專利名稱：凈水器陶瓷濾芯過濾及反沖方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與水處理行業(yè)有關(guān)，具體涉及到飲用水的深度過濾、凈化方面。
背景技術(shù)：
目前，凈水器在國內(nèi)使用已比較普及。在使用飲用水時，采用凈水器對水中及輸水 管路引起雜質(zhì)等進行深度過濾，較好地保護了使用者的健康。然而，隨著凈水器的推廣，它 們在應(yīng)用方面的缺陷以及不足也逐步暴露出來了。凈水器的濾芯在使用一段時間后，濾芯 濾料的被雜質(zhì)逐漸堵塞及吸附在濾料外表面導(dǎo)致過濾、吸附效果明顯下降，而且，隨著濾芯 截留下來的雜質(zhì)越來越多，往往會使該濾芯雜質(zhì)的“污染”程度超過飲用水本身的“污染”程 度，從而使濾芯成為新的“污染”源。特別是在一些采用PP、PE、PTFE纖維熔噴濾芯、折疊濾 芯、超濾膜、納濾膜、反滲透膜的較精細濾芯，由于篩網(wǎng)孔徑極小，使用時很容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn) 象，影響濾芯壽命。具有反沖功能的凈水器，可以對濾芯濾料進行反向沖洗，實現(xiàn)由出水口 向進水口的反向沖洗，將截留在濾芯里的雜質(zhì)沖出、延長濾芯壽命。然而，對于凈水器采用 孔徑在1微米以上的微濾級濾芯而言，雖然其濾層承受的反沖水壓可以滿足濾芯反向沖洗 時的水壓要求，但其篩網(wǎng)孔徑相對較大，過濾截留雜質(zhì)的等級較低。而對于具有較高過濾截 留等級的精細濾芯，如采用帶支承體的折疊濾芯以及有正、反向壓差的超濾膜、納濾膜壓力 式膜組件，其濾芯所能承受的反向反沖洗水壓小于正向過濾承受水壓。一旦將凈水器濾芯 在過濾過程中所承受的工作水壓，作為濾芯反向沖洗時的反沖水壓，很容易超出精細濾芯 濾層所能承受的水壓，使得濾料層受損，出現(xiàn)漏洞導(dǎo)致濾芯失效。由于凈水器濾芯處于封閉 狀態(tài)，使用者很難發(fā)現(xiàn)濾芯濾料層經(jīng)過反沖清洗后是否出現(xiàn)漏洞，導(dǎo)致造成極大隱患，因此 很難對精細濾芯采用反沖洗技術(shù)。此外，目前凈水器普遍存在“跑炭”現(xiàn)象作為處理有機 物雜質(zhì)最有效的活性炭濾料中的微粒在飲用水處理過程中，受水壓作用影響逐漸向后端移 動滲透。由于現(xiàn)有凈水器在顆?；钚蕴繛V芯與超濾膜、納濾膜或反滲透膜等精細濾芯之間 通常只設(shè)置孔徑為1微米的纖維熔噴濾芯或燒結(jié)活性炭濾芯過濾截留水中雜質(zhì)的同時，對 活性炭微粒也起到一定的截留作用。但是，由于孔徑相對較大，其截流效果有限，導(dǎo)致活性 炭微粒還是會逐漸堵塞、滲透在精細濾芯的濾層中。同理，位于精細濾芯后面的后置活性炭 濾芯也存在“跑炭”現(xiàn)象，直接影響處理后的飲用水品質(zhì)。上述缺陷及不足致使凈水器很難 得到更廣泛普及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種簡單實用的凈水器陶瓷濾芯過濾及反沖 方法，以克服上述缺陷及不足。