CN107879421A - 一种净水装置及净水装置的运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于净水机领域，包括一个或多个半透膜元件原水供给管路2、半透膜元件1、产水供给管路4及浓水供给管路3，该净水装置还包括压力和/或流量控制系统。可根据用水口处的用水需求进行管路压力和/或流量的控制，极大程度的降低能耗，同时可根据膜污染程度对膜进行洗净，抑制半渗透膜的污染，使净水装置在保证高回收率的情况下运行稳定，且不降低膜使用寿命，同时保证膜产水水质安全。

Description

一种净水装置及净水装置的运行方法

技术领域

本发明涉及净水机领域，具体而言，涉及可净化自来水、地下水等的净水装置及净水装置的运行方法。

背景技术

为了将自来水及地下水等水中含有的杂质、微生物等去除，从而得到干净的可饮用的以及作为生活用水使用的纯净水，分离膜尤其是其中的反渗透膜净水器被广泛使用。

NF膜以及RO膜，具有将处理对象的水中含有的溶质浓度降到可作为再生水利用的浓度以下的性能。具体说，NF膜以及RO膜，具有将盐分及矿物质等，如镁离子、钙离子、硫酸根离子等二价离子，钠离子、钾离子、氯离子等一价离子，还有腐殖酸(分子量Mw≧100,000)、富里酸(分子量 Mw＝100～1,000)、醇类、醚类、糖类等溶解性有机物分离的性能。

市场上售卖的净水器等，为了将自来水供给至反渗透膜元件，一般设定设置进水泵。在用水口使用反渗透膜产水的量较小的场合，进水泵也会启动。由于用水口处的生活用水间歇使用的场合较多，因此进水泵的启动停止会过于频繁，机械负荷很大会导致能耗大以及故障等发生的可能性。

半透膜有耐氯性能是最理想的状态。但是一般情况下，半透膜的耐氯性能较差，故需要在半透膜前面将氯去除，而氯具有杀菌作用，故在半透膜前面将氯去除后，半透膜内部以及产水供给管路中会存在微生物污染发生的可能性。虽然供给管路的清洗、杀菌剂以及酸等药剂的添加可降低及抑制供给管路发生的污染，但这会引入相关的化学药剂，同时停机清洗时间较长、操作繁琐，清洗后的膜元件再冲洗较长时间后才可保证水质的安全性。

201510407568.X中提到采用原水对膜进行冲洗，但是其控制通过运行一定时间Mmin冲洗Ns来控制，由于原水不同膜元件的污染程度不同，在运行一定时间Mmin时，如果膜元件污染很轻微，采用该方法会造成水资源的浪费，而当膜污染过于严重达到无法通过该冲洗恢复的场合，该方法同样不适用。

201410583785.X公开了一种采用产水进行膜元件冲洗的方法，其中含有储水单元，储水单元的存在会导致微生物滋生，降低用水的安全性，而采用产水对膜元件进行冲洗会引起系统回收率降低，从而造成水资源的浪费。

因此，提供一种根据用水需求进行半透膜产水管路的压力和/或流量控制及在不影响半透膜性能和半透膜元件产水使用的基础上对半透膜元件进行洗净使其流量恢复的净水装置及净水装置的运行方法，对节能及半透膜寿命的延长具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：

针对用水口用水水量或多或少的变化所导致的半透膜运行过程中进水泵频繁开启所造成的能耗高及故障率高的问题，以及半透膜随运行时间增加产水流量下降的问题，提供一种半透膜净水装置及净水装置的运行方法，可以根据用水口处的用水需求进行管路压力和/或流量的控制，极大程度的降低能耗，同时可根据膜污染程度对膜进行洗净，抑制反渗透膜的污染，使净水装置在保证高回收率的情况下运行稳定，且不降低膜使用寿命，同时保证膜产水水质安全。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

本发明公开了一种净水装置的运行方法，原水通过一个或多个半透膜原水供给管路2进入半透膜元件1，经半透膜元件1分离为产水和浓水，半透膜元件1的产水通过产水供给管路4供给用水口，半透膜元件1的浓水通过浓水供给管路3供给非常规用用水口，半透膜元件1通过压力和/或流量控制系统进行半透膜元件1的产水流量控制和恢复。

优选半透膜元件1的原水供给侧流路格网厚度为0.15mm-0.50mm，供给侧流路格网的丝交点密度为15-210个/100mm²。

半透膜元件的原水供给侧流路格网是提供原水流道的媒介，原水供给侧流路格网越厚，相同进水量的情况下，膜面流速越低，水在膜面的阻力越低。当原水供给侧流路格网越薄，相同进水量的情况下，膜面流速提高，但水在膜面的阻力越高，因此格网并不是越薄越好。半透膜元件的原水供给侧流路格网厚度优选为0.15mm-0.50mm，进一步优选0.15mm-0.35mm，再进一步优选0.15-0.30mm。同时，为降低格网变薄带来的膜面阻力增加的问题，供给侧流路格网的丝交点密度为15-210个/100mm²，丝交点密度为单位面积格网上的交点个数，交点个数越少，阻力越小，但考虑到交点个数太少会降低格网强度等问题，优选供给侧流路格网的丝交点密度为15-210个/100mm²，进一步优选供给侧流路格网的丝交点密度为20-100个/100mm²。由于原水侧流路格网阻力、膜阻力以及透过侧流路格网阻力的存在，半透膜元件在过滤时会产生压力损失，原水侧流路格网采用丝交点密度减少的方法可有效降低原水侧的压力损失，在泵输出压力一样的情况下，可提高有效压，有效的利用泵等的能源，提高能源利用率。也可在保证膜寿命和有效压的情况下，降低进水压力，从而降低能耗，提高能源利用率。

优选半透膜元件的透过侧流路格网为条形流道构造。优选纵向宽度变动系数为0.00-0.10。半透膜元件的透过侧流路格网的纵向为水流方向。由于原水侧流路格网阻力、膜阻力以及透过侧流路格网阻力的存在，半透膜元件在过滤时会产生压力损失，原水侧流路格网采用丝交点密度减少的方法可有效降低原水侧的压力损失，从而提高有效压，有效的利用泵等的能源，提高能源利用率。为降低透过侧流路格网阻力，优选透过侧流路格网采用纵向条形流道构造的格网。透过水流动时可沿条形流道流动，从而降低流动时的阻力，在进水压力相同(能耗相同)的情况下，提高膜两侧的有效压，增大产水量，从而可提高过滤时的膜面流速，提高膜面冲刷力度，降低膜污染从而提高膜寿命。也可在保证膜寿命和有效压的情况下，降低进水压力，从而降低能耗，提高能源利用率。纵向条纹结构的相邻流道之间的间距称之为透过侧流路格网的纵向宽度，将各纵向宽度的标准偏差与平均值的比值定义为纵向宽度变动系数，优选纵向宽度变动系数为0.00-0.10。纵向宽度变动系数的测定方法为测试一条流道上每隔0.25mm测试一个宽度，100个宽度的标准偏差值除以平均值即为该流道的纵向宽度变动系数，同时其他50条流道的流道纵向宽度平均系数也按照该方法测试，这些各流道纵向宽度变动系数的平均值即为该膜元件的纵向宽度变动系数，纵向宽度变动系数影响着透过水流动的均匀程度，当纵向宽度变动系数越大时，透过侧流路格网的流路分布越不均匀，透过侧各位置的阻力分布不均一，会导致膜负荷和膜污染的差异。理想状态是纵向宽度变动系数是0.00，即各纵向宽度的标准偏差为零，此时透过侧格网均匀分布。但纵向宽度的变动系数涉及生产工艺及生产偏差，故优选半透膜元件的透过侧流路格网的纵向宽度变动系数为0.00-0.10。

优选半透膜元件的透过侧流路格网的突起部的高度为0.05mm-0.8mm，流路宽度0.02mm-0.8mm。在上述范围内，膜元件在加压过滤时，可抑制膜的凹陷，降低透过侧的阻力，从而提高膜元件的耐压性和产水性能。

优选半透膜元件的透过侧流路格网的突起部的宽度为0.1mm以上，进一步优选0.3mm以上。宽度在0.2mm以上时，半透膜元件运行时透过侧流量即使增加时，突起部的形状也可以得到保持从而形成稳定流动的流路。但由于突起部高度越高时，透过侧流路格网厚度越厚，对膜元件卷制的膜数量和膜面积有所影响，会使膜面积降低，因此在提高过滤稳定性并最大限度的提高膜面积的前提下，优选半透膜元件透过侧流路格网的突起部的厚度1mm以下，进一步优选为0.7mm以下。

由于水中的浊质会对半透膜的膜面产生污染，对于高浊度的原水优选在半透膜元件前加入除浊装置。如附图2所示，在半透膜元件1之前设置除浊装置19。这是为了去除原水中含有的浊质从而可使半透膜元件1长期稳定运行。关于除浊装置19以及半透膜元件1的产水流量，除浊装置19的产水流量X和半透膜元件1的产水流量Y的比值(X/Y)，为1～10，优选1.01～4。

该除浊装置可以是砂滤、前置过滤器、MF膜或UF膜中的一种或多种。由于UF膜或MF膜的浊质去除性能稳定同时维护管理容易及运行安定性优异，进一步优选UF膜或MF膜。

膜的形状可以是平板膜、中空丝膜、管状膜及其他形状的膜。优选中空丝膜，这是由于中空丝膜的装置单位面积内的膜面积大，处理能力大。中空丝膜组件，可以采用死端过滤或错流过滤的方式，为了更好的去除中空丝膜组件内堆积的浊质，可采用膜表面正冲洗或者从透过侧到原水侧通水的反向冲洗、空气冲洗的方式。此时，流体线速度越高，清洗效果越好，但会产生膜丝断裂的风险。因此优选高强度膜。中空丝膜的高强度为4.9N以上，优选 9.8N以上。

