CN104150662A - 直饮水系统及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直饮水系统及工艺，用于原水的净化处理，包括依次通过输送管路连接的超滤装置、活性炭过滤装置、反渗透装置以及循环管网。原水分别经过超滤装置、活性炭过滤装置、反渗透装置过滤后再通过循环管网将处理后的直饮水输送至各个使用点，进行循环供应。循环管网中，水的使用点采用串联连接，有效保证了直饮水的卫生、安全。本发明提供的直饮水系统，全面符合直饮水的卫生要求，普遍性好，能够适用于将各种原水净化制作成直饮水。

Description

直饮水系统及工艺

技术领域

本发明属于饮用水处理领域，具体涉及一种饮用水的深度处理系统及工艺，特别是一种直饮水系统以及直饮水制作工艺。

背景技术

水处理就是通过物理的、化学的手段，去除水中一些对生产、生活不需要的有害物质的过程。是为了适用于特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、阻垢等水质调理的过程。

所谓直饮水是指原水经过特殊工艺深度处理净化后，去除原水中有机物、细菌和病毒，保留水中有益于人体的微量元素，输出至用户可直接生饮的水。直饮水的来水水源不同，在国家标准下，各种可利用的来水水源均可作为直饮水的原水，进行深度处理后制作成直饮水。目前市面上的直饮水处理装置，仅采用简单过滤装置，很难达到制造直饮水的严格要求。并且针对不同来源的原水，更加实现不了制作完全达标的直饮水的目的。因此，为了解决上述问题，设计出一种适用于各种原水处理的直饮水系统，是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种的直饮水系统及工艺，具有普遍性，适合各种原水处理，全面符合直饮水的卫生要求。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种直饮水系统，用于原水的深度净化处理，包括依次通过输送管路连接的超滤装置、活性炭过滤装置、反渗透装置以及循环管网：

所述超滤装置包括沉淀池、外压式中空纤维膜组件、曝气头、风机以及第一输送泵，所述沉淀池作为原水的入口，所述外压式中空纤维膜组件设置于沉淀池中，所述曝气头位于沉淀池内、外压式中空纤维膜组件底部，所述曝气头通过一管道与沉淀池外的风机连通，经过所述超滤装置过滤的水采用第一输送泵经输送管路输送至所述活性炭过滤装置的输入端；

所述活性炭过滤装置包括容器，容器内部装有活性炭滤料，壳体上设有进水口和出水口，进水口作为活性炭过滤装置的输入端，出水口作为活性炭过滤装置的输出端，经过所述活性炭过滤装置过滤的水通过输送管路输送至所述反渗透装置的输入端；

所述反渗透装置自输入端起依次包括第一过滤器和反渗透组件，第一过滤器与反渗透组件串联连接；所述反渗透组件具有第一过滤管道和第二过滤管道，第一过滤管道与第二过滤管道并联连接；所述第一过滤管道上设有第二过滤器；所述第二过滤管道中设有第二输送泵和至少两个支膜管，每个支膜管包括膜壳和装入所述膜壳中的若干个反渗透膜，每个支膜管均设有原水入口、淡水出口和浓水出口，第二输送泵的入口作为第二过滤管道输入端，第二输送泵的出口连接第一个支膜管的原水入口，第一个支膜管的浓水出口连接第二个支膜管的原水入口，第二个支膜管的浓水出口连接第三个支膜管的原水入口，以此类推，最后一个支膜管的浓水出口通过防混蝶阀连通至排水口，每个支膜管的淡水出口并联后作为反渗透装置输出端通过输送管路连通至所述循环管网的输入端；

所述循环管网为一循环管路，自其输入端起的路径中依次设有成品水箱、第三输送泵、第三过滤器、水使用管路、背压阀以及紫外灭菌器，成品水箱具有一个输入口、一个输出口和一个回水入口，反渗透装置输出端与成品水箱的输入口连接，成品水箱的输出口连接所述第三输送泵的入口，所述第三输送泵的出口经过所述第三过滤器连接至所述水使用管路的输入端，所述水使用管路中设有若干个水的使用点，各个水的使用点采用串联连接，水使用管路的输出端依次经过所述背压阀和所述紫外灭菌器连接至所述成品水箱的回水入口；

所述第一过滤器过滤直径大于第二过滤器的过滤直径，第二过滤器的过滤直径大于第三过滤器的过滤直径。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，整个直饮水系统是密闭的，特别是在灭菌后的装置必须严格的密闭。