本發(fā)明所涉及的水處理裝置管路中包括水路切換器和受其控制的陶瓷濾芯裝置； 該水路切換器設(shè)置有反沖排水口，其連接盤的進、出水切換水口串接連通在水處理裝置管 路中；其受控盤的進、出切換水口連通受控陶瓷濾芯裝置的進、出水口 ；連接盤與受控盤之 間構(gòu)成密封切換界面，并在對應(yīng)等分切換位置上分別設(shè)置相關(guān)切換水口 ；通過連接盤與受控盤上各切換水口的位置相對移動，分別構(gòu)成受控陶瓷濾芯裝置的過濾通道和反沖通道。在正常運行的過濾狀態(tài)下，連接盤進、出切換水口與受控盤的進、出水口分別密封 對接。自來水由機座進水口進入，經(jīng)連接盤進水切換水口、受控盤進水切換水口、受控陶瓷 濾芯裝置的進、出水口，以及受控盤和連接盤的出水切換水口，最終由機座出水口流出。此 時，水路切換器的反沖排水口被封閉，反沖通道不導(dǎo)通。當(dāng)水路切換器的連接盤與受控盤沿 密封切換界面相互移動，各對應(yīng)切換水口切換到反沖位置重新密封對接，使相應(yīng)受控制的 陶瓷濾芯裝置處于反沖通道中水路切換器受控盤的出水切換水口連通連接盤進水切換水 口，構(gòu)成自來水由機座進水口進入，經(jīng)連接盤進水切換水口、受控盤出水切換水口、受控陶 瓷濾芯裝置的出水口、濾層、進水口、受控盤進水口，再經(jīng)水路切換器的反沖排水口流出的 反沖水路通道。此時，水路切換器的連接盤出水口被封閉，相應(yīng)后續(xù)過濾通道不導(dǎo)通。在反 沖模式下，受控盤反沖切換進水口，連通受控陶瓷濾芯裝置濾層的出水側(cè)端口。該出水側(cè)端 口既可以是二 口濾芯的濾層出水側(cè)端口，也可以是三口濾芯雙濾層的中間水口及第二濾層 出水側(cè)端口。相應(yīng)地，截流在受控陶瓷濾芯裝置濾層進水側(cè)以及滲透在濾層中的雜質(zhì)通過 受控陶瓷濾芯裝置進水口、受控盤進水口，以及切換導(dǎo)通的水路切換器反沖排水口管路排 出。對于二水口受控陶瓷濾芯裝置，其配套的水路切換器既可以分別采用由連接盤、受控盤 構(gòu)成的雙盤三等分位置、四等分位置或五等分位置模式中的一種，也可以采用由上、下連接 盤、中間受控盤構(gòu)成的三盤四等分位置或五等分位置模式中的一種。當(dāng)水路切換器采用雙 盤模式時，通常連接盤為動盤；當(dāng)水路切換器采用三盤模式時，上連接盤的進、出水切換水 口串接在水處理裝置管路中；下連接盤的進、出切換水口連通受控陶瓷濾芯裝置的進、出水 口 ；位于上、下連接盤之間的中間受控盤為動盤，與上、下連接盤之間構(gòu)成雙密封切換界面； 其進、出切換水口通過下連接盤的切換水口連通受控陶瓷濾芯裝置的進、出水口。通過改變 連接盤與受控盤之間的相對位置，分別構(gòu)成受控陶瓷濾芯裝置的過濾通道和反沖通道。所述水路切換器的連接盤與受控盤設(shè)置的等分切換位置是對應(yīng)相同的。不論水路 切換器采用雙盤模式還是采用三盤模式，各盤上的切換水口都位于等分切換位置上；各盤 之間的相對移動是以等分位置為單位進行切換的。