膜的材质可以是聚丙烯腈、聚醚砜、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚砜、聚乙烯醇、醋酸纤维素等有机材料及陶瓷等无机材料中的一种或多种。

为了去除残留氯及滋生的微生物等优选在用用水口的进水侧设置吸附装置20。这是为了除去半透膜元件1的产水中含有的臭味、残留氯、氯系化合物、氟系化合物以及有机物等。可去除水中含有的臭味、残留氯、氯系化合物、氟系化合物以及有机物等吸附装置20可以是亚硫酸钙、活性炭、沸石以及其他高分子系吸附剂中的一种或多种。吸附剂进一步优选活性炭，这是由于活性炭可长期使用去除残留氯、吸附有机物及臭味、价格也较低。活性炭的原料可以是椰壳、果壳以及木炭等。

由于半透膜元件可以去除多数重金属类物质，但如果在水中含有半透膜元件去除率较低的物质，如砷等，优选在半透膜元件后加入吸附剂。

当浓水中硬度过高时，优选在前处理中加入离子交换树脂，去除水中硬度。这是由于当浓水中硬度过高时，膜容易发生结垢，结垢会使得膜产水流量降低、脱盐率降低，从而使得膜元件过滤性能降低。在前处理中加入离子交换树脂，去除水中硬度，可有效降低膜结垢程度，延长膜寿命。由于水中的游离氯会将一般的聚酰胺RO膜氧化，本系统中的原水游离氯含量优选为 0-1.0mg/L。

本发明所述的装置中，原水通过半透膜元件供给管路2流入半透膜元件1，半透膜元件1中有允许溶液中的一部分成分，比如溶剂透过而其他成分无法透过的半透膜。半透膜包括纳滤(NF)膜以及反渗透(RO)膜等。 NF膜以及RO膜，具有将处理对象的水中含有的溶质浓度降到可作为再生水利用的浓度以下的性能。具体说，NF膜以及RO膜，含有将盐分及矿物质等，多种离子，如镁离子、钙离子、硫酸根离子等二价离子，钠离子、钾离子、氯离子等一价离子，还有腐殖酸(分子量Mw≧100,000)、富里酸 (分子量Mw＝100～1,000)、醇类、醚类、糖类等溶解性有机物分离的性能。

NF膜，一般情况下，是指操作压力1.5MPa以下，切割分子量200～1000，一价离子去除率90％以下的分离膜。比它的切割分子量更小同时具有高去除性能的即为RO膜。

膜形状一般情况下无限定，平板膜、中空丝膜、管式膜以及其他形状均可使用。

半透膜元件是纳滤膜元件、反渗透膜元件中的一种或多种，优选反渗透膜元件。

半透膜元件可以是2英寸、3英寸、4英寸、或8英寸。

自来水的使用场合，优选复数系列的半透膜元件。这样可在某一支膜元件冲洗时，其他膜元件正常使用，不影响产水使用状况

所述半透膜元件1还通过压力和/或流量调节供给管路10、进水控制装置13以及调节阀门12进行半透膜元件1的产水流量控制和恢复。

所述产水供给管路4和/或半透膜原水供给管路2的压力和/或流量通过压力和/或流量控制系统、和/或进水控制装置13、和/或调节阀门12来控制。

关于半透膜元件1的供给水，优选设定进水控制装置13。关于进水控制，在使用进水控制装置13的场合，通过压力和/或流量控制装置14，选择性的开关进水控制装置13，使进水控制装置13的功率降低。同时，在流量控制装置的出口处增加调节阀门12，通过调节阀门的开度增减来达到控制进水的目的。

进水控制装置可使用进水泵。进水泵的形式可以是离心泵、齿轮泵、隔膜泵。为使半透膜元件可运行，有必要保持一定的进水压力。

关于进水控制装置，除进水泵之外，比如，第2送液管路可以使用高处设置的水箱中的出水从而供给到半渗透膜元件中。同时也可以在水箱内加入压缩空气从而得到较高的进水压力。

本发明的使用半透膜元件的供给装置，为对应用水龙头15使用的半透膜元件产水流量的最大量，需要保证半透膜元件的膜面积。

国内自来水的压力一般为0.1～0.3MPa，在这种压力下，半透膜元件1 的产水流量比较有限。比如，膜元件为7m²的半透膜元件，在自来水压 (0.15MPa)的情况下，单位膜面积产水流量为0.2m³/m²/d的场合，大约可得到1L/min的产水。在用水口15的用水量较少的场合，上述水量是足够的。

本发明的半透膜元件1的产水供给，在用水量较小的场合，使用自来水压即可，由于无进水泵的启动，可使进水泵的机械负荷以及运行成本降低，延长使用寿命。

优选所述压力和/或流量控制系统根据产水供给管路4的压力和/或产水流量需求启动进水泵及调节阀门。

为了得到用水量较大的洗浴以及厨房用水等时，可使用进水控制装置 13，使用超过自来水压的压力，使相同膜面积的半透膜元件1可得到更多的产水流量，从而可使得到相同产水流量的必要的膜元件面积变少，使设备小型化，降低设备费。

比如，通过测定产水供给管路水压的计量设备5(压力计)和/或测定产水供给管路流量的计量设备6(流量计)，一定压力和/或流量下降的场合，根据所设定的压力和/或流量，启动压力和/或流量控制装置14。根据这个控制装置，调节阀门12开启，进水控制装置13启动，半透膜元件的进水压力变高，产水流量增加，从而弥补产水流量不足的问题。

以上的装置，可用于家庭用洗浴等用水量较大的场合，由于普通情况下，为增加产水流量需要相应的增加膜面积，这就会导致装置体积变大，占地面积变大，而本发明可在不增加装置占地面积的基础上，应对产水流量不足的问题，使装置在同等处理效果上更加小型化，降低设备费。

再者，半透膜处理使产生的浓水，可用于厕所用水、清扫用水以及其他非常规用水。

根据原水和/或产水的水质，通过在半透膜原水供给管路2设置的压力和 /或流量控制系统来控制半透膜原水供给管路2和/或半透膜产水供给管路4 的压力和/或流量。

该净水装置的原水可为自来水、地表水、地下水、海水中的一种或多种，优选自来水。

当原水进水水质变差时，相同回收率下运行时，蓄积在膜表面的污染物质浓度增加，堵塞进水和浓水流道，产水流量下降速率增加，膜污染越加剧烈，但是此时如果进行冲洗，在相同进水流量的前提下，膜表面流速增加，擦洗效果增加，使用本方法的冲洗效率更高。当原水进水水质变差时，提高回收率运行，会使得膜表面的污染物质浓度增加，膜污染剧烈，冲洗更为频繁，但此时的水资源利用率高，同上述一样，使用本方法的冲洗效果更好。因此可根据用户对冲洗频率和水资源利用率不同的需求来来调整系统回收率，从而来调整产水流量。

由于膜在回收率越高时，膜表面浓差极化越剧烈，脱盐率相比回收率低时会有所降低，因此当半透膜元件随着运行时间的增加，膜产生污染，产水水质变差时，为了保证产水水质，可通过压力和/或流量控制系统进行半透膜元件回收率的调整，从而提高产水水质。

所述半透膜元件满足z大于200 1/d，其中z＝B×(1-A)/D，A为半透膜元件回收率，B为半透膜元件的初期水通量(m/d)，D为供给侧流路格网厚度(m)。

当z小于200 1/d时，半透膜元件的初始水通量低、运行回收率高以及供给侧流路格网厚，会导致膜表面流速变慢，污染加剧，不利于运行的进行。

当半透膜元件的初始水通量上升、和/或半透膜元件的回收率下降、和/ 或供给侧流路格网厚度降低时，z升高，但是回收率下降会造成水资源的大幅浪费，而半透膜元件的初始水通量上升涉及膜制作工艺的进步性，存在一定的限制，供给侧流路格网厚度受到膜元件构造以及流路效果的约束也无法无限制的趋向于零，因此在尽可能的提高回收率、半透膜元件初始水通量和降低供给侧流路格网厚度的基础上，半透膜元件的z值进一步优选500 1/d– 20000 1/d。

当半透膜元件的初始水通量(单位膜面积单位时间的产水流量)越高时， z值上升，相同回收率时，相同膜面积在相同压力下的进水流量就越高，此时相比相同膜元件构造的运行情况，膜表面流速增加，过滤时的膜表面冲洗效果变好，污染物不容易蓄积在膜表面，可降低膜污染从而增加运行稳定性。此时可提高回收率，降低z值，在保证膜表面污染状况基本相同以及冲洗效国基本相同的基础上提高水资源利用率。

当半透膜元件的原水供给侧流路格网厚度越低时，z值上升，回收率和初始水通量相同的情况下，相同膜面积在相同压力下的膜面水流的表面流速就越高，过滤时的膜表面冲洗效果变好，污染物不容易蓄积在膜表面，可降低膜污染从而增加运行稳定性。此时可进一步提高回收率，降低z值，在保证膜表面污染状况基本相同以及冲洗效果基本相同的基础上提高水资源利用率。并且在冲洗时，相同进水流量的情况下，膜面冲洗流速越高，冲洗效果越好，若保证相同冲洗效果，厚度降低的原水供给侧流路格网可在保证膜面冲洗流速的基础上降低进水流量，从而降低冲洗水量，提高水资源利用率。

当半透膜元件回收率增加时，z值降低，膜表面污染物浓度增加，膜越容易污染，但是此时水资源利用率提高，水浪费降低，此时可通过提高膜的通量、和/或降低原水供给侧流路格网厚度从而提高膜表面流速来降低膜污染从而增加运行稳定性。

