CN107250063A - 液体净化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于净化家用和/或引用水供应中使用的液体主要是水的系统。液体净化系统包括资源站，在该资源站中浓缩液从容器中被置换出，所述容器是液体浓缩装置，其包括将装置的内部空间分成容积可变的原液收集腔和旨在将浓缩液从收集腔中置换出的原液置换腔的内部间隔装置。液体净化系统包括过滤单元，其设计成能够通过在容器的收集腔中执行原液与混合液的混合来提供供应至液体净化机构的液体的浓度的连续增加。液体净化机构的入口直接连接至液体浓缩装置的收集腔，而用于将浓缩液从净化机构再循环至浓缩装置的管线借助连接元件连接至用于将浓缩液与原液混合的管线，并连接至主原液供应管线。技术效果是减少了能量和原液的量。
Description
技术领域
本发明涉及用于家用的和/或住宅和/或工业环境、夏季别墅和花园中的饮用水供应中使用的液体通常是水的净化和/或脱盐的系统。
多种多样的液体净化系统是已知的且被广泛应用。
具有受控循环(液体净化系统)的反渗透液体处理系统在国际申请WO 2002/055182A1(B01D 61/00；公布日：2002年7月18日；申请人：TEKNOWSMARTZ INNOVATIONS/TECHNOLOGY INC.,加拿大)中公开。水净化系统包括：系统原液进给单元，该系统原液进给单元包括其中安装有加压机构的主原液供应管线、具有通过适配器连接至该主原液供应管线的辅助管线；液体过滤单元，该液体过滤单元布置在该加压机构的上游(之前)并且包括用于将在过滤过程中形成的浓缩液与原液混合的管线，该混合管线的入口借助T形接头连接至主原液供应管线，并且其出口连接至液体净化机构；其中安装有液体加速机构的浓缩液再循环管线，该浓缩液再循环管线的入口连接至液体净化机构的浓缩液出口，并且其出口借助T形接头连接至主原液供应管线的出口和用于将过滤过程中形成的浓缩液与原液混合的管线的入口；用于将已净化液体供应至已净化液体消毒罐中的管线；其中安装有已净化液体加压机构的、用于供应来自消毒罐的已净化液体的管线，其连接至高压已净化液体收集腔并且通过适配器连接至用于将该已净化液体供应至用户的管线；用于将已净化液体再循环至液体过滤单元中的管线，该用于将已净化液体再循环至液体过滤单元中的管线的入口连接至用于将已净化液体供应至用户的管线，并且其出口在液体加速机构的上游连接至浓缩液再循环管线。此外，助剂供应单元连接至浓缩液再循环管线。整个系统的运行受到连接至控制器的传感器和探测器系统的控制，用于对用于消毒已净化液体的收集腔中存在的液体进行消毒的液体消毒装置以及安装在系统液体供应管线中的电磁阀连接至该控制器。
该液体净化系统按如下方式运行。在系统启动时，原液从资源被供应至主原液供应管线，通过预滤器和加压机构并经由用于将在过滤过程中形成的浓缩液与原液混合的管线进入液体净化机构。在液体净化机构下游(之后)，已净化液体流入用于已净化液体的消毒的收集腔并进一步经由已净化液体加压机构进入高压已净化液体收集容器，或者进入用于将已净化液体供应至用户的管线。浓缩液在加压机构的下游被供应至浓缩液再循环管线并进一步经由液体加速机构供应至用于将在过滤过程中形成的浓缩液与原液混合的管线，并且之后供应至液体净化机构的入口。在液体过滤过程期间，额外的原液经由主原液供应管线被连续地供应至该系统并在用于将在过滤过程中形成的浓缩液与原液混合的管线中与浓缩液混合。在一个液体过滤循环期间，浓缩液与液体的混合物多次通过液体净化机构。当混合物中的盐浓度达到预定水平时，停止液体过滤过程。该系统进入清洗模式。新鲜的原液从资源流经辅助管线，经由在液体加速机构的上游连接至浓缩液再循环管线的、辅助管线的出口，通过液体加速机构并进一步经由用于将在过滤过程中形成的浓缩液与原液混合的管线而进入液体净化机构的入口。在液体净化机构的下游，盐浓度已增加的浓缩液被排放至下水道。该清洗模式持续从液体净化机构完全除去污染物所必需的预定时间。此外，液体净化系统提供用已净化液体冲洗液体净化机构。应注意，辅助管线仅在冲洗液体净化机构的步骤被连接至系统。
