CN102198987A

CN102198987A - 氧化还原反渗透膜组件及其氧化还原纯水机

Info

Publication number: CN102198987A
Application number: CN 201110077336
Authority: CN
Inventors: 申晓飞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2011-09-28

Abstract

本发明涉及一种氧化还原反渗透膜组件及其氧化还原纯水机，它属于一种能分别产生氧化纯净水和还原纯净水的反渗透膜组件以及能分别产生氧化纯净水和还原纯净水的纯水机，本发明的目的就是要解决现有RO膜及其纯水机产水单一、矿物质含量及硬度非常低且普遍偏酸性的技术难点，为此，本发明在RO膜组件的隔网上附加电渗析电极材料，通过改变极性及电渗析电流大小，使滤过水成还原纯净水或氧化纯净水，以氧化还原反渗透膜组件为核心、配以可冲洗的超滤膜构成的氧化还原纯水机，可产生氧化还原电位的极性及大小均可调节的氧化纯净水和还原纯净水，且纯水机寿命显著延长，能为民众提供更符合健康理念的饮用水。

Description

氧化还原反渗透膜组件及其氧化还原纯水机

技术领域：

本发明涉及一种氧化还原反渗透膜组件及其氧化还原纯水机，它属于一种能分别产生氧化纯净水和还原纯净水的反渗透膜组件以及能分别产生氧化纯净水和还原纯净水的纯水机。

背景技术：

目前，中国卫生部就饮用水处理装置依其处理深度划分为“一般水质处理器”和“反渗透处理装置”。公知的反渗透(英文缩写RO)膜以及以RO膜为核心部件的纯水机只能产生单一的纯净水，这种纯净水几乎不含任何有毒有害物质，但这种纯净水普遍偏酸性，矿物质含量及硬度都非常低，这在水污染严重的地区自然不失为民众应该首选的安全饮用水，属于“反渗透处理装置”，但它与国际公认的健康饮用水尚有一定差距。健康饮用水首先必须是不含任何有毒有害物质的，其次是含有适量矿物质的(无公认指标)，再次是有适当硬度的(亦无公认指标)，第四是偏碱性的。除首要条件外，纯水机在后三项上都有一定不足。市场上也有相当数量的电解水机、离子水机等，对有毒有害的有机化学物质、重金属离子等不能大幅去除之，充其量只能减少一些，但可同时产生偏碱性和偏酸性的水，也含一定量的矿物质和硬度，所以只能用于水源微污染的地区，属于“一般水质处理器”。由上可知，两种水机各有欠缺，但因为“不含任何有毒有害物质”是健康饮用水的压倒性指标，所以纯水机更得到民众的广泛推崇。

发明内容：

本发明的目的就是要解决现有RO膜及其纯水机产水单一、矿物质含量及硬度非常低且普遍偏酸性的技术难点并提供一种既可产偏碱性的还原纯净水又可产偏酸性的氧化纯净水且偏碱性的还原纯净水中含适量的矿物质及一定硬度的RO膜组件及其纯水机。

为实现上述任务，本发明采用的技术方案是：

一种氧化还原反渗透膜组件，它包括由RO膜功能层、RO膜基材层结合成的RO膜、两片矩形的RO膜三边密封形成的囊腔，其中它还包括：两种附有电渗析电极材料的隔网及其电极引线，其中一种附有电渗析电极材料的隔网装在囊腔中，另一种附有电渗析电极材料的隔网位于囊腔的一侧，囊腔敞开的另一边作为滤过水的出口，两条电极引线引至组件外组成一个过滤单元。

上述过滤单元，一个或多个可以制成卷式结构也可以制成层式(板式)结构，封装后形成一个完整的氧化还原反渗透膜组件。

上述附有电渗析电极材料的两种隔网，其所附电渗析电极材料可以相同也可以相异，形状可以是丝状、网状也可以是构成隔网的一部或全部，材质可以是不锈钢、碳纤维、钛涂钌、钛镀铂等的一种或两种。