因此综合回收率、膜污染状况和冲洗回复效果的基础上，半透膜元件的 z值进一步优选500 1/d–20000 1/d。

优选半透膜元件浓缩水出口处的膜面流速V>0.006m/s。半透膜元件的进水侧进口处由于包含产水和浓浓缩水的总量，此时水流量最大，膜面流速最高，但随着供给侧流路的导流，越来越多的水透过膜变成产水，供给侧水量降低，膜面流速越来越低，在浓缩水出口处降至最低。影响浓缩水出口处的膜面流速的影响因素有回收率、膜元件产水量以及供给侧流路格网厚度等。当回收率提高时，产水量相同的情况下，膜面进水量降低，以至于浓缩水出口处的水量降低，流路格网相同的情况下，膜面流速降低，膜面有机物及无机物浓度提高，膜污染加剧，不利于膜元件的运行。为了保证膜元件的稳定运行，优选半透膜元件浓缩水出口处的膜面流速V>0.006m/s。V的计算方法是供给侧流路的单位断面积(m²)的水量(m³/s)。可通过降低供给侧流路格网厚度和增加膜元件产水量的方法，保证回收率不变的前提下，提高浓缩水处的膜面流速，降低膜污染，延长膜寿命。如若在膜寿命相同的情况下，保证浓缩水出口处的膜面流速不变的前提下，可提高回收率，从而提高水资源利用率。

优选半透膜元件的纯水透水性>0.7m³/m²/day。进一步优选半透膜元件的纯水透水性>1.4m³/m²/day。纯水透水性是反映膜性能的直接指标之一，在采用200mg/L的氯化钠溶液作为测试溶液，测试水温25℃，测试压力0.41MPa 条件下进行测试的数据。纯水透水性代表单位时间内单位膜面积的产水量，当纯水透水性越高时，膜面流速越高，膜面无机物及有机物浓度越低，可降低膜污染，延长膜寿命。高纯水透水性可通过膜配方和生产工艺的调整而达成。

压力和/或流量控制系统包含半透膜元件产水侧流量控制阀门17、冲洗流量控制阀门18、计量设备5和/或计量设备6及压力和/或流量控制装置14。

优选所述压力和/或流量控制装置14产水流量下降至半透膜元件1初始流量的50％-95％时开启冲洗程序。进一步优选下降至半透膜元件1初始流量的60％-90％时开启冲洗程序

优选浓水中的总有机碳含量大于1mg/L，这是由于浓水中的总有机碳含量在大于1mg/L的场合，在水中含有微生物的作用下，膜元件比较容易发生微生物污染，使用本发明的冲洗方法效果更好。同时也可以在加入可除去微生物的前处理，去除部分水中微生物，降低冲洗频率。

当产水流量下降至初始流量的95％以上时进行冲洗时，其冲洗频率高于 50％进行冲洗的频率，冲洗水量增多，而当下降到50％以下时进行冲洗时虽然可以降低冲洗频率和冲洗水量，但是由于产水流量下降过多会导致难以满足用户用水需求，因此冲洗启动时的产水流量进一步优选下降至半透膜元件 1初始流量的60％-90％。

冲洗流程为通过测定产水供给管路水压的压力计5和/或测定产水供给管路流量的流量计6，一定压力和/或流量下降的场合，根据所设定的压力和 /或流量，启动压力和/或流量控制装置14，半透膜元件产水侧流量控制阀门 17关闭，冲洗流量控制阀门18开启，对膜元件按设定程序进行冲洗，冲洗完成后，再关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门 17，此时压力和/或流量恢复。即使是在不处理自来水的场合，也优选定期冲洗。

在有进水控制装置13和调节阀门12的场合，优选所述压力和/或流量控制装置14在进水泵13及调节阀门12全开时的半透膜元件产水流量下降至半透膜元件1初始产水流量的50％-95％时开启冲洗程序。进一步优选下降至半透膜元件1初始产水流量的60％-90％时开启冲洗程序。

当产水流量下降至初始产水流量的95％以上时进行冲洗时，其冲洗频率高于50％进行冲洗的频率，冲洗水量增多，而当下降到50％以下时进行冲洗时虽然可以降低冲洗频率和冲洗水量，但是由于产水流量下降过多会导致难以满足用户用水需求，因此冲洗启动时的产水流量进一步优选下降至半透膜元件1初始产水流量的60％-90％。

冲洗流程为通过测定产水供给管路水压的压力计5和/或测定产水供给管路流量的流量计6，一定压力和/或流量下降的场合，根据所设定的压力和 /或流量，启动压力和/或流量控制装置14，此时进水控制装置(进水泵)13 启动，调节阀门12开启，半透膜元件产水侧流量控制阀门17关闭，冲洗流量控制阀门18开启，对膜元件按设定程序进行冲洗，冲洗完成后，再关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门17，此时压力和/ 或流量恢复。即使是在不处理自来水的场合，也优选定期冲洗。

冲洗液可以是半透膜产水、半透膜浓水、纯水及原水中的一种或多种，优选浊质含量低的水作为冲洗液。从成本角度考虑，优选原水作为冲洗液。

冲洗液的供给压力在设定的冲洗液流量值较大的场合，优选使用泵或其它可提高压力的方法来提供。

从成本角度考虑，优选冲洗时间不要过长，进一步优选为0-10min。冲洗液的总量优选为膜元件内滞留液的3倍以上，50倍以下。由于冲洗效果会随着冲洗液总量的增加，产水流量恢复速度会有所下降，即冲洗液的总量到一定程度后，再冲洗对膜元件的性能恢复无作用，故当冲洗液的总量过少时，会造成膜表面污染物质的冲洗不充分，从而冲洗效果不够理想，而当冲洗液的总量过多时，会造成水资源的浪费，且对产水流量恢复作用较小。

原水及浓水侧进行冲洗时，冲洗时的回收率优选使得膜面冲洗流速大的回收率，进一步优选0-30％。

冲洗时可从半透膜元件的原水侧进水，也可从浓水侧进水。但从装置简单程度考虑，优选从半透膜元件原水侧进行半透膜元件冲洗。

冲洗可采取间歇冲洗，也可采取连续冲洗，根据程序中设定的步骤进行冲洗。同时可在程序内进行冲洗流量的设定。

冲洗后的水可通过用水口排出，也可通过非常规出口用于厕所冲洗等，根据原水水质及冲洗水质确定最终流向，从成本角度考虑，不增加其他排出口，优选通过用水口或浓水排出口排出。

优选半透膜元件回收率为50％-100％。

回收率是产水量占总进水量的比例，回收率越高，水资源利用率增加，节水效果越好，但是由于水中含有无机物，如硬度成分钙、镁等，以及有机物，如腐殖酸、蛋白质等，在回收率提高的时候会在半透膜元件表面富集，浓度增加，引起膜元件的无机结垢和有机污染，从而导致半透膜元件的产水流量下降，达不到用水需求，回收率越高，这种趋势越明显，产水流量下降越明显。本发明中采用通过控制系统来对系统冲洗进行控制，可有效抑制无机结垢和有机物污染，使得半透膜元件回收率超过50％，进一步优选 60％-95％。

当回收率小于50％时，水资源浪费严重，同时由于污染程度问题，冲洗效果有限。而当回收率高时，蓄积在膜表面的污染物质浓度增加，堵塞进水和浓水流道，产水流量下降速率增加，膜污染越加剧烈，但是此时如果进行冲洗，在相同进水流量的前提下，膜表面流速增加，擦洗效果增加，使用本方法的冲洗效率更高。因此加入该控制系统对系统冲洗进行控制可在保证系统总产水量增加的前提下，进一步提高回收率。

优选膜表面流速5m/s-50m/s，进一步优选5m/s-15m/s。

半透膜元件由于浓水格网厚度增加及浓水侧格网空隙率增加等参数变化会导致膜表面流速(单位时间单位面积的流量，单位m³/m²/s，具体为膜表面流量与流道断面面积的比值)降低，此时优选降低回收率从而增加进水流量 (单位时间的流量，单位m³/h)来保证半透膜元件表面流速，降低半透膜元件污染，保证半透膜元件更好地运行。

膜表面流速在5m/s以下时，膜表面附着的污染物的剥离效果较差。而膜表面流速在50m/s以上时，半透膜元件通水时的压力损失增加，会产生膜面物理损伤的问题，同时由于流速过高，流量过大，会造成系统水回收率降低，造成水资源浪费。膜表面流速在5m/s-50m/s时，可在保证膜表面附着污染物被剥离下的前提下，降低膜面物理损伤的风险，同时可降低膜元件冲洗废水排放量，节约水资源。

本发明还公开了一种净水装置，包括一个或多个半透膜元件原水供给管路2、半透膜元件1、产水供给管路4及浓水供给管路3，该净水装置还包括压力和/或流量控制系统。

优选该半透膜元件1的原水供给侧流路格网厚度为0.15mm-0.50mm，供给侧流路格网的丝交点密度为15-210个/100mm²。

半透膜元件的原水供给侧流路格网是提供原水流道的媒介，原水供给侧流路格网越厚，相同进水量的情况下，膜面流速越低，水在膜面的阻力越低。当原水供给侧流路格网越薄，相同进水量的情况下，膜面流速提高，但水在膜面的阻力越高，因此格网并不是越薄越好。半透膜元件的原水供给侧流路格网厚度优选为0.15mm-0.50mm，进一步优选0.15mm-0.35mm，再进一步优选0.15-0.30mm。同时，为降低格网变薄带来的膜面阻力增加的问题，供给侧流路格网的丝交点密度为15-210个/100mm²，丝交点密度为单位面积格网上的交点个数，交点个数越少，阻力越小，但考虑到交点个数太少会降低格网强度等问题，优选供给侧流路格网的丝交点密度为15-210个/100mm²，进一步优选供给侧流路格网的丝交点密度为20-100个/100mm²。由于原水侧流路格网阻力、膜阻力以及透过侧流路格网阻力的存在，半透膜元件在过滤时会产生压力损失，原水侧流路格网采用丝交点密度减少的方法可有效降低原水侧的压力损失，在泵输出压力一样的情况下，可提高有效压，有效的利用泵等的能源，提高能源利用率。也可在保证膜寿命和有效压的情况下，降低进水压力，从而降低能耗，提高能源利用率。

