CN105621534B - 高压蓄能反冲洗过滤设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高压蓄能反冲洗过滤设备，包括膜滤芯，该膜滤芯具有入水口、出水口，以及排污口，所述高压蓄能反冲洗过滤设备还包括能够储存高压水的储能罐，以及用于改变水路流向的水路控制模块，该水路控制模块包括入水端、出水端和排污端，通过所述水路控制模块的切换可控制所述出水端与入水端连通或所述出水端与排污端连通，其中，所述排污口与储能罐连通，所述入水口与出水端连通，所述入水端与水源连接。本发明技术方案通过采用储能罐和水路控制模块之间的配合实现了截流过滤、间断高压反冲洗的工作模式，从而能够彻底的冲洗掉积留在膜滤芯上的微粒，从而达到延长膜滤芯的使用寿命，降低废水率的效果。
Description
技术领域
本发明涉及净水技术领域，特别涉及一种高压蓄能反冲洗过滤设备。
背景技术
随着生活环境的污染，尤其是水污染的加剧，净水设备已逐渐被人们所关注。现有的净水设备的净水原理通常有化学法、电离法和过滤法三大类，其中，化学法是向水中投放能够净化水的化学物质来实现净水，这种方法虽然简单易行，但是容易产生由化学物质带来的二次污染，具有安全隐患。电离法是通过电离的方法去除水中的污染物，这种方法虽安全可靠，但是成本相当昂贵，无法走入寻常百姓家。过滤法是通过过滤的方法去除水中的污染物，这种方法能够有效地过滤掉水中的污染物，而且生产、使用成本都很低廉，因此备受消费者所推崇。现有的过滤法又分为PP棉过滤、活性炭过滤和膜过滤三种，其中，PP棉过滤可有效滤除水中的铁锈、砂石、胶体以及直径大于5μm的一切杂质，属于粗过滤。由于活性炭具有超强的吸附力，因此活性炭过滤能够有效的吸附水中余氯、嗅味、异色、农药等化学药剂，属于较为精细的过滤。而近些年较为流行的膜过滤是采用了反渗透原理，其过滤的精度最高，通常过滤精度为0.00001μm量级，由于反渗透膜的孔径只有头发丝直径的十万分之一，只允许水分子和溶解氧通过，因此对水中所有含的杂质如农药、细菌、病毒、重金属等有害物质几乎全部被截留排除。
膜过滤的精度虽然很高，但是极易堵塞。从而造成膜过滤的滤芯寿命短。为了延长膜过滤的使用寿命，普遍采用边过滤边排废水的过滤模式，但是由此带来的另一问题是水浪费大，废水率高达70％。水用率低已成为制约膜过滤类净水设备市场发展的最大瓶颈。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种高压蓄能反冲洗过滤设备，旨在延长膜滤芯的使用寿命，降低废水率。
为实现上述目的，本发明提出一种高压蓄能反冲洗过滤设备，包括膜滤芯，该膜滤芯具有入水口、出水口，以及排污口，所述高压蓄能反冲洗过滤设备还包括能够储存高压水的储能罐，以及用于改变水路流向的水路控制模块，该水路控制模块包括入水端、出水端和排污端，通过所述水路控制模块的切换可控制所述出水端与入水端连通或所述出水端与排污端连通，其中，所述排污口与储能罐连通，所述入水口与出水端连通，所述入水端与水源连接；
所述入水口与所述排污口均与所述膜滤芯的原水腔连通，且所述入水口设置于所述膜滤芯的上端，所述排污口设置于所述膜滤芯的下端。
优选地，所述储能罐包括罐体和设置在该罐体内部可压缩的气囊，该气囊内充有气体，该气囊外表面与罐体内壁之间的空腔用于储水，或者，
所述储能罐包括罐体和设置在该罐体内部用于储水的水囊，该水囊的外表面与罐体内壁之间为密闭空腔，且该密闭空腔中充有气体。
优选地，所述储能罐内设有用于阻止水融入气且可活动的隔板。
优选地，所述高压蓄能反冲洗过滤设备还包括用于控制水路控制模块以改变水路流向的控制器。
优选地，所述水路控制模块为二位三通阀，该二位三通阀的常通口为所述出水端，另外两个口分别为所述入水端和排污端；当所述二位三通阀位于第一位时，所述出水端与入水端连通；当所述二位三通阀位于第二位时，所述出水端与排污端连通。