一种装有氧化还原反渗透膜组件的氧化还原纯水机，它包括前置预处理滤芯组、增压泵、氧化还原反渗透膜装置，前置预处理滤芯组的入口接自来水，其出口接增压泵的入口，氧化还原反渗透膜装置的入口接增压泵的出口，其产出的氧化纯净水或还原纯净水由不同的容器接受，其排出的浓缩水储存在另外容器或直接排放。

上述前置预处理滤芯组，它包括初滤、超滤、活性碳，其中超滤，它包括外桶、内桶、超滤膜滤丝、环形隔挡以及进水口、出水口和排污口，环形隔挡位于外桶与内桶之间，在内桶环形隔挡上方的同一圆周上设置若干进水孔，在外桶下部设置一个排污口，内桶底部与外桶连通，初滤的出水进入超滤的外桶，由于环形隔挡的阻隔，原水通过进水孔进入内桶且充满超滤膜滤丝的四周并通过内桶下方的开孔充满外桶的环形隔挡以下部分，超滤膜滤丝是外压式，滤过水经超滤的出口进入活性碳，被拦截的沉积物聚集于外桶下部，连同浓缩水通过排污口定时排放。

上述氧化还原反渗透膜装置，它包括氧化还原反渗透膜组件、电渗析直流电源，氧化还原反渗透膜组件的电极分别与电渗析直流电源的正、负电极连接，其中电渗析直流电源，它能根据指令改变电极性(倒极)和控制电渗析电流大小。

由于本发明采用了上述技术方案，因此，与背景技术相比具有以下有益效果：

1、由于本发明在反渗透膜两侧近距离设置了可倒极的电渗析直流电极，能根据指令在纯净水一侧生成偏碱性的还原纯净水或偏酸性的氧化纯净水且在还原纯净水里含适量的矿物质和硬度。

2、由于电渗析直流电源可接受用户指令改变电极性(倒极)和控制电渗析电流大小，能根据不同场合产生氧化还原电位(ORP)不同的还原纯净水或氧化纯净水。

3、由于本发明在超滤膜桶里设置了环形隔挡，改变了原有的水流方向，使得沉积物易聚拢易冲洗。

4、由于本发明在增压泵、RO膜之前设置了可冲洗的超滤膜，减少了磨损及污堵因素，延长了使用寿命，特别是RO膜的寿命平均延长3-5倍。

附图说明：

图1是反渗透膜的结构示意图；

图2是氧化还原反渗透膜组件结构示意图；

图3是氧化还原纯水机结构示意图；

图4是前置预处理滤芯组水路连接图及超滤膜结构示意图；

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本实施例中的RO膜03由极薄的RO膜功能层01紧贴于厚度与强度均较大的RO膜基材层02上所组成，由于其不对称结构，决定了高压原水只能存在于RO膜功能层01这一侧。

如图2所示，本实施例中的氧化还原反渗透膜组件，它包括附有电渗析电极材料的隔网12及其电极引线12A、附有电渗析电极材料的隔网13及其电极引线13A、两片矩形的RO膜03三边密封形成的囊腔11，附有电渗析电极材料的隔网12装在囊腔11中，电极引线12A引至组件外，在该囊腔11内，RO膜基材层02位于囊腔11内侧，RO膜功能层01位于囊腔11外侧，囊腔11敞开的另一边作为滤过水的出口，附有电渗析电极材料的隔网13位于囊腔11的一侧，电极引线13A引至组件外，共同组成一个过滤单元，带压力的原水14置于囊腔11的外侧，克服渗透压后进入囊腔11内侧的纯净水15被收集而成产出水，囊腔11外侧的原水浓度逐渐升高并维持一个合理浓度成浓缩水16而排出，电极引线12A与电极引线13A之间接电渗析直流电源，一个到多个过滤单元可以制成卷式结构也可以制成层式(板式)结构经封装而形成一个完整的氧化还原反渗透膜组件。