优选半透膜元件的透过侧流路格网为条形流道构造。优选纵向宽度变动系数为0.00-0.10。半透膜元件的透过侧流路格网的纵向为水流方向。由于原水侧流路格网阻力、膜阻力以及透过侧流路格网阻力的存在，半透膜元件在过滤时会产生压力损失，原水侧流路格网采用丝交点密度减少的方法可有效降低原水侧的压力损失，从而提高有效压，有效的利用泵等的能源，提高能源利用率。为降低透过侧流路格网阻力，优选透过侧流路格网采用纵向条形流道构造的格网。透过水流动时可沿条形流道流动，从而降低流动时的阻力，在进水压力相同(能耗相同)的情况下，提高膜两侧的有效压，增大产水量，从而可提高过滤时的膜面流速，提高膜面冲刷力度，降低膜污染从而提高膜寿命。也可在保证膜寿命和有效压的情况下，降低进水压力，从而降低能耗，提高能源利用率。纵向条纹结构的相邻流道之间的间距称之为透过侧流路格网的纵向宽度，将各纵向宽度的标准偏差与平均值的比值定义为纵向宽度变动系数，优选纵向宽度变动系数为0.00-0.10。纵向宽度变动系数的测定方法为测试一条流道上每隔0.25mm测试一个宽度，100个宽度的标准偏差值除以平均值即为该流道的纵向宽度变动系数，同时其他50条流道的流道纵向宽度平均系数也按照该方法测试，这些各流道纵向宽度变动系数的平均值即为该膜元件的纵向宽度变动系数，纵向宽度变动系数影响着透过水流动的均匀程度，当纵向宽度变动系数越大时，透过侧流路格网的流路分布越不均匀，透过侧各位置的阻力分布不均一，会导致膜负荷和膜污染的差异。理想状态是纵向宽度变动系数是0.00，即各纵向宽度的标准偏差为零，此时透过侧格网均匀分布。但纵向宽度的变动系数涉及生产工艺及生产偏差，故优选半透膜元件的透过侧流路格网的纵向宽度变动系数为0.00-0.10。

优选半透膜元件的透过侧流路格网的突起部的高度为0.05mm-0.8mm，流路宽度0.02mm-0.8mm。在上述范围内，膜元件在加压过滤时，可抑制膜的凹陷，降低透过侧的阻力，从而提高膜元件的耐压性和产水性能。

优选半透膜元件的透过侧流路格网的突起部的宽度为0.1mm以上，进一步优选0.3mm以上。宽度在0.2mm以上时，半透膜元件运行时透过侧流量即使增加时，突起部的形状也可以得到保持从而形成稳定流动的流路。但由于突起部高度越高时，透过侧流路格网厚度越厚，对膜元件卷制的膜数量和膜面积有所影响，会使膜面积降低，因此在提高过滤稳定性并最大限度的提高膜面积的前提下，优选半透膜元件透过侧流路格网的突起部的厚度1mm以下，进一步优选为0.7mm以下。

由于水中的浊质会对半透膜的膜面产生污染，对于高浊度的原水优选在半透膜元件前加入除浊装置。如附图2所示，在半透膜元件1之前设置除浊装置19。这是为了去除原水中含有的浊质从而可使半透膜元件1长期稳定运行。关于除浊装置19以及半透膜元件1的产水流量，除浊装置19的产水流量X和半透膜元件1的产水流量Y的比值(X/Y)，为1～10，优选1.01～4。

该除浊装置可以是砂滤、前置过滤器、MF膜或UF膜中的一种或多种。由于UF膜或MF膜的浊质去除性能稳定同时维护管理容易及运行安定性优异，进一步优选UF膜或MF膜。

膜的形状可以是平板膜、中空丝膜、管状膜及其他形状的膜。优选中空丝膜，这是由于中空丝膜的装置单位面积内的膜面积大，处理能力大。中空丝膜组件，可以采用死端过滤或错流过滤的方式，为了更好的去除中空丝膜组件内堆积的浊质，可采用膜表面正冲洗或者从透过侧到原水侧通水的反向冲洗、空气冲洗的方式。此时，流体线速度越高，清洗效果越好，但会产生膜丝断裂的风险。因此优选高强度膜。中空丝膜的高强度为4.9N以上，优选 9.8N以上。

膜的材质可以是聚丙烯腈、聚醚砜、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚砜、聚乙烯醇、醋酸纤维素等有机材料及陶瓷等无机材料中的一种或多种。

为了去除残留氯及滋生的微生物等优选在用水口的进水侧设置吸附装置 20。这是为了除去半透膜元件1的产水中含有的臭味、残留氯、氯系化合物、氟系化合物以及有机物等。可去除水中含有的臭味、残留氯、氯系化合物、氟系化合物以及有机物等吸附装置20可以是亚硫酸钙、活性炭、沸石以及其他高分子系吸附剂中的一种或多种。吸附剂进一步优选活性炭，这是由于活性炭可长期使用去除残留氯、吸附有机物及臭味、价格也较低。活性炭的原料可以是椰壳、果壳以及木炭等。

由于半透膜元件可以去除多数重金属类物质，但如果在水中含有半透膜元件去除率较低的物质，如砷等，优选在半透膜元件后加入吸附剂。

当浓水中硬度过高时，优选在前处理中加入离子交换树脂，去除水中硬度。这是由于当浓水中硬度过高时，膜容易发生结垢，结垢会使得膜产水流量降低、脱盐率降低，从而使得膜元件过滤性能降低。在前处理中加入离子交换树脂，去除水中硬度，可有效降低膜结垢程度，延长膜寿命。由于水中的游离氯会将一般的聚酰胺RO膜氧化，本系统中的原水游离氯含量优选为 0-1.0mg/L。

本发明所述的装置中，原水通过半透膜元件供给管路2流入半透膜元件1，半透膜元件1中有允许溶液中的一部分成分，比如溶剂透过而其他成分无法透过的半透膜。半透膜包括纳滤(NF)膜以及反渗透(RO)膜等。 NF膜以及RO膜，具有将处理对象的水中含有的溶质浓度降到可作为再生水利用的浓度以下的性能。具体说，NF膜以及RO膜，含有将盐分及矿物质等，如镁离子、钙离子、硫酸根离子等二价离子，钠离子、钾离子、氯离子等一价离子，还有腐殖酸(分子量Mw≧100,000)、富里酸(分子量 Mw＝100～1,000)、醇类、醚类、糖类等溶解性有机物分离的性能。

NF膜，一般情况下，是指操作压力1.5MPa以下，切割分子量200～1000，一价离子去除率90％以下的分离膜。比它的切割分子量更小同时具有高去除性能的即为RO膜。

膜形状一般情况下无限定，平板膜、中空丝膜、管式膜以及其他形状均可使用。

半透膜元件是纳滤膜元件、反渗透膜元件中的一种或多种，优选反渗透膜元件。

半透膜元件可以是2英寸、3英寸、4英寸、或8英寸。

自来水的使用场合，优选复数系列的半透膜元件。这样可在某一支膜元件冲洗时，其他膜元件正常使用，不影响产水使用状况。

所述该净水装置还包括压力和/或流量调节供给管路10，进水控制装置 13以及调节阀门12。

所述产水供给管路4和/或半透膜原水供给管路2的压力和/或流量通过压力和/或流量控制系统、和/或进水控制装置13、和/或调节阀门12来控制。

关于半透膜元件1的供给水，优选设定进水控制装置13。关于进水控制，在使用进水控制装置13的场合，通过压力和/或流量控制装置14，选择性的开关进水控制装置13，使进水控制装置13的功率降低。同时，在流量控制装置的出口处增加调节阀门12，通过调节阀门的开度增减来达到控制进水的目的。

进水控制装置可使用进水泵。进水泵的形式可以是离心泵、齿轮泵、隔膜泵。为使半透膜元件可运行，有必要保持一定的进水压力。

关于进水控制装置，除进水泵之外，比如，第2送液管路可以使用高处设置的水箱中的出水从而供给到半渗透膜元件中。同时也可以在水箱内加入压缩空气从而得到较高的进水压力。

本发明的使用半透膜元件的供给装置，为对应用水口15使用的半透膜元件产水量的最大量，需要保证半透膜元件的膜面积，优选相同型号膜的初始产水流量大的膜，即初始通量大(单位面积单位时间的产水流量)和膜面积大的膜元件。

国内自来水的压力一般为0.1～0.3MPa，在这种压力下，半透膜元件1 的产水流量比较有限。比如，膜元件为7m²的半透膜元件，在自来水压 (0.15MPa)的情况下，单位膜面积产水流量为0.2m³/m²/d的场合，大约可得到1L/min的产水。在用水口15的用水量较少的场合，上述水量是足够的。

本发明的半透膜元件1的产水供给，在用水量较小的场合，使用自来水压即可，由于无进水泵的启动，可使进水泵的机械负荷以及运行成本降低，延长使用寿命。

优选所述压力和/或流量控制系统根据产水供给管路4的压力和/或产水流量需求启动进水泵及调节阀门。

为了得到用水量较大的洗浴以及厨房用水等时，可使用进水控制装置13，使用超过自来水压的压力，使相同膜面积的半透膜元件1可得到更多的产水流量，从而可使得到相同产水量的必要的膜元件面积变少，使设备小型化，降低设备费。

比如，通过测定产水供给管路水压的计量设备5(压力计)和/或测定产水供给管路流量的计量设备6(流量计)，一定压力和/或流量下降的场合，根据所设定的压力和/或流量，启动压力和/或流量控制装置14。根据这个控制装置，调节阀门12开启，进水控制装置13启动，半透膜元件的进水压力变高，产水流量增加，从而弥补产水流量不足的问题。