2、上述方案中，所述第二过滤管道中自输入端起的最后一个支膜管的浓水出口通过防混蝶阀连通至排水口，将经过反渗透膜过滤后的残留物从浓水排水口排出。

3、上述方案中，每个支膜管的淡水出口处均设有一取样阀，该取样阀为卫生级产品，用于对经过反渗透膜处理后的水进行取样分析，经分析合格后，输送至循环管网。此时，需要保持分别经过第一过滤管道和第二过滤管道过滤后进行合并的水量的稳定比例。

4、上述方案中，所述超滤装置、活性炭过滤装置、反渗透装置以及循环管网中均各自设有在线清洗洁管道，每个在线清洗管道的入口连通在线清洗站。 

5、上述方案中，所述在线清洗站设有热水输入端、热水箱、第四过滤器、分段升降温装置以及热水输出端，使用热水的管道、箱体以及密封件为食品级，可耐受不低于85℃的温度，可耐受低浓度的强酸强碱清洗，热水经过热水输入端输入热水箱内，热水箱内的热水经过第四过滤器过滤后，再进入分段升降温装置再次升温后通过热水输出端分别输出至所述超滤装置、活性炭过滤装置、反渗透装置以及循环管网中。其中，在线清洗站具有分段升降温装置，将在线清洗站具有分段升降温系统，按等级升温，进行巴氏消毒，能够有效去除存活于不同温度下的细菌。如在线清洗消毒开始时，逐渐按照50-55℃、60-65℃、70-75℃、80-85℃对膜进行升温，在线清洗消毒结束后逐渐按照85-80℃、75-70℃、65-60℃、55-50℃对膜进行降温。

6、上述方案中，由于水的使用点采用卫生级使用点串联连接法，使用点串联连接法是指，水在供应输送时，主循环管路直接布置到水的使用点处，然后在主循环管路上开设使用开关进行取水。直接在主循环管路上开设使用点取水，相比在主循环管路中设置分支至水的使用点、在分支上开设使用开关进行取水的现有技术，大大减少了滋生细菌的可能性。因为采用串联接法，尽可能地减少了主循环管路中的分支，主循环管路中直饮水不停地循环流动便会带走主循环管路中使用开关处盲管中可能会滞留的水。因此，每个水的使用点均符合卫生级，当水的使用点处的直饮水长期不使用时，还是能够保证水的卫生标准。当水的使用点出的水未经使用时，直饮水将经过循环管网中的背压阀和紫外灭菌器灭菌后再循环至成品水箱中，然后继续往水的使用点输送供应。

7、上述方案中，所述风机的外侧连接筛网过滤器，是指筛网过滤器设置在风机吸风口的前端，外界的空气被风机鼓入沉淀池之前必须先经过筛网过滤

器过滤，保证鼓入沉淀池中的空气的干净。

8、上述方案中，所有涉水部分均采用卫生级的材料、卫生级的连接机构、卫生级的输送管道、卫生级的表计，并且所有零部件的连接均通过卫生级的连接。输送管路采用抛光不锈钢材质，输送管路中转弯处均采用弯管，盲管的长度均小于等于2.5倍的管径，不具有细菌残留死角。由于所有管路均采用无积水、无死角的卫生设计，涉水管材采用抛光不锈钢材质，各个连接部采用热熔式氩弧焊，内壁光滑且经钝化处理。本系统涉水设备材质均为304或者316L不锈钢，密封为EPDM或特氟龙。其产品安全性完全符合我国GB/T17219《生个饮用水输配水设备及防护材料卫生安全性评价标准》中有关规定。

9、上述方案中，所述输送管路和在线清洗管道中均设有压力表、流量计以及等仪表，用于实时检测管路中的压力、流量及水质，一旦检测到压力等有异样，立即采取补救措施。系统中还包括调节阀，用于调节系统中的输送水的流量等状态。

10、上述方案中，紫外灭菌器采用对细菌敏感性强的200-280nm的紫外线，其照射强度在40-120j/cm2，不参杂其他的波长的紫外线。

11、上述方案中，循环管网中的回水流量大于进水流量的25%，保证不存在死水。

12、上述方案中，整个系统中不添加任何化学药品，水质必须使用膜阻垢剂的，应在原水进水端添加。系统中设有调节阀，可根据需要进行直饮水系统的调节。

13、上述方案中，循环管网在室内应架空安装，3～4米则需要安装管道支架，在室外采用地埋式安装，环境温度低于4摄氏度时，必须采取防冻措施。 

为达到上述发明目的，本发明提供的另一种方案是：一种直饮水制作工艺，上述直饮水系统，按以下工艺制作直饮水： 

第一步，采用超滤装置处理：原水经过输送管道输入至超滤装置的沉淀池中，经过外压式中空纤维膜组件过滤，滤除分子级杂质，得到第一处理水；

第二步，采用活性炭过滤装置处理：第一处理水经过输送管道被输送至活性炭过滤装置的进水口，经过活性炭滤料过滤，滤除水中的异味和部分有机物，得到第二处理水，并且从活性炭过滤装置的出水口输出；