优选地，所述水路控制模块包括三通管、第一电磁阀和第二电磁阀，所述三通管的三个管口分别为入水端、出水端和排污端，所述第一电磁阀安装在所述入水端，所述第二电磁阀安装在排污端；当所述第一电磁阀开启、第二电磁阀关闭时，所述出水端与入水端连通；当所述第一电磁阀关闭、第二电磁阀开启时，所述出水端与排污端连通。
优选地，所述水路控制模块包括三通管、水泵和电磁阀，所述三通管的三个管口分别为入水端、出水端和排污端，所述水泵安装在所述入水端，所述电磁阀安装在排污端；当所述水泵工作且电磁阀关闭时，所述出水端与入水端连通；当所述水泵关闭且电磁阀开启时，所述出水端与排污端连通。
优选地，所述膜滤芯为RO膜滤芯、NF膜滤芯或超滤膜滤芯。
优选地，所述水路控制模块的入水端与水源之间还设有若干级前置滤芯；所述膜滤芯的出水口还连接有若干级后置滤芯。
优选地，所述前置滤芯为PP棉滤芯和/或活性炭滤芯；所述后置滤芯为PP棉滤芯和/或活性炭滤芯。
本发明技术方案通过采用储能罐和水路控制模块之间的配合实现了截流过滤、间断高压反冲洗的工作模式，从而能够彻底的冲洗掉积留在膜滤芯上的微粒，从而达到延长膜滤芯的使用寿命，降低废水率的效果。
附图说明
图1为本发明高压蓄能反冲洗过滤设备一实施例过滤净水时的结构示意图；
图2为本发明高压蓄能反冲洗过滤设备一实施例冲洗排污时的结构示意图；
图3为本发明高压蓄能反冲洗过滤设备另一实施例的结构示意图；
图4为本发明高压蓄能反冲洗过滤设备又一实施例的结构示意图；
图5为本发明高压蓄能反冲洗过滤设备再一实施例的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例就本发明的技术方案做进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提出一种高压蓄能反冲洗过滤设备，用于过滤净化水。
参照图1和图2，图1为本发明高压蓄能反冲洗过滤设备一实施例过滤净水时的结构示意图；图2为本发明高压蓄能反冲洗过滤设备一实施例冲洗排污时的结构示意图。
在本发明一实施例中，该高压蓄能反冲洗过滤设备包括膜滤芯10、储能罐20，以及水路控制模块。其中，该膜滤芯10具有入水口11、出水口12和排污口13。该储能罐20能够储存高压水并可在特定条件下释放所存储的高压水，该储能罐20与膜滤芯10的排污口13连通，所述入水口11与排污口13均与膜滤芯10的原水腔连通，且入水口11设置于膜滤芯10的上端，所述排污口13设置于膜滤芯10的下端。该储能罐20优选包括罐体21和设置在该罐体21内部可压缩的气囊22，气囊22内充有气体，该气囊22的外表面与罐体21内壁之间的空腔用于储水。该水路控制模块可根据需要改变水路流向，其具有入水端31、出水端32和排污端33，通过水路控制模块的切换可控制出水端32与入水端31连通或出水端32与排污端33连通，水路控制模块的入水端31与水源连接，出水端32与膜滤芯10的入水口11连通。在本实施例中，该水路控制模块为二位三通阀34，该二位三通阀34的常通口为出水端32，另外两个口分别为入水端31和排污端33。如图1所示，当二位三通阀34位于第一位时，该二位三通阀34的出水端32与入水端31连通；如图2所示，当二位三通阀34位于第二位时，该二位三通阀34的出水端32与排污端33连通。当需要过滤净水时，控制二位三通阀34切换至第一位，此时加压的原水依次经由入水端31、出水端32和入水口11进入膜滤芯10，进入膜滤芯10的加压原水一部分经过滤后形成净水由出水口12送出，另一部分由排污口13送入储能罐20中，在水压的作用下储能罐20中的气囊22被压缩直到气囊22内外的压力平衡为止；当需要冲洗排污时，控制二位三通阀34切换至第二位，此时由于膜滤芯10与水源断开连接，膜滤芯10内失去了由水源提供的持续的水压，使得储能罐20内的平衡被打破，在气囊22的作用下储能罐20内的水倒流至膜滤芯10内，对膜滤芯10进行反冲洗，冲洗后的污水依次经由入水口11和排污端33被排除。