以上的装置，可用于家庭用洗浴等用水量较大的场合，由于普通情况下，为增加产水流量需要相应的增加膜面积，这就会导致装置体积变大，占地面积变大，而本发明可在不增加装置占地面积的基础上，应对产水流量不足的问题，使装置在同等处理效果上更加小型化，降低设备费。

再者，半透膜处理时产生的浓水，可用于厕所用水、清扫用水以及其他非常规用水。

根据原水和/或产水的水质，通过在半透膜原水供给管路2设置的压力和 /或流量控制系统来控制半透膜原水供给管路2和/或半透膜产水供给管路4 的压力和/或流量。

该净水装置的原水可为自来水、地表水、地下水、海水中的一种或多种，优选自来水。

当原水进水水质变差时，相同回收率下运行时，蓄积在膜表面的污染物质浓度增加，堵塞进水和浓水流道，产水流量下降速率增加，膜污染越加剧烈，但是此时如果进行冲洗，在相同进水流量的前提下，膜表面流速增加，擦洗效果增加，使用本方法的冲洗效率更高。当原水进水水质变差时，提高回收率运行，会使得膜表面的污染物质浓度增加，膜污染剧烈，冲洗更为频繁，但此时的水资源利用率高，同上述一样，使用本方法的冲洗效果更好。因此可根据用户对冲洗频率和水资源利用率不同的需求来来调整系统回收率，从而来调整产水流量。

由于膜在回收率越高时，膜表面浓差极化越剧烈，脱盐率相比回收率低时会有所降低，因此当半透膜元件随着运行时间的增加，膜产生污染，产水水质变差时，为了保证产水水质，可通过压力和/或流量控制系统进行半透膜元件回收率的调整，从而提高产水水质。

所述半透膜元件满足z大于200 1/d，其中z＝B×(1-A)/D，A为半透膜元件回收率，B为半透膜元件的初期水通量(m/d)，D为供给侧流路格网厚度(m)。

当z小于200 1/d时，半透膜元件的初始水通量低、运行回收率高以及供给侧流路格网厚，会导致膜表面流速变慢，污染加剧，不利于运行的进行。

当半透膜元件的初始水通量上升、和/或半透膜元件的回收率下降、和/ 或供给侧流路格网厚度降低时，z升高，但是回收率下降会造成水资源的大幅浪费，而半透膜元件的初始水通量上升涉及膜制作工艺的进步性，存在一定的限制，供给侧流路格网厚度受到膜元件构造以及流路效果的约束也无法无限制的趋向于零，因此在尽可能的提高回收率、半透膜元件初始水通量和降低供给侧流路格网厚度的基础上，半透膜元件的z值进一步优选500 1/d– 20000 1/d。

当半透膜元件的原水供给侧流路格网厚度越低时，z值上升，回收率和初始水通量相同的情况下，相同膜面积在相同压力下的膜面水流的表面流速就越高，过滤时的膜表面冲洗效果变好，污染物不容易蓄积在膜表面，可降低膜污染从而增加运行稳定性。此时可进一步提高回收率，降低z值，在保证膜表面污染状况基本相同以及冲洗效果基本相同的基础上提高水资源利用率。并且在冲洗时，相同进水流量的情况下，膜面冲洗流速越高，冲洗效果越好，若保证相同冲洗效果，厚度降低的原水供给侧流路格网可在保证膜面冲洗流速的基础上降低进水流量，从而降低冲洗水量，提高水资源利用率。

当半透膜元件回收率增加时，z值降低，膜表面污染物浓度增加，膜越容易污染，但是此时水资源利用率提高，水浪费降低，此时可通过提高膜的通量、和/或降低原水供给侧流路格网厚度从而提高膜表面流速来降低膜污染从而增加运行稳定性。

因此综合回收率、膜污染状况和冲洗回复效果的基础上，半透膜元件的 z值进一步优选500 1/d–20000 1/d。

优选半透膜元件浓缩水出口处的膜面流速V>0.006m/s。半透膜元件的进水侧进口处由于包含产水和浓浓缩水的总量，此时水流量最大，膜面流速最高，但随着供给侧流路的导流，越来越多的水透过膜变成产水，供给侧水量降低，膜面流速越来越低，在浓缩水出口处降至最低。影响浓缩水出口处的膜面流速的影响因素有回收率、膜元件产水量以及供给侧流路格网厚度等。当回收率提高时，产水量相同的情况下，膜面进水量降低，以至于浓缩水出口处的水量降低，流路格网相同的情况下，膜面流速降低，膜面有机物及无机物浓度提高，膜污染加剧，不利于膜元件的运行。为了保证膜元件的稳定运行，优选半透膜元件浓缩水出口处的膜面流速V>0.006m/s。V的计算方法是供给侧流路的单位断面积(m²)的水量(m³/s)。可通过降低供给侧流路格网厚度和增加膜元件产水量的方法，保证回收率不变的前提下，提高浓缩水处的膜面流速，降低膜污染，延长膜寿命。如若在膜寿命相同的情况下，保证浓缩水出口处的膜面流速不变的前提下，可提高回收率，从而提高水资源利用率。

压力和/或流量控制系统包含半透膜元件产水侧流量控制阀门17、冲洗流量控制阀门18、计量设备5和/或计量设备6及压力和/或流量控制装置14。

优选所述压力和/或流量控制装置14在半透膜元件产水流量下降至半透膜元件1初始产水流量的50％-95％时开启冲洗程序。进一步优选下降至半透膜元件1初始产水流量的60％-90％时开启冲洗程序

优选浓水中的总有机碳含量大于1mg/L，这是由于浓水中的总有机碳含量在大于1mg/L的场合，在水中含有微生物的作用下，膜元件比较容易发生微生物污染，使用本发明的冲洗方法效果更好。同时也可以在加入可除去微生物的前处理，去除部分水中微生物，降低冲洗频率。

当产水流量下降至初始产水流量的95％以上时进行冲洗时，其冲洗频率高于50％进行冲洗的频率，冲洗水量增多，而当下降到50％以下时进行冲洗时虽然可以降低冲洗频率和冲洗水量，但是由于产水流量下降过多会导致难以满足用户用水需求，因此冲洗启动时的产水流量进一步优选下降至半透膜元件1初始产水流量的60％-90％。

冲洗流程为通过测定产水供给管路水压的压力计5和/或测定产水供给管路流量的流量计6，一定压力和/或流量下降的场合，根据所设定的压力和 /或流量，启动压力和/或流量控制装置14，半透膜元件产水侧流量控制阀门 17关闭，冲洗流量控制阀门18开启，对膜元件按设定程序进行冲洗，冲洗完成后，再关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门 17，此时压力和/或流量恢复。即使是在不处理自来水的场合，也优选定期冲洗。

在有进水控制装置13和调节阀门12的场合，优选所述压力和/或流量控制装置14在进水泵13及调节阀门12全开时的半透膜元件产水流量下降至半透膜元件1初始产水流量的50-95％时开启冲洗程序。进一步优选下降至半透膜元件1初始产水流量的60％-90％时开启冲洗程序。

当产水流量下降至初始产水流量的95％以上时进行冲洗时，其冲洗频率高于50％进行冲洗的频率，冲洗水量增多，而当下降到50％以下时进行冲洗时虽然可以降低冲洗频率和冲洗水量，但是由于产水流量下降过多会导致难以满足用户用水需求，因此冲洗启动时的产水流量进一步优选下降至半透膜元件1初始产水流量的60％-90％。

冲洗流程为通过测定产水供给管路水压的压力计5和/或测定产水供给管路流量的流量计6，一定压力和/或流量下降的场合，根据所设定的压力和 /或流量，启动压力和/或流量控制装置14，此时进水控制装置(进水泵)13 启动，调节阀门12开启，半透膜元件产水侧流量控制阀门17关闭，冲洗流量控制阀门18开启，对膜元件按设定程序进行冲洗，冲洗完成后，再关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门17，此时压力和/ 或流量恢复。即使是在不处理自来水的场合，也优选定期冲洗。

冲洗液可以是半透膜产水、半透膜浓水、纯水及原水中的一种或多种，优选浊质含量低的水作为冲洗液。从成本角度考虑，优选原水作为冲洗液。

冲洗液的供给压力在设定的冲洗液流量值较大的场合，优选使用泵或其它可提高压力的方法来提供。

从成本角度考虑，优选冲洗时间不要过长，进一步优选为0-10min。冲洗液的总量优选为膜元件内滞留液的3倍以上，50倍以下。由于冲洗效果会随着冲洗液总量的增加，产水流量恢复速度会有所下降，即冲洗液的总量到一定程度后，再冲洗对膜元件的性能恢复无作用，故当冲洗液的总量过少时，会造成膜表面污染物质的冲洗不充分，从而冲洗效果不够理想，而当冲洗液的总量过多时，会造成水资源的浪费，且对产水流量恢复作用较小。

原水及浓水侧进行冲洗时，冲洗时的回收率优选使得膜面冲洗流速大的回收率，进一步优选0-30％。

冲洗时可从半透膜元件的原水侧进水，也可从浓水侧进水。但从装置简单程度考虑，优选从半透膜元件原水侧进行半透膜元件冲洗。

冲洗可采取间歇冲洗，也可采取连续冲洗，根据程序中设定的步骤进行冲洗。同时可在程序内进行冲洗流量的设定。

优选半透膜元件回收率为50％-100％。

回收率是产水流量占总进水量的比例，回收率越高，水资源利用率增加，节水效果越好，但是由于水中含有无机物，如硬度成分钙、镁等，以及有机物，如腐殖酸、蛋白质等，在回收率提高的时候会在半透膜元件表面富集，浓度增加，引起膜元件的无机结垢和有机污染，从而导致半透膜元件的产水流量下降，达不到用水需求，回收率越高，这种趋势越明显，产水流量下降越明显。本发明中采用通过控制系统来对系统冲洗进行控制，可有效抑制无机结垢和有机物污染，使得半透膜元件回收率超过50％，进一步优选 60％-95％。