第三步，采用反渗透装置进行处理：第二处理水被输送至第一过滤器过滤，滤除直径5μ以上的杂质，得到第三处理水；第三处理水被同时输送至第一过滤管道和第二过滤管道中进行过滤；其中，当第三处理水被输送至第一过滤管道时，经过第二过滤器过滤，滤除直径0.45μ以上的杂质，得到第四处理水；当第三处理水被输送至第二过滤管道时，通过反渗透组件过滤，滤除离子级杂质及重金属，得到第五处理水；将第四处理水和第五处理水汇合后得到第六处理水；

第四步，采用循环管网进行处理：第六处理水被输送并存储在成品水箱中，得到第七处理水；将第七处理水从成品水箱的输出口输出，经过第三过滤器过滤，滤除直径0.2μ以上的杂质，得到直饮水；将直饮水输送至水使用管路的输入端；开启水使用管路中的使用点，进行直饮水供水，每个水的使用点采用串联连接；未经水的使用点使用的直饮水则从水使用管路的输出端输出；经过紫外灭菌器灭菌后，得到第八处理水，将第八处理水从成品水箱的回水入口输入，形成循环管网之间的循环供应，循环管网中的回水流量大于进水流量的25%。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述直饮水制作工艺还包括第五步，采用在线清洗站进行在线清洗处理：当系统需要定时或者强制清洗时，将在线清洗站中的清洗液经过热水输出端从超滤装置、活性炭过滤装置、反渗透装置和/或循环管网中设置的在线清洗管道输入，进行在线清洗，当在线清洗结束后，将清洗液沿热水回流端回流至在线清洗站中。在线清洗采用巴氏消毒法进行系统的热水在线清洗，即采用85摄氏度的热水进行在线清洗，能够有效杀灭绝大部分细菌。采用热交换板实现在线清洗热水的等级式加热，在线清洗热水每级上升的温度小于等于5摄氏度。当进行反渗透装置的热水在线清洗时，当热水在线清洗结束后，将反渗透装置中用于清洗的在线清洗热水采用等级式降温，在线清洗热水每级降低的温度小于等于5摄氏度。如在线清洗消毒开始时，逐渐按照50-55℃、60-65℃、70-75℃、80-85℃对膜进行升温，在线清洗消毒结束后逐渐按照85-80℃、75-70℃、65-60℃、55-50℃对膜进行降温，进行巴氏消毒，能够有效去除存活于不同温度下的细菌。

2、上述方案中，整个系统中不添加任何化学药品，水质必须使用膜阻垢剂的，应在原水进水端添加。

3、上述方案中，所述直饮水系统工艺还包括监控步骤，采用在线仪表、远程监控、实验室检测监控等手段实现直饮水系统工艺中的实时监控。通过基于WINCC网络技术的上位机监控，实现直饮水指标的二次输出。实现整个直饮水水质的动态管理。

4、上述方案中，上述步骤S3中，依次经过超滤装置、活性炭过滤装置过滤后的水，再进入第二过滤管道过滤后，经采样分析合格后再与第一过滤管道过滤后的水汇合在一起；否则，经排水口排出。

5、上述方案中，循环管网在室内应架空安装，3～4米则需要安装管道支架，在室外采用地埋式安装，环境温度低于4摄氏度时，必须采取防冻措施。

6、上述方案中，上述在线清洗步骤中，在线清洗热水经热水输出端流入各个装置进行在线清洗，清洗完后可通过在线清洗站的热水回流端回流至述在线清洗站；或者通过开设在各个装置中的阀门排出。

7、上述方案中，第五步中，当开始反渗透装置的在线清洗时，采用热水清洗，将在线清洗站中的清洗液阶梯式升温，清洗液每级上升的温度小于等于5摄氏度。当结束反渗透装置的在线清洗时，将在线清洗站（5）中的清洗液阶梯式降温，清洗液每级降低的温度小于等于5摄氏度。

本发明工作原理是：原水通过输送管路送入超滤装置中的沉淀池中，经过外压式中空纤维膜组件过滤，去除较大颗粒的悬浮物和分子级有机物等。然后再经过输送管路送入活性炭过滤装置，去除异味和色度、吸附部分有机物。接着将处理水再送入反渗透装置，进一步处理，同时通过第二过滤管道去除过多或者有害的离子级污染物，并通过第一过滤管道保留微量有益离子，保证经过反渗透装置既能去除离子级的有害物质、又能保留微量元素，使得经处理的水具有适合人类直饮的微量矿物质物。最后再通过循环管网将处理后的水输送至水的使用点，采用卫生级使用点串联连接方法，防止水的使用点处不经常使用的时候滋生细菌，有效保证了循环管网输出的直饮水的严格卫生，符合直饮水的要求。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、由于本发明采用外压式过滤装置多来水进行过滤，可以有效去除分子级的污染物，例如较大颗粒悬浮物以及大分子有机物等。通过曝气方式能够有效去除沉淀在膜片中的污染物，污染物随着水流浮出，再沉入沉淀池底，从沉淀池底部的排污口排除，有效去除了原水中分子级的污染物。

