小產(chǎn)量單泵型雙級反滲透系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種小產(chǎn)量單泵型雙級反滲透系統(tǒng)，預(yù)處理后的自來水經(jīng)一增壓泵連接一級反滲透膜；該一級反滲透膜的濃水出口管道依序串聯(lián)一級壓力表和一級廢水比例閥，該一級廢水比例閥并聯(lián)一沖洗電磁閥后連接濃水排放口；該一級反滲透膜的純水出口管道依序串聯(lián)二級壓力表、單向閥A后連接二級反滲透膜的入水口；二級反滲透膜的廢水經(jīng)1個二級廢水比例閥回流至增壓泵入水口；二級反滲透膜的二級純水出口管道依序串聯(lián)一水質(zhì)測量儀表和一產(chǎn)水質(zhì)控閥，經(jīng)質(zhì)控的合格和不合格產(chǎn)水分別從產(chǎn)水質(zhì)控閥的兩個出口流出。該系統(tǒng)可以保證產(chǎn)水水質(zhì)達標快速、且長期穩(wěn)定；回收率可達20%以上；無須復(fù)雜的預(yù)處理工藝，高脫鹽率可長期穩(wěn)定在99%以上；成倍降低以DI（離子交換）為后段純化方法的超純水的制水成本。
【專利說明】小產(chǎn)量單泵型雙級反滲透系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及小型水純化系統(tǒng)，尤其是指一種≤10L/H@25°C的水純化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有小型水純化系統(tǒng)在初級純化階段廣泛采用反滲透技術(shù)，基于小型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)空間及成本和設(shè)計難度考慮，目前廣泛采用單級反滲透(單級R0)工藝，而這種技術(shù)應(yīng)用雖然同樣可以達到去除90%以上無機離子、有機物和微粒的目的，但存在如下弊病: [0003]I)在應(yīng)對較高含鹽量水源時，單級RO系統(tǒng)脫鹽率無法保證足夠脫鹽率一基于反滲透膜自身的脫鹽特性是以去除率為標準的，其產(chǎn)水的含鹽量也會跟隨入水的含鹽量提高而相應(yīng)的提高，當固定某個指標時，將無法達到既定產(chǎn)水電導率標準；由于產(chǎn)水水質(zhì)含鹽量(離子濃度)還較高，如果后段還需進行深度純化，比如使用離子交換方法，也會直接降低離子交換樹脂的處理量和使用效期；
[0004]2)產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定性不佳一單級反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水水質(zhì)同時受壓力、溫度、PH等諸多的影響，一旦條件波動，產(chǎn)水水質(zhì)將快速波動，并需要更長的時間重新穩(wěn)定；
[0005]另外，也有同類小型雙級反滲透(雙級R0)設(shè)計的技術(shù)應(yīng)用于小型水純化系統(tǒng)中，但它們通常存在如下問題:
[0006]I)回收率不高一由于雙級反滲透是用一級反滲透膜的產(chǎn)水(通常單支膜回收率介于15-30%)作為二級反滲透膜的入水來設(shè)計的，該方法勢必導致系統(tǒng)整體的回收利用率極低，對于小型簡易雙級反滲透系統(tǒng)，通常系統(tǒng)整體回收率不超過15-20% ；
[0007]2)耐用性和可靠度不高一由于小型系統(tǒng)不同于工業(yè)系統(tǒng)，基于經(jīng)濟性和實用性的原則，其原水的預(yù)處理過程簡單，系統(tǒng)運行參數(shù)的可控性比較低，而且通常對原水不進行軟化，導致膜過濾系統(tǒng)可能長期處于非理想(甚至惡劣)狀態(tài)工作，容易誘發(fā)結(jié)垢、污堵、性能下降的問題，因此往往壽命不高、產(chǎn)水水質(zhì)同樣不能長期穩(wěn)定；