如图3所示，本实施例中包含有氧化还原反渗透膜组件的氧化还原纯水机，它包括前置预处理滤芯组21、增压泵22、氧化还原反渗透膜装置23，前置预处理滤芯组21的初滤211入口接自来水24，初滤的滤过水进入超滤212，超滤的滤过水进活性碳213，活性碳213的滤过水接增压泵22的入口将水压增至反渗透膜组件的工作压力，高压水进入氧化还原反渗透膜组件231，它的电极引线12A和13A与电渗析直流电源232相连接，在机械压力及电场力的共同作用下透过RO膜功能层01的氧化纯净水或还原纯净水15由不同的容器接受，纯净水的氧化还原电位(ORP)的极性及大小取决于电渗析直流电源232的极性及电渗析电流的大小，氧化还原反渗透膜组件排出的浓缩水16可储存在另外容器或直接排放，电渗析直流电源232的极性及电流大小均可按用户指令发生颠倒及调节。

如图4所示，本实施例中的超滤212，它包括外桶2121、内桶2122、超滤膜滤丝2123、环形隔挡2124、排污口2125以及进水口、出水口，环形隔挡2124位于外桶2121与内桶2122之间、内外桶上侧，在内桶的环形隔挡2124上方的同一圆周上设置若干进水孔，内桶2122底部与外桶2121连通，在外桶2121下部设置一排污口2125，初滤211的出水经超滤进水口进入超滤212的外桶，由于环形隔挡2124的阻隔，原水通过设置的若干进水孔进入内桶且充满超滤膜滤丝2123的四周以及外桶的环形隔挡2124以下部分，超滤膜滤丝2123是外压式，滤过水经超滤212的出口进入活性碳213，沉积物聚集于外桶下部，连同浓缩水通过排污口2125定时排放。

在上述实施例中，将两片不锈钢网状电极分别附于RO膜两种隔网一侧，电极引线12A接电渗析直流电源正极、13A接负极时，纯净水是酸性的氧化纯净水，当电渗析电源调节为4.5伏、270毫安时产品水的PH＝3，TDS＝30(PPM)

改变电极方向，纯净水是碱性的还原纯净水，当电渗析电源调节为4.5伏、270毫安时产品水的PH＝13，TDS＝133(PPM)；

当电渗析电流调节为零时，纯净水略偏酸性，产品水的PH＝6.8，TDS＝60(PPM)。

Claims

1.一种氧化还原反渗透膜组件，它包括由RO膜功能层、RO膜基材层结合成的RO膜、两片矩形的RO膜三边密封形成的囊腔，其特征在于：它还包括两种附有电渗析电极材料的隔网及其电极引线，其中一种附有电渗析电极材料的隔网装在囊腔中，另一种附有电渗析电极材料的隔网位于囊腔的一侧。

2.根据权利要求1所述的氧化还原反渗透膜组件，其特征在于：组成相同的一个或多个过滤单元可以制成卷式结构也可以制成层式(板式)结构。

3.根据权利要求1所述的氧化还原反渗透膜组件，其特征在于：两种附有电渗析电渗析电极材料的隔网，其所附电极材料可以相同也可以相异，形状可以是丝状或网状也可以是隔网的一部或全部，材质可以是不锈钢、碳纤维、钛涂钌、钛镀铂等的一种或两种。

4.一种装有权利要求1所述的氧化还原反渗透膜组件的氧化还原纯水机，其特征在于：它包括前置预处理滤芯组、增压泵、氧化还原反渗透膜装置，前置预处理滤芯组的入口接自来水，其出口接增压泵的入口，氧化还原反渗透膜装置的入口接增压泵的出口，其产出的氧化纯净水或还原纯净水由不同的容器接受，其排出的浓缩水储存在另外容器或直接排放。

5.根据权利要求4所述的氧化还原纯水机，所述前置预处理滤芯组包括初滤、超滤、活性碳，其特征在于：超滤包括外桶、内桶、超滤膜滤丝、环形隔挡、排污口以及进水口、出水口，环形隔挡位于外桶与内桶之间、内外桶上侧，在内桶环形隔挡上方的同一圆周上设置若干进水孔，在外桶下部设置一个排污口，内桶底部与外桶连通。

6.根据权利要求4所述的氧化还原纯水机，所述氧化还原反渗透膜装置包括氧化还原反渗透膜组件、电渗析直流电源，其特征在于：氧化还原反渗透膜组件的电极分别与电渗析直流电源的电极连接，电渗析直流电源能根据指令改变电极性(倒极)和控制电渗析电流大小。