2、由于本发明紧接着采用活性炭过滤装置过滤，可以有效去除水中的异味、色度，去除一些有机污染物。

3、由于本发明还采用反渗透装置，反渗透装置具有两条过滤管道，既能有效去除水中过多或者有害的离子级污染物，又能保留水中微量有益的微矿离子。使得制造出的直饮水既符合卫生，又具有对人体有益的微量元素。

4、由于本发明具有循环管网，能够循环供应直饮水，在水的使用点处若无人使用时，则直接循环至循环管网中的成品水箱中，再循环至水的使用点处，进行循环供应，保证了直饮水具有一定的流动性，防止直饮水滋生细菌。

5、由于本发明还设有在线清洗管道，每个在线清洗管道的入口连通在线清洗站，将在线清洗站的清洗液通过在线清洗管道输入直饮水系统，进行在线清洗，在线清洗站具有分段升降温装置，将在线清洗站具有分段升降温系统，按等级升温，如在线清洗消毒开始时，逐渐按照50-55℃、60-65℃、70-75℃、80-85℃对膜进行升温，在线清洗消毒结束后逐渐按照85-80℃、75-70℃、65-60℃、55-50℃对膜进行降温，进行巴氏消毒，能够有效去除存活于不同温度下的细菌。

6、由于本发明将不同的处理装置有效地组合，能有适用于不同来源的原水的处理，本装置既能生产出符合卫生等级的直饮水，并且具有普遍性，适用于处理各种不同来源的原水。

7、由于本发明水的使用点采用卫生级使用点串联连接法，主循环管路中不停循环中的水的流动便会带走主循环管路中的使用开关处盲管里的水。因此，每个水的使用点均符合卫生级，当水的使用点处的水长期不使用时，还能够保证水的卫生标准。

8、由于本发明所有涉水部分均采用卫生级的材料、卫生级的连接机构、卫生级的输送管道所有零部件的连接均通过卫生级的连接。输送管路采用抛光不锈钢材质，输送管路中转弯处均采用弯管，不具有细菌残留死角。由于所有管路均采用无积水、无死角的卫生设计，涉水管材采用抛光不锈钢材质，各个连接部采用热熔式氩弧焊，内壁光滑且经钝化处理。涉水部分，均适用于热水清洁，需耐热处材料采用耐热性的PVDF、和ABS材料，封装材料采用树脂和固化剂封装，具有耐热性，本超滤系统可耐受热水。因此整个超滤系统达到了卫生、安全、耐热水性、可持续控制的高标准。

9、由于本发明所有管路中，需要折弯的地方均采用弯管，水的使用点处盲管的长度均小于等于2.5倍的管径，采用这样的设计，在循环管网中水的输送过程中，可以带走位于水的使用点处部分盲管中的那部分可能会滞留的水，因此不会产生死水，由于本发明可靠性高，能广泛地应用到水处理领域中。

附图说明

附图1为本发明实施例中直饮水系统的结构示意图；

附图2为本发明实施例反渗透装置放大结构示意图；

附图3为本发明实施例变化直饮水系统结构示意图。

以上附图中：1、超滤装置；10、原水；11、沉淀池；12、外压式中空纤维膜组件；13、曝气头；14、风机；15、筛网过滤器；16、第一输送泵；17、第四输送泵；18、回水箱；2、活性炭过滤装置；20、容器；3、反渗透装置；30、第一过滤器；31、反渗透组件；32、第一过滤管道；33、第二过滤管道；34、第二过滤器；35、支膜管；36、第二输送泵；350、原水入口；351、淡水出口；352、浓水出口；353、防混蝶阀；354、取样阀；36、第二输送泵；4、循环管网；40、成品水箱、41、第三输送泵；42、第三过滤器；43、水使用管路；44、背压阀；45、紫外灭菌器；46、使用点；5、在线清洗站；50、热水、500、在线清洗管道的入口；51、热水箱；52、第四过滤器；53、分段升降温装置；54、热水输出端；55、热水回流端。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：一种直饮水系统