[0008]3)系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜一有些小型雙級反滲透系統(tǒng)參照工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計，導致系統(tǒng)十分復(fù)雜，成本大幅提高，因此產(chǎn)生的經(jīng)濟效益不明顯，同時，系統(tǒng)的復(fù)雜性給非專業(yè)用戶的操作和維護帶來了很多不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單，體積小，成本低的小產(chǎn)量單泵型雙級反滲透系統(tǒng)。該系統(tǒng)面對高含鹽量及各種復(fù)雜水源，可以保證產(chǎn)水水質(zhì)達標快速、且長期穩(wěn)定；回收率可達20%以上；無須復(fù)雜的預(yù)處理工藝，最普遍的5um纖維纏繞濾芯+顆粒活性炭濾芯過濾即可做為系統(tǒng)入水；高脫鹽率，可長期穩(wěn)定在99%以上；大幅降低后段深層純化濾料(如離子交換樹脂)的工作負荷，延長壽命周期，成倍降低其制水成本。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案為:
[0011]小產(chǎn)量單泵型雙級反滲透系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括相通的一級反滲透膜和二級反滲透膜；預(yù)處理后的自來水經(jīng)一增壓泵連接一級反滲透膜；該一級反滲透膜的濃水出口管道依序串聯(lián)有I個一級壓力表和I個一級廢水比例閥，該一級廢水比例閥并聯(lián)一沖洗電磁閥后連接濃水排放口 ；該一級反滲透膜的純水出口管道依序串聯(lián)I個二級壓力表、單向閥A后連接二級反滲透膜的入水口 ；二級反滲透膜的廢水經(jīng)I個二級廢水比例閥回流至增壓泵入水口 ；二級反滲透膜的二級純水出口管道依序串聯(lián)一水質(zhì)測量儀表和一產(chǎn)水質(zhì)控閥,經(jīng)水質(zhì)測量儀表質(zhì)控的不合格產(chǎn)水從產(chǎn)水質(zhì)控閥的一個出口去往濃水排放口，合格產(chǎn)水經(jīng)由產(chǎn)水質(zhì)控閥的另一個出口流出。
[0012]進一步的，二級廢水比例閥與增壓泵之間設(shè)置有一單向閥B。
[0013]進一步的，二級反滲透膜與水質(zhì)測量儀表之間設(shè)置有一單向閥C。
[0014]進一步的，產(chǎn)水質(zhì)控閥與濃水排放口之間設(shè)置有一單向閥D。
[0015]進一步的，一級反滲透膜的工作壓力設(shè)置為7.5-8bar，二級反滲透膜的工作壓力設(shè)定為3.5_4bar。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有產(chǎn)品相比的有益之處在于:
[0017]相對單級反滲透系統(tǒng)而言一
[0018]I)增加了一組膜元件，并對泵、膜的型號規(guī)格做了定義和要求；
[0019]2)使用2組(而不是傳統(tǒng)的一組)廢水控制元件，以實現(xiàn)對二級膜系統(tǒng)的壓力控制；
[0020]3)具有二級濃水回收利用的旁路設(shè)計；
[0021]4)增加二級反滲透膜的入口壓力指示及防倒流裝置(單向閥)；
[0022]5)不需要特殊的原水預(yù)處理裝置(或濾料)。
[0023]相對傳統(tǒng)的雙級反滲透系統(tǒng)而言一
[0024]I)只有一個增壓泵，沒有二級增壓泵；
[0025]2)沒有中間產(chǎn)水水箱及其液位控制系統(tǒng)；
[0026]3)膜組最少，傳統(tǒng)方式的一級反滲透膜組數(shù)量通常1.5或2倍于二級膜組；