尽管该液体净化系统能有效净化具有高含量污染物的原液，但由于其用已净化液体冲洗液体净化机构，这具有诸多缺点。
该液体净化系统的其中一个主要缺点是增加的原液摄入和增大的已净化液体消耗，这使得在饮用水缺乏的干旱地区中，液体净化机构的使用变得复杂。此外，该系统包括两个原液加压机构和两个液体加速机构。这些装置的运行需要大量能量。并且，如上所述，整个系统的运行在传感器和探测器系统的控制下进行，该传感器和探测器系统连接至控制器，控制器向液体消毒装置和安装在液体进给管线中的电磁阀发出控制信号。连接系统必须简单且不间断地运行，这是因为它的干扰会导致液体净化系统的故障。
另一种液体净化系统从国际申请WO 00/76639 A1,(B01D 61/00,公布日：2000年12月21日,挪威)中得知。该液体净化系统包括系统原液进给单元，该系统原液进给单元包括主原液供应管线、辅助管线，该辅助管线的入口在安装在主原液供应管线中的加压机构的上游通过适配器连接至该主原液供应管线，并且其出口通过连接管线连接至两个容器，每个容器包括收集腔和原液置换腔，所述收集腔用于在过滤过程期间进入其中的浓缩液；过滤单元，该过滤单元包括用于再循环由在过滤过程中形成的浓缩液置换的原液的管线，在该再循环管线中安装有液体加速机构，该再循环管线的入口通过连接管线与两个容器的原液置换腔连接，并且其出口在液体加速机构的下游连接至该主原液供应管线；液体净化机构，其入口与主原液供应管线的出口连接；连接至液体净化机构的出口的已净化液体供应管线；浓缩液管线，其入口连接至液体净化机构的浓缩液出口，并且其出口连接至提供浓缩液经由连接管线到容器的浓缩液收集腔中的可变周期性供应的双向阀以及两个下水道排放阀。
该液体净化系统按如下方式运行。来自资源的原液进入主原液供应管线并经由加压机构流至液体净化机构的入口。之后，液体净化机构之后获得的已净化液体进入已净化液体供应管线的入口，并且浓缩液经由双向阀进入其中一个容器的浓缩液收集腔。浓缩液进入其中一个容器的浓缩液收集腔的过程进行直至在浓缩液收集腔中获得预定水平的浓缩液。当达到该预定的浓缩液水平，被填充的浓缩液收集腔从液体净化机构分离，并且第二容器的浓缩液收集腔被连接。在第一容器的用于在过滤过程中形成的浓缩液的收集腔从液体净化机构分离的瞬间，该腔内的压力显著降低。处于所述资源中存在的且超过从加压机构分离的浓缩液收集腔中的压力的压力下的原液经由辅助管线流入第一容器的原液置换腔中；在这种情况发生时，浓缩液从收集腔中被置换并被排入下水道。在所有浓缩液均已从收集腔排至下水道之后，置换腔充满了原液。在用浓缩液再次填充第一容器的浓缩液收集腔时，原液将被浓缩液置换并通过原液再循环而被供应至主原液供应管线以用于进一步净化。当用浓缩液填充第二容器的浓缩液的浓缩液收集腔时，重复上述过程。因此，在液体净化期间，两个容器交替地连接至液体净化机构并交替地用浓缩液和原液填充。
在该液体净化系统的运行中，消耗能量仅使压力充分提高，以不仅克服膜的阻力而且还提供整个系统的运行。
该液体净化系统具有许多缺陷，主要缺陷是缺乏这样的浓缩液再循环管线，即该浓缩液再循环管线连接至液体净化机构的入口以用于使浓缩液反复通过液体净化机构以获得一定量的已净化液体。根据国际申请WO00/76639A1的系统仅提供用于在其中一个容器的浓缩液收集腔中收集浓缩液并且将其排入下水道中。由于液体净化系统是工业设施，排出的浓缩液的量非常大，这导致原液的使用效率低。此外，将消耗大量能量来确保加压机构的运行。此外，在双向阀故障的情况下，其中一个容器可能大量涌出浓缩液。
