CN109607683B - 一种互相反洗超滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种互相反洗超滤装置，包括一进水阀、一预处理组件、一第一电动三通球阀、一第二电动三通球阀、第一超滤膜组、第二超滤膜组、一第一电动球阀、一第二电动球阀、一出水阀、一常开电磁阀、一可编程时间控制件、一压差控制件、一排水沟。本发明采用第一超滤膜组和第二超滤膜组互相反洗方式进行清洗，第一超滤膜组的产水反洗第二超滤膜组，接着第二超滤膜组的产水反洗第一超滤膜组，最后自来水对第一超滤膜组和第二超滤膜组进行正冲，将污染物送至排水沟，从而解决了储水箱反洗和自来水反洗的缺陷，有效延长超滤膜组件的使用寿命，减少占地，加强系统集成化。

Description

一种互相反洗超滤装置

技术领域

本发明属于净水器技术领域，具体涉及一种互相反洗超滤装置。

背景技术

随着水源紧缺和水污染现象加剧、水质标准与处理费用的提高和居民用水安全意识的提高，饮用水安全逐渐成为居民的关注重点。虽说自来水水厂出水水质大部分是安全可靠的，但是管道输送和二次供水过程中污染不可避免，这就要求终端用户使用深度处理装置对自来水进行深度处理才能得到优质水。在深度处理系统中，超滤技术目前自来水深度处理最主要的技术手段，也是未来的发展趋势。

超滤作为一种膜分离技术，超滤出水能够满足大部份居民用户的用水水质需求。超滤技术除浊率高，出水浊度能够保持在0.3NTU以下，对颗粒物的去除率能够保持在99.9％以上，有效去除水体中的胶体和颗粒物。能够有效去除藻类、贾地鞭毛虫、隐孢子虫、细菌等微生物及病毒。同时对大分子有机物有着良好的去除效果，出水水质稳定。

超滤膜净水系统应用过程中的重中之重在于膜组件的清洗方式和清洗效果。目前超滤产品采用的清洗方法主要是反洗和正冲，且延缓膜污染的方式主要有三种：①采用设置储水罐储存超滤水通过泵或储水罐收缩(如GE Homespring UF211)来反洗；②直接使用自来水进行反洗；③直接采用错流过滤，延缓膜组件的污染速率。第一种方式可能存在占地面积大，储水箱需要经常清理，且需要增设一台加压泵或储水罐收缩将反洗水压出。第二种方式比较简便，若是自来水水质较差，反而会将所带的污染物堵死膜孔，同时产水时污染物会进入到优质水中。第三种方式能够减缓膜组件污染，但是会产生大量废水，产水效率不高，同时通量一直降低，通量无法有效恢复。

CN205917105U公开了一种一体化净水系统，包括预处理单元、超滤净水单元、纳滤净水单元、紫外消毒单元及排污单元。且该系统能够实现超滤组件互相反冲洗，可达到简化系统和节约用水的目的。但是在互相反冲洗的过程中，需控制多个阀门，控制状态较为复杂，电气设计也相对比较复杂。

综上可知，目前上述主要反洗方式都存在一定的缺点，因此需对现有清洗工艺进行进一步优化，使之可以通过制得的超滤水进行反洗又能不用增设储水罐和反洗泵，同时又能对系统的控制方式进行简化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种互相反洗超滤装置。

本发明的技术方案如下：

一种互相反洗超滤装置，其特征在于：包括一进水阀、一预处理组件、一第一电动三通球阀、一第二电动三通球阀、第一超滤膜组、第二超滤膜组、一第一电动球阀、一第二电动球阀、一出水阀、一常开电磁阀、一可编程时间控制件、一压差控制件、一排水沟；

第一超滤膜组和第二超滤膜组相互并联；

自来水依次通过预处理组件和第一电动三通球阀连通第一超滤膜组的进水端，并依次通过预处理组件和第二电动三通球阀连通第二超滤膜组的进水端，第一超滤膜组和第二超滤膜组的产水端依次通过第一电动球阀连通出水阀以提供产水；

第一超滤膜组和第二超滤膜组的进水端分别通过第一电动三通球阀和第二电动三通球阀连通排水沟，第一超滤膜组和第二超滤膜组的浓水端均通过第二电动球阀连通排水沟；

进水阀的出水端通过常开电磁阀直接连通出水阀的进水端；

压差控制件的一端连通预处理组件的出水端，另一端连通第一电动球阀的进水端；

可编程时间控制件分别与第一电动三通球阀、第二电动三通球阀、第一电动球阀、第二电动球阀、常开电磁阀和压差控制件电连接，使得：当处于反洗状态时，第一超滤膜组的产水反洗第二超滤膜组，接着第二超滤膜组的产水反洗第一超滤膜组，最后自来水对第一超滤膜组和第二超滤膜组进行正冲，将污染物送至排水沟；当第一超滤膜组和/或第二超滤膜组污染严重时，通过压差控制件关闭第一电动三通球阀、第二电动三通球阀、第一电动球阀和第二电动球阀，使进水阀和出水阀通过常开电磁阀直接连通。

在本发明的一个优选实施方案中，所述预处理组件包括依次相连的一Y型过滤器和一减压阀。

在本发明的一个优选实施方案中，所述压差控制件的一端与第一电动三通球阀及第二电动三通球阀之间设有一第一压力表。

在本发明的一个优选实施方案中，所述压差控制件的另一端与第一超滤膜组及第二超滤膜组的产水端之间设有一第二压力表。

在本发明的一个优选实施方案中，所述第一电动球阀的出水端设有一单向阀。

进一步优选的，所述单向阀的出水端设有一流量计。

在本发明的一个优选实施方案中，所述进水阀和所述出水阀均为蝶阀。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用第一超滤膜组和第二超滤膜组互相反洗方式进行清洗，第一超滤膜组的产水反洗第二超滤膜组，接着第二超滤膜组的产水反洗第一超滤膜组，最后自来水对第一超滤膜组和第二超滤膜组进行正冲，将污染物送至排水沟，从而解决了储水箱反洗和自来水反洗的缺陷，有效延长超滤膜组件的使用寿命，减少占地，加强系统集成化。

2、本发明采用电动三通球阀，减少阀门数量，同时采用可编程时间控制件作为电气控制系统的核心，能在设备上直接进行简单中文编程，便能实现各工作流程状态下阀门的简便控制。

3、本发明在进水阀和出水阀设置一常开电磁阀作为自来水转换系统，该自来水管路在膜组件清洗时或在设备停机停电时，该常开电磁阀使自来水将自动通过该管路进行自来水供应。

4、本发明在预处理组件的出水端和第一电动球阀的进水端设置一压差控制件，设置依次为核心的膜污染报警系统，膜污染严重时，压差控制器动作，同时系统关闭相应阀门，保护超滤膜组件，同时可启动强制清洗对超滤膜进行互为反冲洗和正冲清洗。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。

实施例1

一种互相反洗超滤装置，包括一进水阀1、一预处理组件2、一第一电动三通球阀31、一第二电动三通球阀32、第一超滤膜组41、第二超滤膜组42、一第一电动球阀51、一第二电动球阀52、一出水阀6、一常开电磁阀7、一可编程时间控制件8(可直接进行简单中文编程)、一压差控制件9、一排水沟0；

第一超滤膜组41和第二超滤膜组42相互并联；

自来水依次通过预处理组件2和第一电动三通球阀31连通第一超滤膜组41的进水端，并依次通过预处理组件2和第二电动三通球阀32连通第二超滤膜组42的进水端，第一超滤膜组41和第二超滤膜组42的产水端依次通过第一电动球阀51连通出水阀6以提供产水；

第一超滤膜组41和第二超滤膜组42的进水端分别通过第一电动三通球阀31和第二电动三通球阀32连通排水沟0，第一超滤膜组41和第二超滤膜组42的浓水端均通过第二电动球阀52连通排水沟0；

进水阀1的出水端通过常开电磁阀7直接连通出水阀6的进水端，使得当第一超滤膜组41和第二超滤膜组42在清洗时或在设备停机停电时，进水阀1和出水阀6通过该常开电磁阀7实现自来水的供应；

压差控制件9的一端连通预处理组件2的出水端，另一端连通第一电动球阀的进水端；

可编程时间控制件8分别与第一电动三通球阀31、第二电动三通球阀32、第一电动球阀51、第二电动球阀52、常开电磁阀7和压差控制件9电连接，使得：当处于反洗状态时，第一超滤膜组41的产水反洗第二超滤膜组42，接着第二超滤膜组42的产水反洗第一超滤膜组41，最后自来水对第一超滤膜组41和第二超滤膜组42进行正冲，将污染物送至排水沟0，从而解决了储水箱反洗和自来水反洗的缺陷，有效延长超滤膜组件的使用寿命，减少占地，加强系统集成化；当第一超滤膜组41和/或第二超滤膜组42污染严重时，通过压差控制件9关闭第一电动三通球阀31、第二电动三通球阀32、第一电动球阀51和第二电动球阀52，保护第一超滤膜组41和第二超滤膜组42，使进水阀1和出水阀6通过常开电磁阀7直接连通，同时可启动强制清洗对超滤膜进行互为反冲洗和正冲清洗。

优选的，所述预处理组件2包括依次相连的一Y型过滤器21和一减压阀22，能够有效保护超滤膜，防止管网内较大的颗粒和管网内水压的波动对超滤膜造成损害。所述压差控制件9的一端与第一电动三通球阀31及第二电动三通球阀32之间设有一第一压力表91。所述压差控制件9的另一端与第一超滤膜组41及第二超滤膜组42的产水端之间设有一第二压力表92。所述第一电动球阀51的出水端设有一单向阀510。所述单向阀510的出水端设有一流量计511。所述进水阀1和所述出水阀6均为蝶阀。所述可编程时间控制件8型号为PLC08-3FF，其具有如下特点：1、延时控制；2、逻辑控制；3、日历定时；4、简洁的接线方式；5、自带简易人机界面。

进一步优选的，本发明的第一超滤膜组41和第二超滤膜组42的最大进水压力小于6bar，运行时的最大跨膜压差小于2.1bar，预期产水浊度小于0.15NTU。一般运行时(用泵进行反洗)，超滤膜组进水压力在1bar左右，初始压差在0.2-0.5bar，若初始跨膜压差上升1bar，则第一超滤膜组41和/或第二超滤膜组42污染严重，需要进行化学清洗。第一超滤膜组41和第二超滤膜组42在运行过程中膜污染逐渐加重，跨膜压差逐渐增大，增加到一定程度则进入报警阶段，随即停止过滤，打开自来水转换系统(即常开电磁阀7)，停机时(按下停机按钮或者直接断电)，超滤膜停止过滤，打开自来水转换系统，提供自来水。

本发明的具体运行过程如下：

在本发明正常循环运行时，可分为清洗阶段和过滤阶段。清洗阶段一般为1.5-6min，过滤阶段一般为8-12h。启动本发明，打开第一电动三通球阀31，保持常开电磁阀7开启，第二电动三通球阀32、第二电动球阀52和第一电动球阀51保持关闭，进入第一超滤膜组41冲第二超滤膜组42阶段，黄色指示灯亮，持续时间0.5-2min；随后关闭第一电动三通球阀31，打开第二电动三通球阀32，常开电磁阀7保持开启，保持第二电动球阀52和第一电动球阀51关闭，进入第二超滤膜组42冲第一超滤膜组41阶段，黄色指示灯亮，持续时间0.5-2min；随后打开第一电动三通球阀31和第二电动球阀52，保持第二电动三通球阀32和常开电磁阀7打开，保持第一电动球阀51关闭，进入正冲阶段，黄色指示灯亮，持续时间0.5-2min。而后关闭第二电动球阀52和常开电磁阀7，保持第一电动三通球阀31和第二电动三通球阀32开启，开启第一电动球阀51，进入过滤阶段，绿色指示灯亮，持续时间8-12h。

随着本发明的运行，超滤膜组件污染越来越严重，当跨膜压差超过1bar时，系统进入膜污染警报阶段，红色指示灯亮，关闭第一电动三通球阀31、第二电动三通球阀32、第二电动球阀52和第一电动球阀51，开启电磁阀常开电磁阀7，为用户提供自来水。

当出现膜污染警报阶段时，需按下强制冲洗按钮，进入强制清洗阶段，黄色指示灯亮，也就是第一超滤膜组41冲第二超滤膜组42阶段、第二超滤膜组42冲第一超滤膜组41阶段和正冲阶段进行循环冲洗，持续冲洗时间一般为6-12min，可以适当延长清洗时间，若是无法有效恢复通量，则取出超滤膜进行化学清洗。

当停机时，指示灯不亮，本发明会关闭第一电动三通球阀31、第二电动三通球阀32、第二电动球阀52和第一电动球阀51，开启电磁阀常开电磁阀7，为用户提供自来水。或系统断电时，第一电动三通球阀31、第二电动三通球阀32、第二电动球阀52和第一电动球阀51会保持原先的开关状态，而断电时常开电磁阀7则会处于自动打开的状态，能够继续为用户提供自来水，不至于存在系统断电时处于无水可用的状态。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (5)

1.一种互相反洗超滤装置，其特征在于：包括一进水阀、一预处理组件、一第一电动三通球阀、一第二电动三通球阀、第一超滤膜组、第二超滤膜组、一第一电动球阀、一第二电动球阀、一出水阀、一常开电磁阀、一可编程时间控制件、一压差控制件、一排水沟；

第一超滤膜组和第二超滤膜组相互并联；

自来水依次通过预处理组件和第一电动三通球阀连通第一超滤膜组的进水端，并依次通过预处理组件和第二电动三通球阀连通第二超滤膜组的进水端，第一超滤膜组和第二超滤膜组的产水端依次通过第一电动球阀连通出水阀以提供产水，该预处理组件包括依次相连的一Y型过滤器和一减压阀；

第一超滤膜组和第二超滤膜组的进水端分别通过第一电动三通球阀和第二电动三通球阀连通排水沟，第一超滤膜组和第二超滤膜组的浓水端均通过第二电动球阀连通排水沟；

进水阀的出水端通过常开电磁阀直接连通出水阀的进水端；

压差控制件的一端连通预处理组件的出水端，另一端连通第一电动球阀的进水端；

可编程时间控制件分别与第一电动三通球阀、第二电动三通球阀、第一电动球阀、第二电动球阀、常开电磁阀和压差控制件电连接，使得：当处于反洗状态时，第一超滤膜组的产水反洗第二超滤膜组，接着第二超滤膜组的产水反洗第一超滤膜组，最后自来水对第一超滤膜组和第二超滤膜组进行正冲，将污染物送至排水沟；当第一超滤膜组和/或第二超滤膜组污染严重时，通过压差控制件关闭第一电动三通球阀、第二电动三通球阀、第一电动球阀和第二电动球阀，使进水阀和出水阀通过常开电磁阀直接连通，且压差控制件的一端与第一电动三通球阀及第二电动三通球阀之间设有一第一压力表。

2.如权利要求1所述的一种互相反洗超滤装置，其特征在于：所述压差控制件的另一端与第一超滤膜组及第二超滤膜组的产水端之间设有一第二压力表。

3.如权利要求1所述的一种互相反洗超滤装置，其特征在于：所述第一电动球阀的出水端设有一单向阀。

4.如权利要求3所述的一种互相反洗超滤装置，其特征在于：所述单向阀的出水端设有一流量计。

5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的一种互相反洗超滤装置，其特征在于：所述进水阀和所述出水阀均为蝶阀。