当回收率小于50％时，水资源浪费严重，同时由于污染程度问题，冲洗效果有限。而当回收率高时，蓄积在膜表面的污染物质浓度增加，堵塞进水和浓水流道，产水流量下降速率增加，膜污染越加剧烈，但是此时如果进行冲洗，在相同进水流量的前提下，膜表面流速增加，擦洗效果增加，使用本方法的冲洗效率更高。因此加入该控制系统对系统冲洗进行控制可在保证系统总产水量增加的前提下，进一步提高回收率。

附图说明

图1是净水装置的流程图(含压力和/或流量调节供给管路)。

图2是净水装置的流程图(含压力和/或流量调节供给管路)。

图3是净水装置的流程图。

图4是普通净水装置的流程图。

图5是净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网的示意图。

1-半透膜元件 2-半透膜元件原水供给管路 3-浓水供给管路

4-产水供给管路 5-计量设备(压力计) 6-计量设备(流量计)

7-第1分支点 8-第2分支点 9-半透膜元件第1进水管路

10-压力和/或流量调节供给管路 11-第1进水管路阀

12-调节阀门 13-进水控制装置 14-压力和/或流量控制装置

15-用水口 16-止回阀 17-半透膜元件产水侧流量控制阀门

18-冲洗流量控制阀门 19-除浊装置 20-吸附装置

D：透过侧流路格网的流路宽度 W：透过侧流路格网突起部的宽度

H1：透过侧流路格网突起部的高度

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

结合图1所示，本发明的一种净水装置，原水通过半透膜元件供给管路 2流入半透膜元件1，水经过半透膜元件处理后，经过半透膜元件产水侧流量控制阀门17，进入用水口15，供日常使用，而浓水侧经过浓水供给管路3 供冲厕、清洁用水等对水质要求不高的场合使用。为调节半透膜元件产水流量，加入流量控制装置(进水泵)13，并在进水泵的出口处增加调节阀门12，通过调节阀门12的开度来控制膜元件进水压力从而控制膜元件的产水流量。同时为了保证膜元件的产水流量，加入压力和/或流量控制装置14、计量设备(压力表)5和计量设备(流量计)6，可设置流量降到一定程度后，通过压力和/或流量控制装置控制来开关半透膜元件1产水侧流量控制阀门17、冲洗流量控制阀门18、进水控制装置13、调节阀门12从而达到冲洗的目的。

实施例1

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.50mm，供给侧流路格网的丝交点密度为210个/100mm²，透过侧流路格网为传统经编针织物格网，膜元件的纯水透水性为0.8m³/m²/d，运行时的进水回收率为 50％，进水TDS约为200mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为50-150mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为1-3mg/L，z值800 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量0.8m/d，回收率50％，原水供给侧流路格网厚度0.5mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为0.3L/min，但是用户需求0.6L/min以上，此时通过压力和/或流量控制系统来调节膜产水流量，具体操作为开启进水控制装置13和调节阀门12，使得反渗透膜进水压力达到0.6MPa，反渗透膜产水流量达到0.7L/min，满足用户需求。而当用户需求在0.6L/min以下时，泵不开启，这样可降低泵的频繁启动，延长泵寿命。泵的使用寿命为1年以上。同时根据系统流量下降幅度来自动进行冲洗使其产水流量恢复，具体操作可如下：在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为0.7L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为 0.023m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.008％/L，在下降到新膜产水流量的95％时，也就是过滤 625L时，通过压力和/或流量控制装置14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门18以及开启调节阀门12，然后开启进水泵13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为6L/min，膜面流速15cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门17，此时产水流量恢复至0.68L/min，回复率为42.9％(冲洗后产水流量恢复量/冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的 1.43倍。冲洗频率约为1次/625L，冲洗用水量为3L。

实施例2

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.50mm，供给侧流路格网的丝交点密度为210个/100mm²，透过侧流路格网为传统经编针织物格网，膜元件的纯水透水性为0.8m³/m²/d，运行时的进水回收率为 50％，进水TDS约为300mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为200-300mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为1-3mg/L，z值800 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量0.8m/d，回收率50％，原水供给侧流路格网厚度 0.5mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为 0.3L/min，但是用户需求0.6L/min以上，此时通过压力和/或流量控制系统来调节膜产水流量，具体操作为开启进水控制装置13和调节阀门12，使得反渗透膜进水压力达到0.6MPa，反渗透膜产水流量达到0.7L/min，满足用户需求。而当用户需求在0.6L/min以下时，泵不开启，这样可降低泵的频繁启动，延长泵寿命。泵的使用寿命为1年以上。同时根据系统流量下降幅度来自动进行冲洗使其产水流量恢复，具体操作可如下：在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为0.7L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为0.023m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.015％/L，在下降到新膜产水流量的95％时，也就是过滤333L时，通过压力和/或流量控制装置14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门18以及开启调节阀门12，然后开启进水泵13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为6L/min，膜面流速15cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门17，此时产水流量恢复至0.683L/min，回复率为51.4％(冲洗后产水流量恢复量/冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的1.51倍。冲洗频率约为1次/333L，冲洗用水量为3L。

实施例3

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.35mm，供给侧流路格网的丝交点密度为100个/100mm²，透过侧流路格网为传统经编针织物格网，膜元件的纯水透水性为0.8m³/m²/d，运行时的进水回收率为 50％，进水TDS约为300mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为200-300mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为1-3mg/L，z值1143 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量0.8m/d，回收率50％，原水供给侧流路格网厚度 0.35mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为 0.3L/min，但是用户需求0.6L/min以上，此时通过压力和/或流量控制系统来调节膜产水流量，具体操作为开启进水控制装置13和调节阀门12，使得反渗透膜进水压力达到0.6MPa，反渗透膜产水流量达到0.7L/min，满足用户需求。而当用户需求在0.6L/min以下时，泵不开启，这样可降低泵的频繁启动，延长泵寿命。泵的使用寿命为1年以上。同时根据系统流量下降幅度来自动进行冲洗使其产水流量恢复，具体操作可如下：在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为0.7L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为0.033m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.012％/L，在下降到新膜产水流量的95％时，也就是过滤417L时，通过压力和/或流量控制装置14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门18以及开启调节阀门12，然后开启进水泵13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为6L/min，膜面流速22cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门17，此时产水流量恢复至0.69L/min，回复率为71.4％(冲洗后产水流量恢复量/冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的1.71倍。冲洗频率约为1次/417L，冲洗用水量为3L。

实施例4

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.3mm，供给侧流路格网的丝交点密度为50个/100mm²，透过侧流路格网为传统经编针织物格网，膜元件的纯水透水性为0.8m³/m²/d，运行时的进水回收率为 60％，进水TDS约为300mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为200-300mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为1-3mg/L，z值1067 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量0.8m/d，回收率60％，原水供给侧流路格网厚度 0.3mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为 0.3L/min，但是用户需求0.6L/min以上，此时通过压力和/或流量控制系统来调节膜产水流量，具体操作为开启进水控制装置13和调节阀门12，使得反渗透膜进水压力达到0.6MPa，反渗透膜产水流量达到0.7L/min，满足用户需求。而当用户需求在0.6L/min以下时，泵不开启，这样可降低泵的频繁启动，延长泵寿命。泵的使用寿命为1年以上。同时根据系统流量下降幅度来自动进行冲洗使其产水流量恢复，具体操作可如下：在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为0.7L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为0.026m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.015％/L，在下降到新膜产水流量的95％时，也就是过滤333L时，通过压力和/或流量控制装置14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门18以及开启调节阀门12，然后开启进水泵13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为6L/min，膜面流速26cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门17，此时产水流量恢复至0.69L/min，回复率为71.4％(冲洗后产水流量恢复量/冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的1.71倍。冲洗频率约为1次/333L，冲洗用水量为3L。

实施例5

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.3mm，供给侧流路格网的丝交点密度为50个/100mm²，透过侧流路格网为传统经编针织物格网，膜元件的纯水透水性为0.5m³/m²/d，运行时的进水回收率为 85％，进水TDS约为200mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为80-150mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为1-3mg/L，z值250 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量0.5m/d，回收率85％，原水供给侧流路格网厚度0.3mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为0.19L/min，在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为0.44L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为0.004m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.040％/L，在下降到新膜产水流量的95％时，也就是过滤125L时，通过压力和/或流量控制装置 14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门18以及开启调节阀门12，然后开启进水泵13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为3.6L/min，膜面流速15cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门 17，此时产水流量恢复至0.425L/min，回复率为42.9％(冲洗后产水流量恢复量/冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的1.43倍。冲洗频率约为1次/125L，冲洗用水量为1.8L。

实施例6

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.3mm，供给侧流路格网的丝交点密度为50个/100mm²，透过侧流路格网为传统经编针织物格网，膜元件的纯水透水性为1.4m³/m²/d，运行时的进水回收率为 85％，进水TDS约为200mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为80-150mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为1-3mg/L，z值700 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量1.4m/d，回收率85％，原水供给侧流路格网厚度0.3mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为0.53L/min，但是用户需求1L/min以上，此时通过压力和/或流量控制系统来调节膜产水流量，具体操作为开启进水控制装置13和调节阀门12，使得反渗透膜进水压力达到0.6MPa，反渗透膜产水流量达到1.23L/min，满足用户需求。而当用户需求在0.6L/min以下时，泵不开启，这样可降低泵的频繁启动，延长泵寿命。泵的使用寿命为1年以上。同时根据系统流量下降幅度来自动进行冲洗使其产水流量恢复，具体操作可如下：在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为1.23L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为0.012m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升) 的产水流量下降率为0.022％/L，在下降到新膜产水流量的95％时，也就是过滤227L时，通过压力和/或流量控制装置14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门18以及开启调节阀门12，然后开启进水泵13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为3.6L/min，膜面流速15cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门17，此时产水流量恢复至1.21L/min，回复率为75.5％(冲洗后产水流量恢复量/冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的1.75倍。冲洗频率约为1次/227L，冲洗用水量为1.8L。