在申请US 2009/0152197 A1(B01D 61/02,公布日：2009年7月18日，希腊)中公开了一种液体净化系统。该液体净化系统包括系统原液进给单元，该系统原液进给单元包括主原液供应管线、辅助管线，该辅助管线的入口在安装在主原液供应管线中的加压机构的上游通过适配器连接至主原液供应管线；在加压机构的上游安装在该主原液供应管线中的原液摄入机构；液体过滤单元，该液体过滤单元包括用于将在液体过滤过程中形成的浓缩液与原液混合的管线，该管线的出口连接至液体净化机构的入口；液体净化机构的浓缩液出口连接至其上安装有至少两个高压溢流型容器的浓缩液再循环管线的入口；浓缩液再循环管线的出口通过液体加速机构经由T形接头连接至用于将浓缩液与原液混合的管线的入口并连接至主原液供应管线的出口；液体流动控制阀；压力稳定器；连接至净化机构的已净化液体出口的已净化液体供应管线；下水道排放管线，至少两个高压溢流型容器通过连接管线连接至该下水道排放管线。该系统原液进给单元的辅助管线通过连接管线连接至所述至少两个高压溢流型容器。该液体净化系统按如下方式运行。在该系统启动时，来自资源的原液流过主原液供应管线，经由加压机构流入用于将在过滤过程中形成的浓缩液与原液混合的管线，并且进一步流至液体净化机构。来自液体净化机构的已净化液体进入已净化液体供应管线。来自液体净化机构的处于高压的浓缩液交替地流过所述两个高压溢流型容器中的一个容器并进一步经由浓缩液再循环管线进入用于将在过滤过程中形成的浓缩液与原液混合的管线的入口。在过滤过程中，原液经由主原液供应管线被连接地泵送到该系统中并在用于将在过滤过程中形成的浓缩液与原液混合的管线中与浓缩液混合。在一个液体过滤循环中，浓缩液与原液的混合物流过其中一个容器和液体净化机构多次。在混合物中的盐浓度达到预定水平的瞬间，所述两个溢流型容器中的一个容器从液体净化过程分离，并且第二容器被连接。为了冲洗从过滤过程分离的其中一个容器，原液经辅助管线被供应至容器的入口，并且与浓缩液混合并通过该容器并排出到下水道中。在冲洗过程中，通过该第二容器的浓缩液和原液的混合物被浓缩。在冲洗完成的瞬间，第一容器被再次连接至过滤过程，而第二容器被分离以进行冲洗。
该液体净化系统的缺点是原液过渡消耗用于冲洗高压溢流型容器。此外，像在国际申请WO 2002/055182 A1中教导的系统，在液体过滤过程中形成的浓缩液与原液的混合仅在用于将在过滤过程中形成的浓缩液与原液混合的管线中发生，这使得两种液体的最终混合物不均匀地供应至膜。这样的连接会降低膜的运行效率。
被选为最接近现有技术的具有闭合回路的液体净化系统(液体净化系统)在公布日为2009年12月8日的专利US 7,628,921(C02F/44,Avi Efraty,以色列)中公开。该液体净化系统包括：系统原液进给单元，该系统原液进给单元包括容器、主原液供应管线、其上安装有阀的辅助管线，该辅助管线在安装在主原液供应管线上的加压机构的上游借助适配器连接至该主原液供应管线；过滤单元，该过滤单元包括用于将在过滤过程中形成的浓缩液与原液混合的管线，该管线的入口借助适配器连接至该主原液供应管线并且其出口连接至至少一个液体净化机构的入口；用于将浓缩液再循环回其上安装有液体加速机构的容器的浓缩液再循环管线，其入口连接至液体净化机构的浓缩液出口并且其出口连接至用于将在过滤过程中形成的浓缩液与原液混合的管线的入口；连接管线，该连接管线在用于将在过滤过程中形成的浓缩液与原液混合的管线与(连接管线的)浓缩液再循环管线之间；安装在该连接管线中的阀；下水道排放管线，在该下水道排放管线上于下水道液体加速机构的上游处安装有阀，该下水道排放管线的入口连接至用于将浓缩液再循环至容器的管线。辅助管线的出口连接至该用于将浓缩液再循环至容器的管线。两个阀安装在该浓缩液再循环管线中；一个位于在容器上游的用于加速液体的机构的上游并且另一个位于该容器的下游。