所述水路切換器既可以僅限于與受其控制的陶瓷濾芯裝置配套設(shè)置使用，也可以 擴展為與其他受其控制的濾芯裝置配套設(shè)置使用。根據(jù)陶瓷濾層具有孔徑小、承受的工作水壓高、表面光滑易沖洗的特點，將陶瓷 濾層作為主濾層，設(shè)置在微濾濾層與超濾或納濾濾層之間，承擔(dān)大部分原來由精細濾芯處 理的較大尺寸雜質(zhì)截留過濾工作量，并配以相應(yīng)的水路切換器對陶瓷膜進行經(jīng)常性反沖清 洗，將雜質(zhì)反向沖洗排出，從而既保證了過濾精度，又便于反復(fù)反沖清洗，顯著減輕后置精 細濾芯的過濾負擔(dān)。所述的受控陶瓷濾芯裝置是陶瓷膜層與超濾膜層組合構(gòu)成的組合精細濾芯。所述的受控陶瓷濾芯裝置是陶瓷膜層與納濾膜層組合構(gòu)成的組合精細濾芯。以構(gòu) 成帶“梯度”的兩級精細過濾通道。所述的受控陶瓷濾芯裝置是陶瓷膜層與活性炭濾層組合構(gòu)成的組合濾芯。既可以 采用管式陶瓷膜，也可以采用板式陶瓷膜與顆?；钚蕴炕驘Y(jié)活性炭的組合模式，將陶瓷 膜設(shè)置在活性炭濾層的后面，并控制較小的陶瓷膜孔徑以便有效截留活性炭濾料中的細微 顆粒，消除“跑炭”對飲用水的影響。在此基礎(chǔ)上還可以在活性炭濾層與陶瓷膜濾層之間設(shè)置中間水口，使該組合濾芯成為三水口濾芯，以便更容易將雜質(zhì)或活性炭微粒由中間水口 直接排出。鑒于每個活性炭濾芯中的小尺寸微粒部分的量有限，因此在排除一定量的活性炭 微粒后便不會再出現(xiàn)“跑炭”現(xiàn)象了。為了防止雜質(zhì)或活性炭微粒堵塞活性炭濾層后面的陶瓷膜，也可以對位于活性炭 濾芯后面的陶瓷膜層設(shè)置相應(yīng)的水路切換器，以便對陶瓷膜進行反沖清洗。所述的受控陶瓷濾芯裝置是陶瓷膜層濾芯。既可以采用一種孔徑范圍的陶瓷膜， 也可以采用不同孔徑范圍的陶瓷膜，構(gòu)成帶“梯度”的多級過濾通道，以增強過濾效果。此外，受控陶瓷濾芯裝置還可以是帶中間水口的三水口兩級陶瓷膜層濾芯。本發(fā)明還可以以成本較低、機械強度更高的多孔纖維超濾膜濾芯取代單孔纖維超 濾膜濾芯，以獲得比單孔纖維更精密的過濾效果、更高的機械強度和更低的成本，并與前置 的陶瓷膜層濾芯構(gòu)成兩級精細過濾濾芯。上述的受控陶瓷濾芯裝置是三水口雙濾層濾芯。將組合陶瓷濾芯裝置設(shè)置為兩個 濾層，并在兩濾層之間設(shè)置中間水口。對于采用三水口受控陶瓷濾芯裝置，相應(yīng)的水路切換 器可以采用雙盤四等分位置、八等分位置，以及三盤五等分位置、八等分切換位置四種模式 中的一種，在等分切換盤上設(shè)置一個運行位置和兩個反沖位置。通過兩次反沖位置切換，依 次對三水口受控陶瓷濾芯裝置進行逐級反沖清洗。當(dāng)水路切換器恢復(fù)到過濾通道的運行位 置后，便可以恢復(fù)對飲用水的過濾處理。與兩水口濾芯相比，采用水路切換器與三水口雙濾 層濾芯配套使用，既可以顯著提高過濾及反沖質(zhì)量及效率，又可以節(jié)省濾芯空間，以便設(shè)置 更多的功能濾芯，其消除“跑炭”效果也更加明顯。