可以理解，本发明技术方案通过采用储能罐20和水路控制模块之间的配合实现了截流过滤、间断高压反冲洗的工作模式，从而能够彻底的冲洗掉积留在膜滤芯10上的微粒，从而达到延长膜滤芯10的使用寿命，降低废水率的效果。而且，通过排污口13与储能罐20连通、入水口11与排污口13均与膜滤芯10的原水腔连通，可以使原水/废水经由原路径返回而冲洗膜滤芯10，从而可避免二次污染膜滤芯10。此外，通过将入水口11设置于膜滤芯10的上端、排污口13设置于膜滤芯10的下端，可使原水/废水在从排污口流向入水口的过程中，对膜滤芯10进行充分反冲洗，从而可以提高原水/废水对膜滤芯10的反冲洗效率。
参照图3，图3为本发明高压蓄能反冲洗过滤设备另一实施例的结构示意图。
在本发明另一实施例中，与前一实施例的不同之处在于，该水路控制模块包括三通管35、第一电磁阀36和第二电磁阀37。其中，三通管35的三个管口分别为入水端31、出水端32和排污端33。第一电磁阀36安装在入水端31，第二电磁阀32安装在排污端33。当需要过滤净水时，控制第一电磁阀36开启、第二电磁阀37关闭；当需要冲洗排污时，控制第一电磁阀36关闭、第二电磁阀37开启。其过滤净水以及冲洗排污的原理与前一实施例相同，在此不再赘述。
参照图4，图4为本发明高压蓄能反冲洗过滤设备又一实施例的结构示意图。
在本发明又一实施例中，与前一实施例的不同之处在于，该水路控制模块包括三通管35、水泵38和电磁阀39。其中，三通管35的三个管口分别为入水端31、出水端32和排污端33。水泵38安装在入水端31，电磁阀39安装在排污端33。当需要过滤净水时，控制水泵38工作且电磁阀39关闭，此时原水在水泵38施加的压力下完成过滤净水。当需要冲洗排污时，控制水泵38关闭且电磁阀39开启时，由于失去了水泵38提供的持续水压，储能罐20中的压力大于膜滤芯10中的压力，从而完成冲洗排污。由于本实施例的水压是有水泵38所提供，一方面可使水压可控，另一方面可使该高压蓄能反冲洗过滤设备能够在水源水压较小的环境中正常使用。
参照图5，图5为本发明高压蓄能反冲洗过滤设备再一实施例的结构示意图。
在本发明再一实施例中，与前一实施例的不同之处在于，本实施例采用了水泵38与二位三通阀34，其工作原理与前述实施例相同，在此不再赘述。
在本发明某一或所有实施例中，该储能罐20还可以包括罐体21和设置在该罐体21内部用于储水的水囊22，该水囊22的外表面与罐体21内壁之间为密闭空腔，且该密闭空腔中充有气体。同样可也使储能罐20具有储存高压水的作用。该蓄能罐20还可以用一般大型净水设备中的压力罐替代。
在本发明某一或所有实施例中，为了防止储能罐20内的水融入气中，从而影响反冲洗的效果，在该储能罐20内的气和水处设有可活动的隔板(图中未示出)。
在本发明某一或所有实施例中，为了使提高该高压蓄能反冲洗过滤设备的自动化和智能化，该高压蓄能反冲洗过滤设备还可包括用于控制水路控制模块以改变水路流向的控制器40。
在本发明某一或所有实施例中，该膜滤芯10优选为RO膜滤芯、NF膜滤芯或超滤膜滤芯。
在本发明某一或所有实施例中，为了进一步延长膜滤芯10的使用寿命，水路控制模块的入水端31与水源之间还可设有若干级前置滤芯50，该前置滤芯50可预先过滤掉原水中的部分杂质。另外，为了增强高压蓄能反冲洗过滤设备的过滤净水能力，该膜滤芯10的出水口12还可连接有若干级后置滤芯60。其中，前置滤芯50可为PP棉滤芯和/或活性炭滤芯，后置滤芯60也可为PP棉滤芯和/或活性炭滤芯。当前置滤芯50的数量为至少两级时，根据PP棉滤芯和活性炭滤芯的特性，PP棉滤芯优选更靠近水源，活性炭滤芯优选更靠近入水端31。