该液体净化系统按如下方式运行。在起始瞬间，原液从资源被供应至主原液供应管线以用处于大气压力下的原液填充该系统。随着这个的发生，连接管线中的阀和安装在容器上游的浓缩液再循环管线中的阀被打开。之后，该系统被加压。开始液体净化过程。安装在连接管线中的阀关闭。待净化的液体(在起始时间的原液，和之后的浓缩液与原液的混合物)在闭合回路中顺序地流过至少一个液体净化机构和所述容器，从而形成大的过滤回路。在该过程中，原液经由主原液供应管线被连续地泵送至该系统并在浓缩液混合物管线中与浓缩液混合，并且已净化液体被连续地从该系统中除去。在一定时期之后，安装在用于将在过滤过程中形成的浓缩液再循环至容器的管线中的阀被关闭，并且该容器从该液体净化机构被分离。在连接管线中的阀打开并且形成了小的液体过滤回路。同时，辅助管线中的阀和下水道排放管线中的阀被打开。原液开始进入，经由辅助管线进入容器中并与浓缩液混合。最终的混合物流至下水道排放管线并从该系统被除去。用原液冲洗该容器直至所有被污染的液体均从该容器被除去。过滤过程的所有所述步骤均周期性地重复。
根据专利US 7,628,921的液体净化系统能够实现连续的液体过滤过程并同时清洗该系统。然而，过滤过程的阶段间的过渡通过操作安装在系统中的管线中的阀来提供。如果它们中的至少一个失效，系统将会发生故障和崩溃。此外，发生了将浓缩液排放至下水道，这归因于在将原液与浓缩液混合时将原液供应至容器。出于这种原因，过量的原液应被进给至该容器以完全置换掉全部体积的最终混合物。这种冲洗系统的方法增大了原液的消耗。
本发明的目的和使用本发明所获得的技术效果是提供一种新的符合人类环境改造学要求的液体净化系统，以在高效使用能量和原液这些资源来净化液体的同时减少能量和供应至液体净化系统的原液的量。
本发明的目的和要求的技术效果在这样的液体净化系统中获得，即该液体净化系统包括：系统原液进给单元，该系统原液进给单元包括容器、主原液供应管线和辅助管线，该辅助管线的入口在安装在该主原液供应管线中的加压机构的上游位置通过连接元件连接至该主原液供应管线，并且该辅助原液供应管线的出口连接至该容器；过滤单元，该过滤单元包括用于将在每个液体过滤循环结束时形成的浓缩液与原液混合的管线，该混合管线在该加压机构的下游借助连接元件连接至该主原液供应管线；与液体加速机构连接的至少一个液体净化机构；用于将浓缩液再循环至装置中的管线，其连接至所述至少一个液体净化机构的浓缩液出口；下水道排放管线，该下水道排放管线上安装有下水道排放阀；连接至所述至少一个液体净化机构的已净化液体出口的已净化液体供应管线，所述系统被制造成使得该系统原液供给单元适于从被制成为包括内部间隔装置的液体浓缩装置的所述容器通过原液施加在该内部间隔装置上的压力置换出所述浓缩液，所述内部间隔装置将该液体浓缩装置的内部空间分割成容积可变的收集腔和原液置换腔，该容积可变的收集腔用于原液在液体过滤的初始阶段进入并用于在液体过滤过程中使浓缩液与原液在其内混合，该容积可变的收集腔连接至用于将浓缩液与原液混合的管线，该用于将浓缩液与原液混合的管线借助连接元件与所述主原液供应管线在加压机构的下游连接以及与用于将浓缩液再循环至液体浓缩装置的管线连接，该原液置换腔与所述辅助管线连接以用于将原液供应至该腔并且该原液置换腔旨在在下水道液体排放