此外，水路切換器也可以只針對三水口受控陶瓷濾芯裝置的陶瓷膜進行單獨反沖 處理，此時只設(shè)置一個運行位置和一個反沖位置，既充分利用受控陶瓷濾芯裝置的濾層空 間，又簡化了水路切換器的結(jié)構(gòu)。通過控制上述水路切換器連接盤與受控盤之間的密封切換位置，相應(yīng)構(gòu)成的過濾 通道和反沖通道只能擇一開通其中一條通道導(dǎo)通的同時，另一條通道則被封閉。在此結(jié)構(gòu) 下，水路切換器的反沖排水口與末級濾芯凈水出水管路連通，從而使受控陶瓷濾芯裝置濾 層截留的雜質(zhì)在反沖模式下沿反沖通道，經(jīng)該水路切換器的反沖排水口、末級濾芯凈水出 水管路并最終由凈水龍頭流出，雖然可以接觸水路切換器的反沖排水口，但不能回流，從而 使過濾管路成為單向管路。上述的受控陶瓷濾芯裝置陶瓷膜層的公稱孔徑范圍可以是0.便于使用者直接觀 察反沖效果。在過濾模式下，末級濾芯凈水出水管路中的凈水03 0. 5微米，根據(jù)陶瓷膜 層的燒結(jié)材料及工藝、質(zhì)量、成本，以及對過濾截留成分及流通量的不同要求，可以選擇0.2 微米、0. 1微米和0. 05微米。鑒于受控陶瓷濾芯裝置的陶瓷膜能承受較高的正、反向水壓， 表面光滑易沖洗，非常適于反沖清洗，其膜層孔徑可以做到超濾膜等級范圍的特點，因此可 以通過凈水器各濾芯濾層孔徑的搭配組合，將陶瓷濾層作為主過濾層與水路切換器配套使 用，分擔(dān)原來由超濾膜濾芯所承擔(dān)的大部分作用，再配以后置精細濾芯的模式，可以顯著提 高凈水器的過濾水平、延長精細濾芯壽命、有效消除“跑炭”對飲用水的影響。上述受控陶瓷濾芯裝置的陶瓷濾層的燒制材料包括硅藻土、矽藻土材料。本發(fā)明與現(xiàn)有飲用水處理方法相比具有以下優(yōu)點構(gòu)造簡單實用、成本低廉、過濾及反沖效果好；有效消除“跑炭”對飲用水的影響；避免后置精細濾芯因過濾截留負擔(dān)過 重，以及反沖水壓過大出現(xiàn)漏洞導(dǎo)致濾芯失效的現(xiàn)象發(fā)生，確保后置精細濾芯使用安全，并 相應(yīng)延長其壽命。
具體實施例方式本發(fā)明的最優(yōu)實施方式是采用包括陶瓷濾芯膜在內(nèi)的五級基礎(chǔ)過濾通道，并由水 路切換器對受控陶瓷濾芯膜進行反沖清洗的飲用水處理模式采用5 10微米PP纖維濾 芯作為第一級濾芯，過濾截留固體沉淀物、雜質(zhì)、懸浮物等大顆粒膠體；采用顆?；钚蕴孔?為第二級濾芯，處理有機物、藻類雜質(zhì)等；采用孔徑為0. 05 0. 5微米的管狀陶瓷膜與燒 結(jié)活性炭組合濾芯作為第三級主過濾濾芯；采用孔徑為0. 005 0. 1微米的超濾膜濾芯 作為第四級精細濾芯；第三、四級濾芯主要用于截留去除水中的懸浮物、膠體微顆粒、細菌 和病毒等物質(zhì)。采用后置活性炭與陶瓷膜組合濾芯作為第五級后置濾芯，其陶瓷膜孔徑為 0.03 0. 1微米，用于去除異味，改善口感并消除“跑炭”對飲用水的影響。本實施方式中 第三、五級組合濾芯均配置相應(yīng)的水路切換器。通過各水路切換器對相應(yīng)的受控陶瓷膜組 合濾芯進行反沖清洗，改善過濾效果、延長超濾膜濾芯壽命、消除“跑炭”對飲用水的影響。