[0027]4)沒有復(fù)雜的流量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)；
[0028]5 )沒有中間水質(zhì)儀表；
[0029]6)無PH調(diào)節(jié)或脫氣系統(tǒng)(個別系統(tǒng))；
[0030]7)不需要特殊的原水預(yù)處理裝置(或濾料)。
[0031]使用本發(fā)明的小產(chǎn)量單泵型雙級反滲透系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點:
[0032]I)在體積上與傳統(tǒng)最簡單的單支膜單級反滲透系統(tǒng)相當，硬件成本提高不超過15%，且完全兼容最普遍的預(yù)處理方案和通用配件類型；
[0033]2)應(yīng)對各種原水條件產(chǎn)水穩(wěn)定，經(jīng)長期驗證可在超過99%以上的各種市政自來水條件下確保產(chǎn)水達到GB6682-三級水標準(電導率< 5uS/cm)，且長期穩(wěn)定，通常膜組件壽命不低于2-3年(預(yù)處理濾芯正常更換條件下)；解決了傳統(tǒng)反滲透系統(tǒng)在應(yīng)對多樣化水源條件時必須改變工藝的問題，同時，也解決了反滲透產(chǎn)水僅能以去除率作為指標而無法確保產(chǎn)水量化指標的問題；
[0034]3)產(chǎn)水水質(zhì)大幅提高(以電導率為例，其產(chǎn)出純水電導率比同類產(chǎn)品低50-90%)，藉此可以降低后段(以離子交換樹脂為例)混床等深度純化濾料的消耗成本至原來的10-50% ；
[0035]4)產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定快速，最快可在數(shù)秒內(nèi)達到標準，大幅減少了不合格產(chǎn)品水的排放；
[0036]5)回收率相對傳統(tǒng)的小型雙級系統(tǒng)提高30-50%，提高了利用率，大幅減少了水資源的浪費。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1是本發(fā)明反滲透系統(tǒng)工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0038]如圖1所示的小產(chǎn)量單泵型雙級反滲透系統(tǒng),該系統(tǒng)包括相通的一級反滲透膜和二級反滲透膜。
[0039]經(jīng)過預(yù)處理(通常為效期內(nèi)的5um聚丙烯纖維纏繞濾芯+顆?；钚蕴繛V芯)后的自來水(流量> 1.8LPM，壓力> Ibar)依序經(jīng)過水源壓力感應(yīng)開關(guān)(低壓開關(guān))、進水電磁閥。再由一增壓泵(流量≥1.2LPM@7bar)增壓后進入——級反滲透膜(產(chǎn)量125GPD@25°C，額定工作壓力50-60psi，脫鹽率≥96%)。
[0040]一級反滲透膜的濃水出口管道上安裝一一級壓力表，然后接至一一級廢水比例閥(可調(diào)或固定，kv=0.6LPM)，該一級廢水比例閥并聯(lián)一個沖洗電磁閥后，最終的濃水經(jīng)濃水排放口被排放，該沖洗電磁閥用于定時啟動反滲透膜的沖洗保養(yǎng)。
[0041]一級反滲透膜的一級純水出口管道接一個二級壓力表，然后經(jīng)由一個單向閥A接至二級反滲透膜(產(chǎn)量75GPD@25°C，額定工作壓力50-60psi，脫鹽率≥96%)的入水口。
[0042]二級反滲透膜的廢水依序經(jīng)過一二級廢水比例閥(固定式，kv=0.2LPM)、一單向閥B回流至增壓泵入水口回收利用。