过程中，在由来自辅助管线的原液施加在间隔装置上的压力下通过原液从液体浓缩装置的收集腔置换出浓缩液并且在由存在于液体浓缩装置的收集腔中的浓缩液与原液的混合物施加在该液体浓缩装置的内部间隔装置上的压力下经由该辅助管线从该液体浓缩装置的置换腔再循环该原液；并且该过滤单元适于提供原液与浓缩液在用于原液在液体过滤的初始阶段进入并用于在液体过滤过程中使浓缩液与原液在其内混合的容积可变的收集腔中的长期接触，以由于原液与浓缩液在液体浓缩装置的收集腔中混合而提供供应至所述至少一个液体净化机构的液体的浓度的平稳增加，其中，所述至少一个液体净化机构的入口经由其中安装有液体加速机构的、用于供应浓缩液与原液的混合物的管线直接连接至该液体浓缩装置的收集腔；并且用于将来自所述至少一个液体净化机构的浓缩液再循环至液体浓缩装置的管线借助连接元件连接至用于将浓缩液与原液混合的管线并连接至该主原液供应管线；其中，下水道排放阀能安装在该过滤单元的任何点；其中，该液体净化系统还包括阻垢剂和/或助剂定量供应单元，该阻垢剂和/或助剂定量供应单元用于供应阻垢剂和/或助剂并使阻垢剂和/或助剂与在液体过滤的初始阶段进入该容积可变的收集腔中的原液在该容积可变的收集腔中均匀地混合，该阻垢剂和/或助剂定量供应单元包括阻垢剂和/或助剂储罐，该阻垢剂和/或助剂储罐在安装在阻垢剂和/或助剂供应管线中的阻垢剂和/或助剂定量给送机构的上游连接至该阻垢剂和/或助剂供应管线的入口；并且该阻垢剂和/或助剂供应管线的出口在该加压机构的上游连接至该主原液供应管线；其中，还在该主原液供应管线中安装有预滤器，该预滤器位于该加压机构的上游；其中，安装在该主原液供应管线中的加压机构旨在构建提供该系统的低输出运行的压力。
附图说明
图1示出了液体净化系统的示意图。
具体实施方式
液体净化系统(图1)包括系统原液进给单元(1)和液体过滤单元(8)。
系统原液进给单元(1)包括主原液供应管线(2)、液体浓缩装置(4)、加压机构(3)、辅助原液供应管线(7)、阻垢剂定量供应单元(15)、预滤器(18)、电磁阀(19)、低压继电器(21)。
主原液供应管线(2)包括串联安装的减压器(24)、电磁阀(19)和加压机构(3)；和附加地预滤器(18)。
预滤器(18)例如可以是机械液体净化过滤器元件或者是包含活性炭的元件。
加压机构(3)例如可以是但不限于是设计成构建提供系统的低输出运行的压力的隔膜泵(膜式泵)。
液体浓缩装置(4)例如包括但不限于壳体(图1中未示出)，该壳体被内部间隔装置(17)分成容积可变的收集腔(5)和原液置换腔(6)，该容积可变的收集腔用于原液在液体过滤的初始阶段进入并用于在液体过滤过程中使浓缩液与原液在其内混合。
图1示出了其中内部间隔装置(17)以限定出容纳在液体浓缩装置(4)中的收集腔(5)的腔室的形式形成的一个实施例。在壳体的内壁(在图1中未示出)与限定出收集腔(5)的腔室的内部间隔装置(17)的外表面之间限定出的空间形成了原液置换腔(6)。
在另一实施例中，液体浓缩装置中的每个腔均可如此地被限定出，即每个腔的三个侧面由壳体的内壁限定出并且一个侧面由内部间隔装置限定出(在图1中未示出)。
液体浓缩装置的结构还允许例如将原液置换腔布置在由内部间隔装置的壁限定出的腔室内，并且将收集腔布置在壳体的内壁与限定出置换腔的腔室的外表面之间(在图1中未示出)。
其上安装有低压继电器(21)的辅助原液供应管线(7)的入口借助T形接头(图1中未示出)连接至主原液供应管线(2)，并且其出口连接至液体浓缩装置(4)的原液置换腔(6)。