本發(fā)明的第二實施方式是在最優(yōu)實施方式的基礎(chǔ)上，以孔徑為0. 001 0. 003微 米的納濾膜濾芯取代超濾膜濾芯以滿足過濾等級更高的飲用水處理需要。本發(fā)明的第三實施方式是采用PP纖維濾芯、顆?；钚蕴俊Y(jié)活性炭，以及采用 兩級陶瓷膜構(gòu)成的陶瓷組合濾芯、超細活性炭與陶瓷膜的后置組合濾芯構(gòu)成的五級基礎(chǔ)濾 芯水處理模式。其中，陶瓷組合濾芯的第一級陶瓷膜孔徑為0. 1 0. 5微米；第二級陶瓷膜 孔徑為0. 03 0. 05微米；后置組合濾芯的陶瓷膜孔徑為0. 03 0. 1微米。本發(fā)明的第四實施方式是采用5 10微米PP纖維濾芯、顆?；钚蕴?、孔徑為 0. 2 3的折疊濾芯，以及采用0. 05 0. 2微米陶瓷膜與0. 005 0. 05微米超濾膜構(gòu)成的 陶瓷組合濾芯、超細活性炭與陶瓷膜的后置組合濾芯構(gòu)成的五級基礎(chǔ)濾芯水處理模式。作為上述實施方式的改進，所述的超濾膜濾芯采用多孔纖維超濾膜，其分離的組 分直徑在0. 02 0. 03微米之間.對于顆粒、膠體、蛋白質(zhì)、微生物和大多數(shù)病毒等具有極 高的去除率。作為上述實施方式的進一步改進，所述的多孔纖維超濾膜濾芯的超濾膜層為七孔 纖維超濾膜，其公稱孔徑為0. 03微米。采用七孔纖維超濾膜具有比單孔膜更高的機械強度 以及更低的成本，更有利于推廣。作為上述實施方式的進一步改進，上述實施方式所涉及的組合濾芯均可以采用三 水口雙濾層濾芯，并以相應(yīng)的水路切換器與之配套使用。作為上述實施方式的更進一步改進，上述實施方式中涉及的五級濾芯均配置相應(yīng) 的水路切換器。通過各水路切換器對相應(yīng)的受控濾芯進行逐級單獨反沖清洗，可以改善過 濾效果、延長各濾芯壽命、消除“跑炭”對飲用水影響。對于采用多個水路切換器的飲用水處理裝置，各水路切換器的反沖排水口可以通 過排放管路連通，并且與末級濾芯凈水出水管路連通，從而使受控陶瓷濾芯裝置濾層截留 的雜質(zhì)在反沖模式下沿反沖通道，經(jīng)該級水路切換器的反沖排水口、末級濾芯凈水出水管 路最終由凈水龍頭流出，便于使用者直接觀察反沖效果。
本發(fā)明不限于上述實施方式，不論在過濾濾芯的濾層濾料或數(shù)量上作任何變化， 凡是在帶陶瓷濾芯裝置的飲用水處理管路中設(shè)置水路切換器，并由該水路切換器對受控的 陶瓷膜濾芯進、出水管路進行密封切換，分別構(gòu)成受控陶瓷濾芯裝置的過濾通道和反沖通 道的家用凈水器水處理方法均落在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種凈水器陶瓷濾芯過濾及反沖方法，其特征在于水處理裝置主管路中包括水路切換器和受其控制的陶瓷濾芯裝置；該水路切換器設(shè)置有反沖排水口，其連接盤的進、出水切換水口串接連通在水處理裝置主管路中；其受控盤的進、出切換水口連通受控陶瓷濾芯裝置的進、出水口；連接盤與受控盤之間構(gòu)成密封切換界面，并在對應(yīng)等分切換位置上分別設(shè)置相關(guān)切換水口；通過連接盤與受控盤上各切換水口的位置相對移動，分別構(gòu)成受控陶瓷濾芯裝置的過濾通道和反沖通道。