应当说明的是，本发明的各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域的技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种高压蓄能反冲洗过滤设备，包括膜滤芯，该膜滤芯具有入水口、出水口，以及排污口，其特征在于，所述高压蓄能反冲洗过滤设备还包括能够储存高压水的储能罐，以及用于改变水路流向的水路控制模块，该水路控制模块包括入水端、出水端和排污端，通过所述水路控制模块的切换可控制所述出水端与入水端连通或所述出水端与排污端连通，其中，所述排污口与储能罐连通，所述入水口与出水端连通，所述入水端与水源连接；
所述入水口与所述排污口均与所述膜滤芯的原水腔连通，且所述入水口设置于所述膜滤芯的上端，所述排污口设置于所述膜滤芯的下端；
所述水路控制模块的入水端与水源之间还设有若干级前置滤芯，所述前置滤芯包括PP棉滤芯和活性炭滤芯，所述PP棉滤芯靠近水源设置，所述活性炭滤芯靠近所述水路控制模块的入水端设置；
所述储能罐包括罐体和设置在该罐体内部可压缩的气囊，该气囊内充有气体，该气囊外表面与罐体内壁之间的空腔用于储水，或者，所述储能罐包括罐体和设置在该罐体内部用于储水的水囊，该水囊的外表面与罐体内壁之间为密闭空腔，且该密闭空腔中充有气体；所述储能罐内设有用于阻止水融入气且可活动的隔板，所述隔板设于所述储能罐内的气和水处；
当需要过滤净水时，通过水路控制模块的切换控制出水端与入水端连通，此时，加压的原水依次经由若干级前置滤芯、入水端、出水端和入水口进入膜滤芯的原水腔，进入膜滤芯的加压原水一部分经过滤后形成净水由出水口送出，另一部分由排污口送入储能罐中，在水压的作用下储能罐中的气囊被压缩直到气囊内外的压力平衡为止，或者，在水压的作用下储能罐中的水囊膨胀直到水囊内外的压力平衡为止；
当需要冲洗排污时，通过水路控制模块的切换控制出水端与排污端连通，膜滤芯与水源断开连接，在气囊或水囊外气体的作用下储能罐内的水倒流至膜滤芯的原水腔内，对膜滤芯进行反冲洗，冲洗后的污水依次经由入水口和排污端被排除。
2.如权利要求1所述的高压蓄能反冲洗过滤设备，其特征在于，还包括用于控制水路控制模块以改变水路流向的控制器。
3.如权利要求2所述的高压蓄能反冲洗过滤设备，其特征在于，所述水路控制模块为二位三通阀，该二位三通阀的常通口为所述出水端，另外两个口分别为所述入水端和排污端；当所述二位三通阀位于第一位时，所述出水端与入水端连通；当所述二位三通阀位于第二位时，所述出水端与排污端连通。
4.如权利要求2所述的高压蓄能反冲洗过滤设备，其特征在于，所述水路控制模块包括三通管、第一电磁阀和第二电磁阀，所述三通管的三个管口分别为入水端、出水端和排污端，所述第一电磁阀安装在所述入水端，所述第二电磁阀安装在排污端；当所述第一电磁阀开启、第二电磁阀关闭时，所述出水端与入水端连通；当所述第一电磁阀关闭、第二电磁阀开启时，所述出水端与排污端连通。
5.如权利要求2所述的高压蓄能反冲洗过滤设备，其特征在于，所述水路控制模块包括三通管、水泵和电磁阀，所述三通管的三个管口分别为入水端、出水端和排污端，所述水泵安装在所述入水端，所述电磁阀安装在排污端；当所述水泵工作且电磁阀关闭时，所述出水端与入水端连通；当所述水泵关闭且电磁阀开启时，所述出水端与排污端连通。
6.如权利要求1所述的高压蓄能反冲洗过滤设备，其特征在于，所述膜滤芯为RO膜滤芯、NF膜滤芯或超滤膜滤芯。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的高压蓄能反冲洗过滤设备，其特征在于，所述膜滤芯的出水口还连接有若干级后置滤芯。
8.如权利要求7所述的高压蓄能反冲洗过滤设备，其特征在于，所述后置滤芯为PP棉滤芯和/或活性炭滤芯。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |