飲用水處理技術核心主要是膜過濾技術。其中一種是超濾膜過濾，過濾孔徑為0.01微米，可以去除全部的渾濁物(如泥沙、鐵銹等)，致病微生物(如寄生蟲、細菌、病毒等)，也能去除大部分的大分子有機物，同時不需用電，不產(chǎn)生廢水，比較適合中國南方水質比較好的城市，但因無法去除水中的有機化合物、放射性氡、砷等多種有害或致癌物質以及鉛、汞等重金屬離子，在水質比較差的北方地區(qū)以及廣大的農(nóng)村，就無法滿足安全健康的飲用水處理需求。另一種是反滲透膜過濾，過濾濾孔徑為0.0001微米，可以完全去除水中的所有有害物質，只保留水分子產(chǎn)出純水，適用性廣，在中國廣大城鄉(xiāng)地區(qū)是水處理的主力。但是用反滲透膜的純水機因為反滲透膜的工作原理，在產(chǎn)純水的過程中需要排放大量的廢水(濃縮水)，受水溫、水質的影響，產(chǎn)出一份純水需要排放掉3-5份廢水。這種產(chǎn)出驚人廢水的現(xiàn)狀是與國內倡導的科學發(fā)展和建設節(jié)約型社會的“節(jié)能、降耗”要求是相背離的。
[0003]盡管國內很多人把傳統(tǒng)純水機排放的廢水進行二次回用，但這種回收的水質和回收的方式始終不能盡如人意。近兩年也有部分凈水器廠家推出“少廢水”純水機，原理是將制水過程排放的廢水流回到反滲透膜前 端循環(huán)使用，使反滲透膜長期在高濃度廢水環(huán)境下運行，降低了純水產(chǎn)出的質量同時也加快了反滲透膜的污堵速度，使反滲透膜的使用壽命大為縮短。實踐使我們認識到:“省水”的普通超濾機因為使用局限性使它很難覆蓋中國復雜水質的各個地區(qū)，而“費水”的RO純水機更不適宜在“缺水”的中國大面積推廣。因此，必須進行“節(jié)水技術”創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種強脈沖微廢水排放凈水系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明設計的強脈沖微廢水排放凈水系統(tǒng)包括:依次通過管道連接的進水三通、前置過濾器組、增壓泵、反滲透膜過濾器和后置活性炭過濾器，所述的后置活性炭過濾器出口通過高壓開關與出水口連接，進口通過管道與一儲水壓力桶連接，其中，所述的反滲透膜過濾器出口設有廢水排放管道，該管道上設有一脈沖電磁閥；所述的儲水壓力桶通過一管道和單向閥回流微量純水至反滲透膜過濾器的前端用于在制水完畢后，浸泡反滲透膜。
[0006]所述的前置過濾器組包括依次連接的PPF濾芯過濾器、活性炭濾芯過濾器和PPF濾芯過濾器。
[0007]在一實施例中，所述的高壓開關前端設置一個單向閥。所述的反滲透膜過濾器和后置活性炭過慮器之間設有一水流傳感器。所述的增壓泵和反滲透膜過濾器之間設有一四面閥。所述的PPF過濾器和活性炭過濾器之間設有一進水電磁閥。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明通過急速瞬時脈沖排污沖洗反滲透膜、純水回流沖洗浸泡保護反滲透膜兩項措施，在保證純水高質量產(chǎn)出同時又不損傷反滲透膜的情況下，使純水機的廢水與純水的比率可由普通純水機的廢水3:純水I大幅提高到廢水1:純水3以上(根據(jù)水質不同可以做到廢水1:純水6以上)，原水利用率從不到25%的大幅提高到75%以上。
[0009]2、本發(fā)明通過采用不耗電的雙穩(wěn)態(tài)脈沖電磁閥以及大流量反滲透膜，在自來水水壓高于0.2兆帕的城鄉(xiāng)地區(qū)，可以不用市政電源、不用增壓泵，實現(xiàn)純水機無電條件下微廢水排放產(chǎn)出純水，在保障水質安全的情況下，更加做到節(jié)能減排，符合我國建設節(jié)約型社會的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是普通純水機制水流程圖；
圖2是部分廢水回流純水機的制水流程圖；
圖3是本發(fā)明一實施例的系統(tǒng)示意圖；
圖4是本發(fā)明第二實 施例的系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的說明。