参见附图1、2所示，包括依次通过输送管路连接的超滤装置1、活性炭过滤装置2、反渗透装置3以及循环管网4。 

其中，超滤装置1包括一个沉淀池11、外压式中空纤维膜组件12、一个曝气头13、一个风机14以及第一输送泵16，风机14的外侧连接一筛网过滤器15。原水10通过输送管路存于超滤装置1的沉淀池11中，所述沉淀池11作为原水10的入口，外压式中空纤维膜组件12位于沉淀池11中，曝气头13浸没在沉淀池11中，并且位于外压式中空纤维膜组件12的底部，所述曝气头13通过一管道与沉淀池外的风机14连通，风机14的外侧连接一网筛过滤器15。沉淀池11作为原水入口，原水10进入沉淀池11中，然后经过外压式中空纤维膜组件12过滤。当外压式中空纤维膜组件12工作时，在外压式中空纤维膜组件中会聚集很多过滤残留物，启动风机14，风机14将经过筛网过滤器15过滤后的空气通入曝气头13中，曝气头13将鼓出气泡，自此沉淀池11中便产生气泡往上涌，经过曝气后，聚集在外压式中空纤维膜组件2中的污物将会被流动的气泡带动脱落，最后沉淀至沉淀池11底部，通过排污口排出。原水10经过所述超滤装置1过滤后的水经过第一输送泵16经输送管路输送至所述活性炭过滤装置2的输入端。

所述活性炭过滤装置2包括容器20，容器20内部装有活性炭滤料，壳体20上设有进水口和出水口，进水口作为活性炭过滤装置2的输入端，出水口作为活性炭过滤装置2的输出端，经过所述活性炭过滤装置2过滤的水通过输送管路输送至所述反渗透装置3的输入端。

所述反渗透装置3自其输入端起依次包括第一过滤器30和反渗透组件31，第一过滤器30与反渗透组件31串联连接，所述反渗透组件31具有第一过滤管道32和第二过滤管道33，第一过滤管道32与第二过滤管道33并联连接；所述第一过滤管道32上设有第二过滤器34。第二过滤管道33中设有第二输送泵36和三个支膜管35，每个支膜管35包括膜壳和装入所述膜壳中的若干个反渗透膜，每个支膜管35均设有原水入口350、淡水出口351和浓水出口352，第二输送泵36的入口作为第二过滤管道33输入端，第二输送泵36的出口连接第一个支膜管35的原水入口350，第一个支膜管35的浓水出口352连接第二个支膜管35的原水入口350，第二个支膜管35的浓水出口352连接第三个支膜管35的原水入口350，以此类推，最后一个支膜管35的浓水出口352通过防混蝶阀353连通至排水口，每个支膜管35的淡水出口351并联后作为反渗透装置3输出端通过输送管路连通至所述循环管网4的输入端。并且，每个支膜管35的淡水出口351处均设有一取样阀354，该取样阀354为卫生级产品，用于对经过反渗透膜处理后的水进行取样分析，经分析合格后，才输送至循环管网4，否则，从排水口排出。其中，第一过滤器30的过滤直径为5um，可以过滤直径在5um以上的污染物。经过活性炭过滤装置2过滤的水首先通过第一过滤器30过滤后，再经过反渗透组件31时，分成两路，第一路流入第一过滤管道32进行过滤，第二路流入第二过滤管道33进行过滤，两路同时进行。第二过滤器34的过滤直径为0.45um，可以过滤直径在0.45um以上的污染物，经过第一过滤管道32过滤后的水中仍然保留有钾、钠、钙、镁、锌、锶等微量元素，但是经过第二过滤管道33中的若干个支膜管35串联反渗透过滤后输出的水则将大量离子级的物质去除，将经过第一过滤管道32和经过第二过滤管道33过滤后的水合并后，再输送至循环管网4的输入端。经过反渗透装置3过滤后的水将会保留微量带有离子级的物质，这便既保证了水中有害或者过多的离子级物质去除，又能保证水中带有微量有益离子物质。

所述循环管网4为一循环管路，自其输入端的路径中依次设有成品水箱40、第三输送泵41、第三过滤器42、水使用管路43、背压阀44以及紫外灭菌器45，成品水箱40具有一个输入口、一个输出口和一个回水入口，反渗透装置3输出端与成品水箱40的输入口连接，成品水箱40的输出口连接所述第三输送泵41的入口，所述第三输送泵41的出口经过所述第三过滤器42连接至所述水使用管路43的输入端，所述水使用管路43中设有若干个水的使用点46，每个水的使用点46采用串联连接，水使用管路43的输出端依次经过串联连接的背压阀44和紫外灭菌器45连通至所述成品水箱40中。经过反渗透装置3处理过的水被输送至循环管网4中的陈品水箱40中，通过第三输送泵41输送，然后再经过第三过滤器42过滤，第三过滤器42的过滤直径为0.2um，直径大于0.2um的物质均被过滤排除。经过第三过滤器42过滤后的水已经完全符合直饮水的标准，将水输送至水的使用点46，由于水的使用点46采用使用点串联连接法，因此，每个水的使用点46均符合卫生级，当水的使用点46处的水长期不使用时，还能够保证水的卫生标准。当水的使用点46出的水未被使用时，直饮水将通过水使用管路43的输出端输出后再经过一个背压阀44和一个紫外灭菌器45循环至成品水箱40中，然后继续往水的使用点46输送进行下一个循环供应。背压阀44用于控制循环管网中水的流量稳定，紫外灭菌器45用于将水使用管路43中输出端输出的水进行进一步紫外灭菌。