实施例7

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.3mm，供给侧流路格网的丝交点密度为50个/100mm²，透过侧流路格网为条形流道构造，透过侧流路格网纵向宽度变动系数为0.02，膜元件的纯水透水性为 1.5m³/m²/d(膜片与实施例6中所用膜片一样，膜片的纯水透水性一致)，运行时的进水回收率为85％，进水TDS约为200mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为80-150mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为1-3mg/L，z值 750 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量1.5m/d，回收率85％，原水供给侧流路格网厚度0.3mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为0.56L/min，但是用户需求1L/min以上，此时通过压力和/或流量控制系统来调节膜产水流量，具体操作为开启进水控制装置13和调节阀门 12，使得反渗透膜进水压力达到0.6MPa，反渗透膜产水流量达到1.31L/min，满足用户需求。而当用户需求在0.6L/min以下时，泵不开启，这样可降低泵的频繁启动，延长泵寿命。泵的使用寿命为1年以上。同时根据系统流量下降幅度来自动进行冲洗使其产水流量恢复，具体操作可如下：在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为1.31L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为0.013m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.020％/L，在下降到新膜产水流量的50％时，也就是过滤2500L时，通过压力和/或流量控制装置14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门18以及开启调节阀门 12，然后开启进水泵13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为3.6L/min，膜面流速15cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门17，此时产水流量恢复至1L/min，回复率为52.4％(冲洗后产水流量恢复量/冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的1.52倍。冲洗频率约为1次/2500L，冲洗用水量为1.8L。

实施例8

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.15mm，供给侧流路格网的丝交点密度为15个/100mm²，透过侧流路格网为条形流道构造，透过侧流路格网纵向宽度变动系数为0.02，膜元件的纯水透水性为 1.5m³/m²/d，运行时的进水回收率为85％，进水TDS约为200mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为80-150mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为 1-3mg/L，z值1500 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量1.5m/d，回收率 85％，原水供给侧流路格网厚度0.15mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为0.56L/min，但是用户需求1L/min以上，此时通过压力和/或流量控制系统来调节膜产水流量，具体操作为开启进水控制装置13和调节阀门12，使得反渗透膜进水压力达到0.6MPa，反渗透膜产水流量达到1.31L/min，满足用户需求。而当用户需求在0.6L/min以下时，泵不开启，这样可降低泵的频繁启动，延长泵寿命。泵的使用寿命为1年以上。同时根据系统流量下降幅度来自动进行冲洗使其产水流量恢复，具体操作可如下：在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为1.31L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为0.026m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.017％/L，在下降到新膜产水流量的50％时，也就是过滤2941L时，通过压力和/或流量控制装置14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门 18以及开启调节阀门12，然后开启进水泵13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为3.6L/min，膜面流速31cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门 17，此时产水流量恢复至1.1L/min，回复率为67.6％(冲洗后产水流量恢复量/冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的1.68倍。冲洗频率约为1次/2941L，冲洗用水量为1.8L。

实施例9

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.30mm，供给侧流路格网的丝交点密度为50个/100mm²，透过侧流路格网为条形流道构造，透过侧流路格网纵向宽度变动系数为0.02，膜元件的纯水透水性为 1.5m³/m²/d，运行时的进水回收率为85％，进水TDS约为200mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为50-150mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为 1-3mg/L，z值750 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量1.5m/d，回收率85％，原水供给侧流路格网厚度0.3mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为0.56L/min，但是用户需求1L/min以上，此时通过压力和/或流量控制系统来调节膜产水流量，具体操作为开启进水控制装置13 和调节阀门12，使得反渗透膜进水压力达到0.6MPa，反渗透膜产水流量达到1.3L/min，满足用户需求。而当用户需求在1L/min以下时，泵不开启，这样可降低泵的频繁启动，延长泵寿命。泵的使用寿命为1年以上。同时根据系统流量下降幅度来自动进行冲洗使其产水流量恢复，具体操作可如下：在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为1.31L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为0.013m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.02％/L，在下降到新膜产水流量的70％时，也就是过滤1500L时，通过压力和/或流量控制装置 14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门18以及开启调节阀门12，然后开启进水泵13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为3.6L/min，膜面流速15cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门 17，此时产水流量恢复至1.2L/min，回复率为71％(冲洗后产水流量恢复量 /冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的1.71倍。冲洗频率约为1次/1500L，冲洗用水量为1.8L。

实施例10

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.3mm，供给侧流路格网的丝交点密度为50个/100mm²，透过侧流路格网为条形流道构造，透过侧流路格网纵向宽度变动系数为0.02，膜元件的纯水透水性为 1.5m³/m²/d，运行时的进水回收率为85％，进水TDS约为200mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为80-150mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为1-3mg/L，z值750 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量1.5m/d，回收率85％，原水供给侧流路格网厚度0.3mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为0.56L/min，在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为1.31L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为 0.013m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.020％/L，在下降到新膜产水流量的70％时，也就是过滤 1500L时，通过压力和/或流量控制装置14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门18以及开启调节阀门12，然后开启进水泵 13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为1.2L/min，膜面流速5cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门17，此时产水流量恢复至1.12L/min，回复率为51.1％(冲洗后产水流量恢复量/冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的 1.51倍。冲洗频率约为1次/1500L，冲洗用水量为0.6L。

实施例11

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.5mm，供给侧流路格网的丝交点密度为210个/100mm²，透过侧流路格网为条形流道构造，透过侧流路格网纵向宽度变动系数为0.02，膜元件的纯水透水性为 1.5m³/m²/d，运行时的进水回收率为85％，进水TDS约为200mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为80-150mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为 1-3mg/L，z值450 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量1.5m/d，回收率85％，原水供给侧流路格网厚度0.5mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为0.56L/min，在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为1.31L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为 0.008m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.022％/L，在下降到新膜产水流量的70％时，也就是过滤 1364L时，通过压力和/或流量控制装置14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门18以及开启调节阀门12，然后开启进水泵 13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为6L/min，膜面流速15cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门17，此时产水流量恢复至1.12L/min，回复率为51.1％(冲洗后产水流量恢复量/冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的 1.51倍。冲洗频率约为1次/1364L，冲洗用水量为0.6L。

实施例12

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.3mm，供给侧流路格网的丝交点密度为50个/100mm²，透过侧流路格网为条形流道构造，透过侧流路格网纵向宽度变动系数为0.02，膜元件的纯水透水性为 1.5m³/m²/d，运行时的进水回收率为85％，进水TDS约为200mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为80-150mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为 1-3mg/L，z值750 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量1.5m/d，回收率85％，原水供给侧流路格网厚度0.3mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为0.56L/min，用户需求在0.51L/min以上时，满足用户需求。同时根据系统流量下降幅度来自动进行冲洗使其产水流量恢复，具体操作可如下：新膜的产水流量为0.56L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为0.006m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.022％/L，在下降到新膜产水流量的70％时，也就是过滤1364L时，通过压力和/或流量控制装置14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门18以及开启调节阀门12，然后开启进水泵13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为 1.7L/min，膜面流速7cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门17，此时产水流量恢复至0.48L/min，回复率为51.1％(冲洗后产水流量恢复量/冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的1.51倍。冲洗频率约为1次/1364L，冲洗用水量为0.85L。

实施例13

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.30mm，供给侧流路格网的丝交点密度为50个/100mm²，透过侧流路格网为条形流道构造，透过侧流路格网纵向宽度变动系数为0.02，膜元件的纯水透水性为 1.5m³/m²/d，运行时的进水回收率为85％，进水TDS约为200mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为50-150mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为1-3mg/L，z值750 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量1.5m/d，回收率85％，原水供给侧流路格网厚度0.3mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为0.56L/min，在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为1.31L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为 0.013m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.02％/L，在下降到新膜产水流量的70％时，也就是过滤 1500L时，通过压力和/或流量控制装置14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门18以及开启调节阀门12，然后开启进水泵 13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为15L/min，膜面流速64cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门17，此时产水流量恢复至1.21L/min，回复率为74％(冲洗后产水流量恢复量/冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的 1.74倍。冲洗频率约为1次/1500L，冲洗用水量为7.5L。

实施例14

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.30mm，供给侧流路格网的丝交点密度为50个/100mm²，透过侧流路格网为条形流道构造，透过侧流路格网纵向宽度变动系数为0.02，膜元件的纯水透水性为 1.5m³/m²/d，运行时的进水回收率为85％，进水TDS约为200mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为50-150mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为 1-3mg/L，z值750 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量1.5m/d，回收率85％，原水供给侧流路格网厚度0.3mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为0.56L/min，在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为1.31L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为 0.013m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.02％/L，在下降到新膜产水流量的70％时，也就是过滤 1500L时，通过压力和/或流量控制装置14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门18以及开启调节阀门12，然后开启进水泵 13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为1L/min，膜面流速4cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门17，此时产水流量恢复至1.1L/min，回复率为46％(冲洗后产水流量恢复量/冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的1.46 倍。冲洗频率约为1次/1500L，冲洗用水量为0.5L。