还连接至该主原液供应管线(2)的是阻垢剂和/或助剂定量供应单元(15)，该阻垢剂和/或助剂定量供应单元包括阻垢剂和/或助剂储罐(在图1中未示出)，该阻垢剂和/或助剂储罐在安装在该阻垢剂和/或助剂供应管线(26)中的、用于定量给送阻垢剂和/或助剂的机构如计量泵(在图1中未示出)的上游(之前)连接至阻垢剂和/或助剂供应管线(26)的入口；阻垢剂和/或助剂供应管线(26)的出口在加压机构(3)的上游(之前)连接至主原液供应管线(2)。助剂可例如为凝聚剂、氧化剂和催化剂。
该液体过滤单元包括浓缩液和原液混合物供应管线(9)、液体加速机构(10)、至少一个液体净化机构(11)、浓缩液再循环管线(12)、用于将浓缩液与原液混合的管线(13)、下水道排放管线(23)、已净化液体供应管线(14)、和已净化液体储罐(20)。
液体加速机构(10)例如离心泵安装在浓缩液和原液混合物供应管线(9)中。
浓缩液和原液混合物供应管线(9)的入口连接至收集腔(5)，浓缩液和原液混合物供应管线(9)的出口连接至至少一个液体净化机构(11)。所述至少一个液体净化机构(11)的已净化液体出口连接至其上安装有止回阀(29)的已净化液体供应管线(14)的入口，该已净化液体供应管线(14)连接至用于将已净化液体供应至用户的机构(28)并连接至已净化液体储罐(20)，该已净化液体储罐(20)例如可以是但不限于是水-空气罐、非压力罐或设置有压缩机的储液腔。
至少一个液体净化机构(11)的浓缩液出口连接至浓缩液再循环管线(12)的入口，该浓缩液再循环管线的出口通过诸如T形接头(27)的连接元件连接至主原液供应管线(2)的出口和连接至浓缩液和原液混合管线(13)的入口。浓缩液和原液混合管线(13)的出口连接至液体浓缩装置(4)的收集腔(5)。止回阀(25)安装在浓缩液再循环管线(12)中以使得浓缩液仅流向收集腔(5)。
液体净化机构(11)例如包括但不限于膜元件(在外壳中的反渗透膜或纳滤膜)或者串联的一系列膜元件。
辅助管线(7)的出口连接至液体浓缩装置(4)的原液置换腔(6)。
其上安装有电磁阀(16)的下水道排放管线(23)可在液体加速机构(10)(图1)的上游、在液体加速机构(10)的下游(图1中未示出)连接至浓缩液和原液混合物供应管线(9)。或者，其上安装有电磁阀(16)的下水道排放管线(23)可连接至浓缩液再循环管线(12)。在后一种情况下，下水道排放管线(23)的这样的连接将允许用原液冲洗液体净化机构(11)(在图1中未示出)。
在区别特征的范围内，液体净化系统旨在实施以下液体过滤过程。
在液体净化系统启动时，原液从资源流至主原液供应管线(2)的入口并进一步通过预滤器(18)流至加压机构(3)。当原液通过主原液供应管线(2)时，从阻垢剂和/或助剂供应单元(15)向原液中进给预定量的阻垢剂和/或助剂。包含阻垢剂的预净化的原液经由浓缩液和原液混合管线(13)供应到液体浓缩装置(4)的收集腔(5)中。归因于加压机构(3)布置在液体浓缩装置(4)的上游的事实，原液在液体过滤循环期间内保持恒定并且足以使液体流过所述至少一个液体净化机构(11)的压力下进入收集腔(5)。如上所述，液体加速机构(10)安装在浓缩液和原液混合物供应管线(9)中。通过浓缩液和原液混合物供应管线(9)而获自收集腔(5)的原液流流过液体加速机构(10)并获得这样的速度，即在该速度下液体通过液体净化机构(11)的时间将最短。必须减少留在液体净化机构中的污染物的量，并从而延长所述至少一个液体净化机构(11)的使用寿命。已净化液体在液体净化机构(11)的下游经由已净化液体供应管线(14)流入已净化液体储罐(20)或直接流至用户。
在液体净化机构(11)的下游(之后)，在过滤过程中形成的浓缩液经由浓缩液再循环管线(12)通入用于将浓缩液与原液混合的管线(13)并进一步通入收集腔(5)。如之前所述，用于将浓缩液与原液混合的管线(13)的入口连接至主原液供应管线(2)的出口。