2.如權(quán)利要求1所述的凈水器陶瓷濾芯過濾及反沖方法，其特征在于所述的受控陶瓷 濾芯裝置是陶瓷膜層與超濾膜膜層組合構(gòu)成的兩級精細過濾組合濾芯。
3.如權(quán)利要求1所述的凈水器陶瓷濾芯過濾及反沖方法，其特征在于所述的受控陶瓷 濾芯裝置是陶瓷膜層與納濾膜膜層組合構(gòu)成的兩級精細過濾組合濾芯。
4.如權(quán)利要求1所述的凈水器陶瓷濾芯過濾及反沖方法，其特征在于所述的受控陶瓷 濾芯裝置是陶瓷膜層與活性炭濾層組合構(gòu)成的組合濾芯。
5.如權(quán)利要求1所述的凈水器陶瓷濾芯過濾及反沖方法，其特征在于所述的受控陶瓷 濾芯裝置是陶瓷膜層濾芯。
6.如權(quán)利要求2或5所述的凈水器陶瓷濾芯過濾及反沖方法，其特征在于還包括多孔 纖維超濾膜濾芯；該多孔纖維超濾膜濾芯與陶瓷濾芯膜層構(gòu)成兩級精細過濾組合濾芯。
7.如權(quán)利要求2、3、4或5所述的凈水器陶瓷濾芯過濾及反沖方法，其特征在于所述的 受控陶瓷濾芯裝置是三水口雙濾層濾芯。
8.如權(quán)利要求1所述的凈水器陶瓷濾芯過濾及反沖方法，其特征在于所述的水路切換 器為三盤結(jié)構(gòu)上連接盤的進、出水切換水口串接在水處理裝置主管路中；下連接盤的進、 出切換水口連通受控陶瓷濾芯裝置的進、出水口 ；位于上、下連接盤之間的中間受控盤為動 盤，其進、出切換水口通過下連接盤連通受控陶瓷濾芯裝置的進、出水口 ；水路切換器各盤 的相關(guān)切換水口均位于等分切換位置上。
9.如權(quán)利要求1、2、3、4、5或8所述的凈水器陶瓷濾芯過濾及反沖方法，其特征在于所 述水路切換器構(gòu)成的過濾通道和反沖通道擇一開通；該水路切換器的反沖排水口與末級濾 芯凈水出水管路連通。
10.如權(quán)利要求1、2、3、4、5或8所述的凈水器陶瓷濾芯過濾及反沖方法，其特征在于所 述的受控陶瓷濾芯裝置陶瓷膜層的公稱孔徑為0. 03 0. 5微米。全文摘要
本發(fā)明與水處理行業(yè)有關(guān)，具體涉及到飲用水的深度過濾、凈化方面。本發(fā)明公開一種凈水器陶瓷濾芯過濾及反沖方法，其水處理裝置管路中包括水路切換器和受其控制的陶瓷濾芯裝置；該水路切換器設(shè)置有反沖排水口，其連接盤的進、出水切換水口串接連通在水處理裝置管路中；其受控盤的進、出切換水口連通受控陶瓷濾芯裝置的進、出水口；連接盤與受控盤之間構(gòu)成密封切換界面，并在對應(yīng)等分切換位置上分別設(shè)置相關(guān)切換水口；通過連接盤與受控盤上各切換水口的位置相對移動，分別構(gòu)成受控陶瓷濾芯裝置的過濾通道和反沖通道。本發(fā)明具有以下優(yōu)點構(gòu)造簡單實用、成本低廉、過濾及反沖效果好；有效消除“跑炭”對飲用水的影響；延長后置精細濾芯壽命。
文檔編號B01D61/00GK101954242SQ20091016470
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者冉伊虹, 杜也兵 申請人:杜也兵