在所述超滤装置1、活性炭过滤装置2、反渗透装置3以及循环管网4中均各自设有在线清洗循环管道，即在线清洗管道，每个在线清洗管道的入口500连通在线清洗站5。在线清洗站5设有热水输入端50、热水箱51、第四过滤器52、分段升降温装置53、热水输出端54以及热水回流端55，热水经过热水输入端50输入热水箱51内，热水箱51内的热水经过第四过滤器52过滤后再进入分段升降温装置53再次升温后通过热水输出端54分别输出至所述超滤装置1、活性炭过滤装置2、反渗透装置3以及循环管网4中。

其中，所述第一过滤器30过滤直径大于第二过滤器34的过滤直径，第二过滤器34的过滤直径大于第三过滤器42的过滤直径。

下面结合附图及实施例介绍本发明流程步骤如下：

参见附图1、2所示，一种直饮水制作工艺，直饮水系统，按以下工艺制作直饮水： 

第一步，采用超滤装置1处理：原水10经过输送管道输入至超滤装置1的沉淀池11中，经过外压式中空纤维膜组件12过滤，滤除分子级杂质，得到第一处理水；

第二步，采用活性炭过滤装置2处理：第一处理水经过输送管道被输送至活性炭过滤装置2的进水口，经过活性炭滤料过滤，滤除水中的异味和部分有机物，得到第二处理水，并且从活性炭过滤装置2的出水口输出；

第三步，采用反渗透装置3进行处理：第二处理水被输送至第一过滤器30过滤，滤除直径5μ以上的杂质，得到第三处理水；第三处理水被同时输送至第一过滤管道32和第二过滤管道33中进行过滤；其中，当第三处理水被输送至第一过滤管道32时，经过第二过滤器34过滤，滤除直径0.45μ以上的杂质，得到第四处理水；当第三处理水被输送至第二过滤管道33时，通过反渗透组件31过滤，滤除离子级杂质及重金属，得到第五处理水；将第四处理水和第五处理水汇合后得到第六处理水；

第四步，采用循环管网4进行处理：第六处理水被输送并存储在成品水箱40中，得到第七处理水；将第七处理水从成品水箱40的输出口输出，经过第三过滤器41过滤，滤除直径0.2μ以上的杂质，得到直饮水；将直饮水输送至水使用管路42的输入端；开启水使用管路42中的使用点43，进行直饮水供水，每个水的使用点43采用串联连接；未经水的使用点43使用的直饮水则从水使用管路42的输出端输出；经过紫外灭菌器44灭菌后，得到第八处理水，将第八处理水从成品水箱40的回水入口输入，形成循环管网之间的循环供应，循环管网中的回水流量大于进水流量的25%。

当系统需要定时或者强制清洗时，将热水经过热水输入端50输入热水箱51内，热水箱51内的热水经过第四过滤器52过滤后再进入升温装置54再次升温后通过热水输出端54分别输出至所述超滤装置1、活性炭过滤装置2、反渗透装置3和/或循环管网4中，实现75～85摄氏度、半个小时的热水在线清洗，进行巴氏消毒。

其中，在进行在线清洗时，可以针对超滤装置1、活性炭过滤装置2、反渗透装置3和/或循环管网4中的一个装置，或者多个装置共同清洗。

所述直饮水系统工艺还包括监控步骤，采用在线仪表、远程监控、实验室检测监控等手段实现直饮水系统中直饮水的水质、流量、压力进行实时监控。

下面进一步介绍本装置的工作流程：

原水10首先输送至超滤装置1中的沉淀池11中，经过超滤装置1中的外压式中空纤维膜组件12进行第一步过滤，过滤后去除分子级的污染物质，再经过活性炭过滤装置2过滤进行第二步过滤，去除水中的异物、色度以及吸附掉有机物，接着再经过反渗透装置3中的第一和第二过滤管道进行第三步过滤，既去除了具有危害或者过多的离子级的物质，又保留了微量离子级的物质，最后将处理过的水送入循环管网4中进行循环输出。

当需要进行热水清洗系统时，将热水经过热水输入端50输入热水箱51内，热水箱51内的热水经过第四过滤器52过滤后再进入分段升降温装置53，按等级升温后通过热水输出端54分别输出至所述超滤装置1、活性炭过滤装置2、反渗透装置3以及循环管网4中，进行巴氏消毒。由于反渗透装置3中反渗透膜材质的特殊性，当在线清洗结束后的热水通过分段升降温装置53按等级降温，没4摄氏度一个等级，以保证反渗透膜不易顺坏。

以上实施例中，由于水的输送需要提供动力，因此，使用者根据需要设置输送泵，将整个系统中的水输送至各个位置，使用者可以在系统的每一个装置内部设置输送泵，同样可以设置不同的阀门，进行水的输送和关闭。

针对上述实施例，本发明可能产生的变化描述如下：

参见附图3所示，其余与实施例1相同，不同之处在于，位于沉淀池11和活性炭过滤装置2之间还设有清洗装置，清洗装置具有回水箱18、第四输送泵17。沉淀池中的水输出后通过第一输送泵16将水进入回水箱18中，当需要情绪的时候，将回水箱18中存储的水通过第四输送泵17再反输入值沉淀池中，进行清洗。本系统还可以根据需要，增加药物清洗，可以在回水箱18的后端增加加药箱（图中未给出），将加药箱中的药物添加到系统中进行药物清洗，更有效地实现清洁效果。 

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直饮水系统，用于原水（10）的深度净化处理，包括依次通过输送管路连接的超滤装置（1）、活性炭过滤装置（2）、反渗透装置（3）以及循环管网（4），其特征在于：

所述超滤装置（1）包括沉淀池（11）、外压式中空纤维膜组件（12）、曝气头（13）、风机（14）以及第一输送泵（16），所述沉淀池（11）作为原水（10）的入口，所述外压式中空纤维膜组件（12）设置于沉淀池（11）中，所述曝气头（13）位于沉淀池（11）内、外压式中空纤维膜组件（12）底部，所述曝气头（13）通过一管道与沉淀池（11）外的风机（14）连通，经过所述超滤装置（1）过滤的水采用第一输送泵（16）经输送管路输送至所述活性炭过滤装置（2）的输入端；

所述活性炭过滤装置（2）包括容器（20），容器（20）内部装有活性炭滤料，壳体（20）上设有进水口和出水口，进水口作为活性炭过滤装置（2）的输入端，出水口作为活性炭过滤装置（2）的输出端，经过所述活性炭过滤装置（2）过滤的水通过输送管路输送至所述反渗透装置（3）的输入端；

所述反渗透装置（3）自输入端起依次包括第一过滤器（30）和反渗透组件（31），第一过滤器（30）与反渗透组件（31）串联连接；所述反渗透组件（31）具有第一过滤管道（32）和第二过滤管道（33），第一过滤管道（32）与第二过滤管道（33）并联连接；所述第一过滤管道（32）上设有第二过滤器（34）；所述第二过滤管道（33）中设有第二输送泵（36）和至少两个支膜管（35），每个支膜管（35）包括膜壳和装入所述膜壳中的若干个反渗透膜，每个支膜管（35）均设有原水入口（350）、淡水出口（351）和浓水出口（352），第二输送泵（36）的入口作为第二过滤管道（33）输入端，第二输送泵（36）的出口连接第一个支膜管（35）的原水入口（350），第一个支膜管（35）的浓水出口（352）连接第二个支膜管（35）的原水入口（350），第二个支膜管（35）的浓水出口（352）连接第三个支膜管（35）的原水入口（350），以此类推，最后一个支膜管（35）的浓水出口（352）通过防混蝶阀（353）连通至排水口，每个支膜管（35）的淡水出口（351）并联后作为反渗透装置（3）输出端通过输送管路连通至所述循环管网（4）的输入端；

所述循环管网（4）为一循环管路，自其输入端起的路径中依次设有成品水箱（40）、第三输送泵（41）、第三过滤器（42）、水使用管路（43）、背压阀（44）以及紫外灭菌器（45），成品水箱（40）具有一个输入口、一个输出口和一个回水入口，反渗透装置（3）输出端与成品水箱（40）的输入口连接，成品水箱（40）的输出口连接所述第三输送泵（41）的入口，所述第三输送泵（41）的出口经过所述第三过滤器（42）连接至所述水使用管路（43）的输入端，所述水使用管路（43）中设有若干个水的使用点（46），各个水的使用点（46）采用串联连接，水使用管路（43）的输出端依次经过所述背压阀（44）和所述紫外灭菌器（45）连接至所述成品水箱（40）的回水入口；

所述第一过滤器（30）过滤直径大于第二过滤器（34）的过滤直径，第二过滤器（34）的过滤直径大于第三过滤器（42）的过滤直径。

2.根据权利要求1所述的直饮水系统，其特征在于：所述风机（14）的外侧连接一筛网过滤器（15）。

3.根据权利要求1所述的直饮水系统，其特征在于：每个支膜管（35）的淡水出口（351）处均设有一取样阀（354）。

4.根据权利要求1所述的直饮水系统，其特征在于：所述超滤装置（1）、活性炭过滤装置（2）、反渗透装置（3）以及循环管网（4）中均各自设有在线清洗管道，每个在线清洗管道的入口（500）连通在线清洗站（5）。

5.根据权利要求4所述的直饮水系统，其特征在于：所述在线清洗站（5）设有热水输入端（50）、热水箱（51）、第四过滤器（52）、分段升降温装置（53）、热水输出端（54）以及热水回流端（55），热水经过热水输入端（50）输入热水箱（51）内，热水箱（51）内的热水经过第四过滤器（52）过滤后再进入分段升降温装置（53）再次升温，然后通过热水输出端（54）分别输出至所述超滤装置（1）、活性炭过滤装置（2）、反渗透装置（3）以及循环管网（4）中。

6.一种直饮水制作工艺，其特征在于：采用权利要求1所述的直饮水系统，按以下工艺制作直饮水： 

第一步，采用超滤装置（1）处理：原水（10）经过输送管道输入至超滤装置（1）的沉淀池（11）中，经过外压式中空纤维膜组件（12）过滤，滤除分子级杂质，得到第一处理水；

第二步，采用活性炭过滤装置（2）处理：第一处理水经过输送管道被输送至活性炭过滤装置（2）的进水口，经过活性炭滤料过滤，滤除水中的异味和部分有机物，得到第二处理水，并且从活性炭过滤装置（2）的出水口输出；

第三步，采用反渗透装置（3）进行处理：第二处理水被输送至第一过滤器（30）过滤，滤除直径5μ以上的杂质，得到第三处理水；第三处理水被同时输送至第一过滤管道（32）和第二过滤管道（33）中进行过滤；其中，当第三处理水被输送至第一过滤管道（32）时，经过第二过滤器（34）过滤，滤除直径0.45μ以上的杂质，得到第四处理水；当第三处理水被输送至第二过滤管道（33）时，通过反渗透组件（31）过滤，滤除离子级杂质及重金属，得到第五处理水；将第四处理水和第五处理水汇合后得到第六处理水；

第四步，采用循环管网（4）进行处理：第六处理水被输送并存储在成品水箱（40）中，得到第七处理水；将第七处理水从成品水箱（40）的输出口输出，经过第三过滤器（41）过滤，滤除直径0.2μ以上的杂质，得到直饮水；将直饮水输送至水使用管路（42）的输入端；开启水使用管路（42）中的使用点（43），进行直饮水供水，每个水的使用点（43）采用串联连接；未经水的使用点（43）使用的直饮水则从水使用管路（42）的输出端输出；经过紫外灭菌器（44）灭菌后，得到第八处理水，将第八处理水从成品水箱（40）的回水入口输入，形成循环管网之间的循环供应，循环管网中的回水流量大于进水流量的25%。

7.根据权利要求6所述的直饮水制作工艺，其特征在于：所述直饮水制作工艺还包括第五步，采用权利要求5所述的在线清洗站（5）进行在线清洗处理：当系统需要定时或者强制清洗时，将在线清洗站（5）中的清洗液经过热水输出端（54）从超滤装置（1）、活性炭过滤装置（2）、反渗透装置（3）和/或循环管网（4）中设置的在线清洗管道输入，进行在线清洗，当在线清洗结束后，将清洗液沿热水回流端（55）回流至在线清洗站（5）中。

8.根据权利要求6所述的直饮水系统工艺，其特征在于：所述第三步中，当第三处理水被输送至第二过滤管道（33），进行过滤后，得到第五处理水，经采样分析合格后再与第四处理水汇合在一起；否则，经排水口排出。

9.根据权利要求7所述的直饮水系统工艺，其特征在于：所述第五步中，当开始反渗透装置的在线清洗时，采用热水清洗，将在线清洗站（5）中的清洗液阶梯式升温，清洗液每级上升的温度小于等于5摄氏度。

10.根据权利要求7所述的直饮水系统工艺，其特征在于：所述第五步中，当结束反渗透装置的在线清洗时，将在线清洗站（5）中的清洗液阶梯式降温，清洗液每级降低的温度小于等于5摄氏度。