在原液首次通过该液体净化系统之后，在过滤单元(8)中形成了包含预定量的阻垢剂的浓缩液和原液的三元混合物。该三元混合物形成是归因于这样的事实，即收集腔(5)通过浓缩液再循环管线(12)经由用于将浓缩液与原液混合的管线(13)接收来自液体净化机构(11)的浓缩液，以及在过滤循环期间经由主原液供应管线(2)从资源接收原液的事实。在每个过滤循环的开始时向主原液供应管线(2)进给一次阻垢剂。在一个过滤循环期间，三元混合物多次通过液体浓缩装置(4)和所述至少一个液体净化机构(11)。在该过程中，三元混合物中的盐含量(混合物的浓度)增加。液体过滤过程在获得了预定量的已净化液体时停止。
之后开始恢复该系统的过程。安装在主原液供应管线(2)中的阀(19)切断原液向收集腔(5)的流动；关掉加压机构(3)和液体加速机构(10)。结果，浓缩液和原液混合管线(13)上的压力降低。当收集腔(5)中的压力变得低于原液资源中的压力时，原液开始经由辅助管线(7)流至置换腔(6)并通过打开下水道排放阀(16)而经由下水道排放管线(23)从系统置换出浓缩的三元混合物。
在其中下水道排放管线(23)布置在浓缩液再循环管线(12)中的实施例中(图1中未示出)，留在用于供应浓缩液和原液混合物的管线(9)中的液体在剩余压力下通过液体净化机构(11)；在这种情况下，形成了少量的已净化液体，这增加了系统的效率。此外，在开始一个新的过滤循环之前，可用原液冲洗所述至少一个液体净化机构(11)。在这种情况下，进入收集腔(5)的原液通过所述至少一个液体净化机构(11)并经由阀(16)从系统中除去。
一旦系统清洗过程完成，关闭阀(16)，打开阀(19)并启动加压机构(3)和液体加速机构(10)。液体过滤循环开始。随着收集腔(5)中的压力随液体进入其中而增大，来自原液置换腔(6)的原液经由辅助管线(7)回到主原液供应管线(2)中，并与主原液一起流入收集腔(5)中并进一步进入液体净化机构(11)中。
与最接近现有技术不同，该系统原液进给单元适于在由原液施加在的腔室(收集腔(5)的内部间隔装置(17))的外壁上的压力下从包括内部间隔装置(17)的液体浓缩装置(4)置换出浓缩液。在这种情况下，用于恢复系统的原液不与浓缩液混合物并且不排放到下水道中，而是再循环回到液体净化系统中用于过滤，从而减少了所用原液的消耗量。此外，与现有技术不同，液体净化系统中的压力在过滤循环期间保持恒定。
过滤单元的用于将浓缩液与原液混合的管线(13)连接至收集腔(5)的事实提供了原液与浓缩液的长期混合(接触)并且提供了在至少一个液体净化机构(11)上的负载随混合物中盐浓度的增加的平稳增大；从而，可延长所述至少一个液体净化机构(11)的使用寿命。
在最接近现有技术中，在系统从大的闭合液体净化回路转换至小的净化回路的瞬间，进入至少一个液体净化机构的污染物的浓度显著增大，这降低了其运行效力。进入至少一个净化机构的污染物的增加的浓度增大了在加压机构和液体加速机构上的负载，从而也增大了其工作所需的能量的量。
如之前所述，与最接近现有技术不同，在本发明中，压力在整个过滤循环中保持恒定并且其足以用于使液体通过至少一个液体净化机构(11)。与现有技术相比，这样的压力由布置在液体浓缩装置(4)的上游的加压机构(3)构建。加压机构(3)的运行消耗少量能量。此外，在过滤循环中，三元混合物进入液体浓缩装置(4)的收集腔(5)中，在该收集腔中含阻垢剂的原液也附加地与浓缩液混合；这在每次混合物通过液体净化机构(11)期间提供了在至少一个液体净化机构(11)上的负载的均匀增大并且无需增大压力来使液体从其通过。因此，除了减少的原液消耗之外，该液体净化系统还降低了其运行所消耗的能量。