[0043]二級反滲透膜的二級純水出口管道依序串聯(lián)一個單向閥C、水質(zhì)測量儀表(電導率儀)進行質(zhì)控，然后接至產(chǎn)水質(zhì)控閥，產(chǎn)水質(zhì)控閥為一三通換向閥。經(jīng)水質(zhì)測量儀表質(zhì)控的不合格產(chǎn)水將從產(chǎn)水質(zhì)控閥的一個出口去往濃水排放口，合格產(chǎn)水將依經(jīng)由產(chǎn)水質(zhì)控閥的另一個出口流出。
[0044]本發(fā)明小產(chǎn)量單泵型雙級反滲透系統(tǒng)的關(guān)鍵在于選擇匹配的泵、膜元件，同時按照要求設(shè)定一、二級反滲透膜的工作壓力，，通常一級反滲透膜的工作壓力設(shè)置為
7.5-8bar, 二級反滲透膜的工作壓力設(shè)定為3.5_4bar。如選擇固定式廢水比例閥,那么按照上述KV值條件選擇合適的型號即可。系統(tǒng)建議的沖洗保養(yǎng)間隔至少為通電12小時/次或每累計運行3-4小時開啟一次。
【權(quán)利要求】
1.小產(chǎn)量單泵型雙級反滲透系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括相通的一級反滲透膜和二級反滲透膜；預(yù)處理后的自來水經(jīng)一增壓泵連接一級反滲透膜；該一級反滲透膜的濃水出口管道依序串聯(lián)有I個一級壓力表和I個一級廢水比例閥，該一級廢水比例閥并聯(lián)一沖洗電磁閥后連接濃水排放口 ；該一級反滲透膜的純水出口管道依序串聯(lián)I個二級壓力表、單向閥A后連接二級反滲透膜的入水口 ；二級反滲透膜的廢水經(jīng)I個二級廢水比例閥回流至增壓泵入水口 ；二級反滲透膜的二級純水出口管道依序串聯(lián)一水質(zhì)測量儀表和一產(chǎn)水質(zhì)控閥，經(jīng)水質(zhì)測量儀表質(zhì)控的不合格產(chǎn)水從產(chǎn)水質(zhì)控閥的一個出口去往濃水排放口，合格產(chǎn)水經(jīng)由產(chǎn)水質(zhì)控閥的另一個出口流出。
2.如權(quán)利要求1所述的小產(chǎn)量單泵型雙級反滲透系統(tǒng)，其特征在于:二級廢水比例閥與增壓泵之間設(shè)置有一單向閥B。
3.如權(quán)利要求1或2所述的小產(chǎn)量單泵型雙級反滲透系統(tǒng)，其特征在于?二級反滲透膜與水質(zhì)測量儀表之間設(shè)置有一單向閥C。
4.如權(quán)利要求1或2所述的小產(chǎn)量單泵型雙級反滲透系統(tǒng)，其特征在于:產(chǎn)水質(zhì)控閥與濃水排放口之間設(shè)置有一單向閥D。
5.如權(quán)利要求3所述的小產(chǎn)量單泵型雙級反滲透系統(tǒng)，其特征在于:產(chǎn)水質(zhì)控閥與濃水排放口之間設(shè)置有一單向閥D。
6.如權(quán)利要求1或2所述的小產(chǎn)量單泵型雙級反滲透系統(tǒng)，其特征在于:一級反滲透膜的工作壓力設(shè)置為7.5-8bar，二級反滲透膜的工作壓力設(shè)定為3.5_4bar。
7.如權(quán)利要求3所述的小產(chǎn)量單泵型雙級反滲透系統(tǒng)，其特征在于:一級反滲透膜的工作壓力設(shè)置為7.5-8bar，二級反滲透膜的工作壓力設(shè)定為3.5_4bar。
8.如權(quán)利要求4所述的小產(chǎn)量單泵型雙級反滲透系統(tǒng)，其特征在于:一級反滲透膜的工作壓力設(shè)置為7.5-8bar，二級反滲透膜的工作壓力設(shè)定為3.5_4bar。
9.如權(quán)利要求5所述的小產(chǎn)量單泵型雙級反滲透系統(tǒng)，其特征在于:一級反滲透膜的工作壓力設(shè)置為7.5-8bar，二級反滲透膜的工作壓力設(shè)定為3.5_4bar。
【文檔編號】B01D61/08GK103626311SQ201210304335
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月24日
【發(fā)明者】岳勇斌 申請人:岳勇斌