[0012]反滲透膜(R0膜)凈水技術的過濾精度高達0.0001微米，幾乎能濾除水以外的一切雜質和鹽。但高精度RO膜的負面效應是其極易被污堵，為防止RO膜被污堵，保證RO膜產(chǎn)水過程中膜的通暢性，RO純水機的RO膜在生產(chǎn)純水的同時必須保證足量的原水沖洗RO膜表面，所以會產(chǎn)生大量的廢水。美國著名的陶氏公司生產(chǎn)的RO膜原水利用率推薦值為15%。在國內，純水機廠家使用較多的韓國“世韓膜”、日本“東麗膜”以及國產(chǎn)“匯通膜”等，推薦的原水利用率也在25%左右。
[0013]圖1顯示現(xiàn)有技術中的凈水系統(tǒng)，包括:依次通過管道連接的進水三通1、前置過濾器組(由依次連接的PPF濾芯過濾器8、活性炭濾芯過濾器10和PPF濾芯過濾器11組成)、增壓泵13、反滲透膜過濾器15、高壓開關18、后置活性炭過濾器19，后置活性炭過濾器出口與出水口 20，例如龍頭連接，高壓開關18出口同時通過管道與一儲水壓力桶4連接。
[0014]如圖1所示，普通純水機的制水流程是加壓后的水經(jīng)過反滲透膜過濾后由膜的中心管經(jīng)過反滲透膜過濾器的純水端流出，廢水端保持不間斷廢水排放，由一個恒定流量的廢水比例閥16來排出廢水，在累積一段時間廢水比排放后再加上廢水電磁閥17排放，以保證清除膜上污垢的積淀。這種制水流程，原水利用率在25%左右。
[0015]如圖2所示，國內部分廠家的“少廢水”純水機制水流程是在普通純水機的流程上增加了一個廢水回流裝置，將部分廢水引入反滲透膜過濾器15的入口，去掉了恒定流量的廢水比例閥16，用電磁閥17進行間斷式排污，使排放的廢水循環(huán)利用，減少了廢水排放，原水利用率提高到50%甚至更高，但反滲透膜在越來越高的高濃度廢水環(huán)境下不能保證純水的產(chǎn)出質量，同時對反滲透膜的損傷很大，膜的污堵加重，使用壽命大大縮短。[0016]圖3是本發(fā)明一實施例顯示的凈水系統(tǒng)，包括:依次通過管道連接的進水三通1、前置過濾器組、增壓泵13、反滲透膜過濾器15、后置活性炭過濾器19，后置活性炭過濾器出口通過高壓開關18與出水口 20連接，反滲透膜過濾器的出口同時通過管道與一儲水壓力桶4連接。其中，反滲透膜過濾器出口設有廢水排放管道，該管道上設有一脈沖電磁閥14;儲水壓力桶4通過一管道和單向閥22回流微量純水至反滲透膜過濾器15的前端用于在制水完畢后，浸泡反滲透膜。
[0017]如圖3所示，本發(fā)明提出的制水流程去除了恒定流量的廢水比例閥，將普通的廢水電磁閥改用開啟、閉合時間在0.1秒以內的脈沖電磁閥14，用間斷式脈沖排污，通過電磁閥快速的開啟閉合產(chǎn)生急速的水流瞬時沖洗反滲透膜表面，快速去除膜上積累的污垢沉淀，以極少的沖洗用水量達到有效清洗反滲透膜的目的，大幅減少了廢水的產(chǎn)生。與普通純水機相比，采用本發(fā)明系統(tǒng)的急速瞬時脈沖排污，廢水與純水的比率可由廢水3:純水I大幅提高到廢水1:純水3以上(根據(jù)水質不同可以做到廢水1:純水6以上)，原水利用率從不到25%大幅提高到75%以上。
[0018]其中，具體的沖洗操作時間如下:除去電磁閥開啟、閉合時間，每次沖洗的時間在
0.1秒至1秒之間(0.3秒-0.5秒為好)以產(chǎn)生急速強勁的水流，單次沖洗時間太短不能完全去除膜上的污垢沉淀，時間太長則不能產(chǎn)生強勁水流，浪費水而且沖洗效果不佳。每次沖洗間隔時間在15秒至45秒之間。此間隔時間可以作為調節(jié)純水與廢水的比例的工具，在水質較好的地區(qū)或者客戶要求超低廢水排放時，可以將間隔時間延長以達到省水的目的。根據(jù)連續(xù)運轉產(chǎn)出純水達10噸以上的測試，在原水TDS值500以內的地區(qū)，可以做到純水5:廢水I的效果而且反滲透膜沒有出現(xiàn)出水流量明顯減少的現(xiàn)象。在原水TDS值低于300以內的地區(qū)，可以做到純水6:廢水I的效果，甚至更高。這樣，在中國水質較好的南方地區(qū)，可以更高的調高純水產(chǎn)出，調低廢水排放，在大面積使用的情況下節(jié)省大量寶貴的水源。
[0019]如圖3所示，本發(fā)明增加了純水回流裝置，在外置式壓力桶4或直飲機內置濾芯式壓力桶出水處分出一條水管，通過單向閥22將純水回流到反滲透膜過濾器15前端，在制水完畢后，將純水輸送到反滲透膜過濾器內浸泡反滲透膜。同時在高壓開關18前端增加一個單向閥5，以防止在制水完畢后純水回流時因高壓開關失壓造成增壓泵頻繁啟動。增加此回流裝置的原理是:在反滲透膜急速瞬時脈沖排污時，廢水比率顯著下降，但反滲透膜排污端累積的濃水較多，TDS值上升較大(特別是原水TDS值高的地區(qū)或者提升原水利用到75%以上時更加明顯)。在制滿水停止產(chǎn)水一段時間后，反滲透膜的靜止?jié)B透原理會使純水端出水TDS值偏高，不利于高質量純水的產(chǎn)出。通過此純水回流裝置，反滲透膜在制水結束后，經(jīng)由潔凈的純水沖洗、浸泡，廢水端的TDS值顯著下降，大幅降低向純水端滲透的可能，同時也保護了反滲透膜。與其他廢水回流到反滲透膜前端達到省水目的的“少廢水”純水機相比，反滲透膜的使用壽命不但沒有縮短反而得以延長，純水高質量的產(chǎn)出也更加有保障。
[0020]圖4顯示本發(fā)明的第二個實施例。該實施例中，可以在純水出水端增加一個水流傳感器7，同時在反滲透膜過濾器15進水前端增加一個四面閥6，用電腦板來控制水路系統(tǒng)，同時進水電磁閥和排污電磁閥都采用不耗電的脈沖電磁閥以及大流量反滲透膜，在自來水水壓高于0.2兆帕的城鄉(xiāng)地區(qū)，可以不用市政電源、不用增壓泵，實現(xiàn)純水機無電條件下微廢水排放產(chǎn)出純水，更加做到節(jié)能減排，符合我國建設節(jié)約型社會的要求。
[0021]上述實施例僅用于說明本發(fā)明的【具體實施方式】。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和變化，這些變形和變化都應屬于本 發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種強脈沖微廢水排放凈水系統(tǒng)，包括:依次通過管道連接的進水三通(I)、前置過濾器組、增壓泵(13)、反滲透膜過濾器(15)和后置活性炭過濾器(19)，所述的后置活性炭過濾器出口通過高壓開關(18)與出水口(20)連接，反滲透膜過濾器的出口同時通過管道與一儲水壓力桶(4)連接，其特征在于，所述的反滲透膜過濾器出口設有廢水排放管道，該管道上設有一脈沖電磁閥(14);所述的儲水壓力桶通過一管道和單向閥(22)回流微量純水至反滲透膜過濾器(15)的前端。
2.如權利要求1所述的凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的高壓開關(18)前端設置一個單向閥(5)。
3.如權利要求1所述的凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的前置過濾器組包括依次連接的PPF濾芯過濾器(8)、活性炭濾芯過濾器(10)和PPF濾芯過濾器(11)。
4.如權利要求1所述的凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的反滲透膜過濾器(15)和后置活性炭過慮器(19)之間設有一水流傳感器(7)。
5.如權利要求1所述的凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的增壓泵(13)和反滲透膜過濾器(15)之間設有一四面閥(6)。
6.如權利要求1所述的凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的PPF過濾器(8)和活性炭過濾器(10 )之間設有一進水電磁閥(9 )。
7.如權利要求1所述的凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的增壓泵(13)與一變壓器(12)連接。
8.如權利要求1所述的凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述脈沖電磁閥(14)的開啟、閉合時間為0.1秒。
9.如權利要求1 所述的凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述脈沖排污的廢水與純水的比率大于I比3。
10.如權利要求1所述的凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述脈沖電磁閥(14)每次沖洗的時間在0.1秒至I秒之間，每次沖洗間隔時間在15秒至45秒之間。
【文檔編號】C02F1/44GK103803736SQ201410078645
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權日:2014年1月15日
【發(fā)明者】楊瀚 申請人:深圳澳特弗科技有限公司