本说明书公开了本发明的优选实施例。可在权利要求的范围内修改该优选实施例，从而提供其广泛的适用性。
Claims (5)
1.一种液体净化系统，其包括：
系统原液进给单元，该系统原液进给单元包括容器、主原液供应管线和辅助管线，该辅助管线的入口在安装在该主原液供应管线中的加压机构的上游通过连接元件连接至该主原液供应管线，并且该辅助原液供应管线的出口连接至该容器；
过滤单元，该过滤单元包括：用于将在每个液体过滤循环结束时形成的浓缩液与原液混合的管线，该用于混合的管线在该加压机构的下游借助连接元件连接至该主原液供应管线；与液体加速机构连接的至少一个液体净化机构；用于将浓缩液再循环至容器的管线，该用于将浓缩液再循环至容器的管线连接至所述至少一个液体净化机构的浓缩液出口；下水道排放管线，该下水道排放管线上安装有下水道排放阀；连接至所述至少一个液体净化机构的已净化液体出口的已净化液体供应管线，
其特征在于，所述系统原液供给单元适于从被制成为包括内部间隔装置的液体浓缩装置的容器通过原液施加在该内部间隔装置上的压力置换出浓缩液，所述内部间隔装置将所述液体浓缩装置的内部空间分割成容积可变的收集腔和原液置换腔，该容积可变的收集腔用于原液在液体过滤的初始阶段进入并用于在液体过滤过程中使浓缩液与原液在其内混合，该容积可变的收集腔连接至用于将浓缩液与原液混合的管线，该用于将浓缩液与原液混合的管线借助连接元件与所述主原液供应管线在加压机构的下游连接以及与用于将浓缩液再循环至液体浓缩装置中的管线连接，该原液置换腔与所述辅助管线连接以用于将原液供应至该腔并且该原液置换腔旨在在下水道液体排放过程中，在由来自辅助管线的原液施加在间隔装置上的压力下通过原液从液体浓缩装置的收集腔置换出浓缩液并且在由存在于液体浓缩装置的收集腔中的浓缩液与原液的混合物施加在该液体浓缩装置的内部间隔装置上的压力下经由该同一辅助管线从该液体浓缩装置的置换腔再循环该原液；并且该过滤单元适于提供原液与浓缩液在用于原液在液体过滤的初始阶段进入并用于在液体过滤过程中使浓缩液与原液在其内混合的容积可变的收集腔中的长期接触，以由于原液与浓缩液在液体浓缩装置的收集腔中混合而提供供应至所述至少一个液体净化机构的液体的浓度的平稳增加，其中，所述至少一个液体净化机构的入口经由其中安装有液体加速机构的、用于供应浓缩液与原液的混合物的管线直接连接至该液体浓缩装置的收集腔；并且用于将来自所述至少一个液体净化机构的浓缩液再循环至液体浓缩装置的管线借助连接元件连接至该用于将浓缩液与原液混合的管线并连接至该主原液供应管线。
2.根据权利要求1所述的液体净化系统，其特征在于，所述下水道排放阀能安装在该过滤单元的任意点。
3.根据权利要求1所述的液体净化系统，其特征在于，该液体净化系统还包括阻垢剂和/或助剂定量供应单元，该阻垢剂和/或助剂定量供应单元用于供应阻垢剂和/或助剂并使阻垢剂和/或助剂与在液体过滤的初始阶段进入该容积可变的收集腔中的原液在该容积可变的收集腔中均匀地混合，该阻垢剂和/或助剂定量供应单元包括阻垢剂和/或助剂储罐，该阻垢剂和/或助剂储罐在安装在阻垢剂和/或助剂供应管线中的阻垢剂和/或助剂定量给送机构的上游连接至该阻垢剂和/或助剂供应管线的入口；并且该阻垢剂和/或助剂供应管线的出口在该加压机构的上游连接至该主原液供应管线。
4.根据权利要求1所述的液体净化系统，其特征在于，还在该主原液供应管线中安装有预滤器，该预滤器位于该加压机构的上游。
5.根据权利要求1所述的液体净化系统，其特征在于，安装在该主原液供应管线中的加压机构旨在构建提供该系统的低输出运行的压力。
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