实施例15

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.30mm，供给侧流路格网的丝交点密度为50个/100mm²，透过侧流路格网为条形流道构造，透过侧流路格网纵向宽度变动系数为0.02，膜元件的纯水透水性为 1.5m³/m²/d，运行时的进水回收率为85％，进水TDS约为200mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为50-150mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为 3-5mg/L，z值750 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量1.5m/d，回收率85％，原水供给侧流路格网厚度0.3mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为0.56L/min，在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为1.31L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为 0.013m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.022％/L，在下降到新膜产水流量的70％时，也就是过滤 1364L时，通过压力和/或流量控制装置14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门18以及开启调节阀门12，然后开启进水泵 13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为3.6L/min，膜面流速15cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门17，此时产水流量恢复至1.23L/min，回复率为79％(冲洗后产水流量恢复量/冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的 1.79倍。冲洗频率约为1次/1364L，冲洗用水量为1.8L。

实施例16

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.60mm，供给侧流路格网的丝交点密度为220个/100mm²，透过侧流路格网为条形流道构造，透过侧流路格网纵向宽度变动系数为0.02，膜元件的纯水透水性为 0.7m³/m²/d(膜片的纯水透水性为0.8m³/m²/d)，运行时的进水回收率为85％，进水TDS约为200mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为50-150mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为1-3mg/L，z值175 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量0.7m/d，回收率85％，原水供给侧流路格网厚度0.6mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为0.26L/min，在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为0.61L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为0.003m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.024％/L，在下降到新膜产水流量的70％时，也就是过滤1250L时，通过压力和/或流量控制装置14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门18以及开启调节阀门12，然后开启进水泵13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为7L/min，膜面流速15cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门17，此时产水流量恢复至0.5L/min，回复率为38.8％(冲洗后产水流量恢复量/冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的1.39倍。冲洗频率约为1次/1250L，冲洗用水量为3.5L。

实施例17

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.1mm，供给侧流路格网的丝交点密度为220个/100mm²，透过侧流路格网为条形流道构造，透过侧流路格网纵向宽度变动系数为0.02，膜元件的纯水透水性为 0.55m³/m²/d(膜片与实施例6中所用膜片一样，膜片的纯水透水性一致)，运行时的进水回收率为85％，进水TDS约为200mg/L，硬度(以碳酸钙计) 范围为50-150mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为1-3mg/L，z 值825 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量0.55m/d，回收率85％，原水供给侧流路格网厚度0.1mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为0.21L/min，在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为0.48L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为0.014m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.022％/L，在下降到新膜产水流量的70％时，也就是过滤1364L时，通过压力和/或流量控制装置14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门18以及开启调节阀门12，然后开启进水泵13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为2.4L/min，膜面流速 31cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门17，此时产水流量恢复至0.38L/min，回复率为30％(冲洗后产水流量恢复量/冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的1.3倍。冲洗频率约为1次/1364L，冲洗用水量为1.2L。

实施例18

如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.3mm，供给侧流路格网的丝交点密度为50个/100mm²，透过侧流路格网为传统经编针织物格网，膜元件的纯水透水性为2.2m³/m²/d(膜片的纯水透水性为 2.3m³/m²/d)，运行时的进水回收率为95％，进水TDS约为200mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为50-150mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为 1-3mg/L，z值367 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量2.2m/d，回收率95％，原水供给侧流路格网厚度0.3mm)。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为0.83L/min，在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为1.93L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为 0.006m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.022％/L，在下降到新膜产水流量的95％时，也就是过滤 227L时，通过压力和/或流量控制装置14，关闭半透膜元件产水侧流量控制阀门17，开启冲洗流量控制阀门18以及开启调节阀门12，然后开启进水泵 13，通过调节阀门12的开度来控制冲洗流量。此次冲洗流量为3.6L/min，膜面流速15cm/s，冲洗时间为30s，冲洗完成后关闭冲洗流量控制阀门18，开启半透膜元件产水侧流量控制阀门17，此时产水流量恢复至1.9L/min，回复率为74％(冲洗后产水流量恢复量/冲洗前产水流量下降量)，可使膜元件产水流量在到达更换膜元件前的极限值的总产水量达到不清洗总产水量的1.74 倍。冲洗频率约为1次/227L，冲洗用水量为1.8L。

对比例1

如图4所示，一种净水装置，原水通过进水泵12和半透膜元件供给管路 2流入半透膜元件1，水经过半透膜元件处理后，经过半透膜元件产水侧流量控制阀门17，进入用水口15，供日常使用，而浓水侧经过浓水供给管路3 排出。如图1所示的净水装置的膜元件的原水供给侧流路格网厚度为 0.60mm，供给侧流路格网的丝交点密度为220个/100mm²，透过侧流路格网为传统经编针织物格网，膜的纯水透水性为0.6m³/m²/d(膜片的纯水透水性为0.8m³/m²/d)，运行时的进水回收率为85％，进水TDS为200mg/L，z值 150 1/d(运行参数和条件为：膜元件通量0.6m/d，回收率85％，原水供给侧流路格网厚度0.6mm)，原水TDS约为200mg/L，硬度(以碳酸钙计)范围为50-150mg/L，有机物含量(以总有机碳TOC计)范围为1-3mg/L。净水装置在自来水压0.2MPa的情况下，反渗透膜的产水流量为0.23L/min，不管用户用水需求为多少，原水泵均自动开启，启动过于频繁，泵易损坏，泵的使用寿命为一年以下。同时，在进水泵全开，调节阀门全开的情况下，新膜的产水流量为0.53L/min，半透膜元件的浓缩侧出口处的膜面流速为0.003m/s，随着运行时间的增加，膜产水流量下降，单位处理量(每升)的产水流量下降率为0.04％/L，不对膜元件进行冲洗。

经实施例和对比例的对比可以看出，采用本申请的净水装置，可以根据，可以根据用水口处的用水需求进行管路压力和/或流量的控制，控制原水泵的启动，避免了半透膜运行过程中进水泵频繁开启所造成的能耗高及故障率高的问题，泵的使用寿命大大提高。同时，通过污染状况对膜元件进行冲洗，可使膜元件在到达更换膜元件前的极限值的总产水量比不清洗时总产水量多，处理水量多，利用效率高。

Claims (18)

1.一种净水装置的运行方法，原水通过一个或多个半透膜原水供给管路2进入半透膜元件1，经半透膜元件1分离为产水和浓水，半透膜元件1的产水通过产水供给管路4供给用水口，半透膜元件1的浓水通过浓水供给管路3供给浓水供给口，其特征在于：半透膜元件1通过压力和/或流量控制系统进行半透膜元件1的产水流量控制和/或恢复。

2.根据权利要求1所述的净水装置的运行方法，其特征在于：所述半透膜元件1的原水供给侧流路格网厚度为0.15mm-0.50mm，供给侧流路格网的丝交点密度为15-210个/100mm²。

3.根据权利要求1-2所述的净水装置的运行方法，其特征在于：所述半透膜元件1半透膜元件的透过侧流路格网的纵向宽度变动系数为0.00-0.10。

4.根据权利要求1-3所述的净水装置的运行方法，其特征在于：半透膜元件1还通过压力和/或流量调节供给管路10、进水控制装置13以及调节阀门12进行半透膜元件1的产水流量控制和/或恢复。

5.根据权利要求1-4所述的净水装置的运行方法，其特征在于：所述产水供给管路4和/或半透膜原水供给管路2的压力和/或流量通过压力和/或流量控制系统、和/或进水控制装置13、和/或调节阀门12来控制。

6.根据权利要求1-5所述的净水装置的运行方法，其特征在于：根据原水和/或产水的水质，通过在半透膜原水供给管路设置的压力和/或流量控制系统、和/或进水控制装置13、和/或调节阀门12来控制半透膜原水供给管路和/或半透膜产水供给管路的压力和/或流量。

7.根据权利要求1-6所述的净水装置的运行方法，其特征在于：半透膜元件满足z大于200 1/d，其中z＝B×(1-A)/D，A为半透膜元件回收率，B为半透膜元件的初期水通量(m/d)，D为供给侧流路格网厚度(m)。

8.根据权利要求1-7所述的净水装置，其特征在于：半透膜元件浓缩侧出口处的膜面流速V>0.006(m/s)，其中，V(m/s)＝浓缩水流量(m³/s)/(膜长(m)×流路格网厚度(m))。

9.根据权利要求1-8所述的净水装置的运行方法，其特征在于：所述压力和/或流量控制系统在半透膜元件1产水流量下降至半透膜元件1初始产水流量的50％-95％时开启冲洗程序。

10.根据权利要求1-9所述的净水装置的运行方法，其特征在于：半透膜元件回收率为50％-100％。

11.根据权利要求1-10所述的净水装置的运行方法，其特征在于：原水侧冲洗流速为5cm/s-50cm/s。

12.根据权利要求1-11所述的净水装置的运行方法，其特征在于：所述半透膜元件的纯水透水性>0.7m³/m²/day。

13.一种净水装置，包括一个或多个半透膜元件原水供给管路2、半透膜元件1、产水供给管路4及浓水供给管路3，其特征在于：该净水装置还包括具有冲洗功能的压力和/或流量控制系统。

14.根据权利要求13所述的净水装置，其特征在于：半透膜元件的原水供给侧流路格网厚度为0.15mm-0.50mm，供给侧流路格网的丝交点密度为15-210个/100mm²。

15.根据权利要求13-14所述的净水装置，其特征在于：所述半透膜元件1半透膜元件的透过侧流路格网的纵向宽度变动系数为0.00-0.10。

16.根据权利要求13-15所述的净水装置，其特征在于：该净水装置还包括压力和/或流量调节供给管路10，进水控制装置13以及调节阀门12。

17.根据权利要求13-16所述的净水装置，其特征在于：所述产水供给管路4和/或半透膜原水供给管路2的压力和/或流量通过压力和/或流量控制系统、和/或进水控制装置13、和/或调节阀门12来控制。

18.根据权利要求13-17所述的净水装置，其特征在于：根据原水和/或产水的水质，通过在半透膜原水供给管路2设置的压力和/或流量控制系统、和/或进水控制装置13、和/或调节阀门12来控制半透膜原水供给管路2和/或半透膜产水供给管路4的压力和/或流量。