CN114133070A - 一种ro浓缩水回收利用设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及净水技术领域，公开了一种RO浓缩水回收利用设备及方法，包括过滤软化系统和反渗透系统，过滤软化系统和反渗透系统之间连接有软水存储单元，反渗透系统连接有RO浓缩水回收单元和纯水利用单元，RO浓缩水回收单元上连接有使用单元；软水存储单元与RO浓缩水回收单元之间连接有软水补充管，RO浓缩水回收单元上设有用于控制软水补充管连通或者断开的控制机构。本申请中通过设置RO浓缩水回收单元对RO浓缩水进行回收利用，解决了现有技术中净水设备在净水过程中存在水资源浪费严重且净水成本大的问题。

Description

一种RO浓缩水回收利用设备及方法

技术领域

本发明涉及净水技术领域，具体涉及一种RO浓缩水回收利用设备及方法。

背景技术

软水纯水一体化处理设备可实现软水和纯水的兼容生产和供给，与传统的纯水处理设备和软水处理设备相比，具有降低设备生产及运行成本、节约设备安放空间、便于设备维护管理和提高水资源利用率等优势，近年来在医院、工厂和家庭中较广泛应用。

现有的软水纯水一体化处理设备对自来水(也称硬水)进行过滤过程中，通常利用过滤软化系统对自来水中的钙离子、镁离子、大颗粒性无机物和部分有机物进行有效去除，从而得到杂质较少的软水，在将软水作为原水泵入到反渗透系统中再次进行过滤，利用反渗透系统中的反渗透膜对软水进行过滤，透过反渗透膜的水形成纯水，未能透过反渗透膜的水形成RO浓缩水，纯水可以用于器械漂洗和热力消毒等，而目前的处理设备中，基本上是将RO浓缩水作为废水直接排放，造成大量的水资源浪费，即使少数设备将RO浓缩水进行回收利用，采用的方式也一般是设置多级反渗透系统，将前级反渗透系统产生的部分浓缩水作为原水排入下一级反渗透系统中，实现对部分RO浓缩水的回收利用。虽然采用上述方式可以有效对部分RO浓缩水进行回收利用，但是大量的RO浓缩水仍然作为废水被排放浪费，而且由于下一级反渗透系统的原水中由于注入了一定量的RO浓缩水，使得原水中的杂质(盐分)浓度升高，从而造成下一级以及后续连接的反渗透系统的反渗透膜耗损严重，增大了净水的成本。因此有必要对现有的设备进行优化改进，以降低设备水资源浪费严重且净水成本大的问题。

发明内容

本发明意在提供一种RO浓缩水回收利用设备及方法，以解决现有技术中净水设备在净水过程中存在水资源浪费严重且净水成本大的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种RO浓缩水回收利用设备，包括过滤软化系统和反渗透系统，过滤软化系统和反渗透系统之间连接有软水存储单元，反渗透系统连接有RO浓缩水回收单元和纯水利用单元，RO浓缩水回收单元上连接有使用单元；软水存储单元与RO浓缩水回收单元之间连接有软水补充管，RO浓缩水回收单元上设有用于控制软水补充管连通或者断开的控制机构。

本方案的原理是：过滤软化系统用于对自来水进行初步过滤而得软水，软水存储单元用于对过滤软化系统产生的软水进行暂存，反渗透系统用于对软水进行再次过滤而得到纯水和RO浓缩水，纯水存储单元用于存储产生的纯水，以便取用；RO浓缩水回收单元用于对RO浓缩水进行回收暂存，并可以将RO浓缩水输送至使用单元处进行使用，实现对RO浓缩水的回收利用；同时，通过控制机构可以控制软水补充管的连通或者断开，当RO浓缩水回收单元中的RO浓缩水量较少而无法满足使用时，利用控制机构控制软水补充管打开而将软水存储单元中的部分软水输送至RO浓缩水回收单元中，从而保持使用单元的用水不受影响。

本方案的有益效果在于：

1.能够有效避免RO浓缩水的浪费：相比于技术中将所有RO浓缩水作为废水排放或者回收利用部分RO浓缩水的情况，RO浓缩水的回收利用率低，水资源浪费依然十分严重。本申请中，通过设置RO浓缩水回收单元，可以将反渗透系统产生的所有RO浓缩水进行回收利用，并将其用于使用单元中，从而完全避免RO浓缩水的浪费。

2.能够降低反渗透膜的损耗：对于设置多级反渗透系统的情况，由于不需要将部分RO浓缩水作为原水输送至下一级的反渗透系统中，从而降低下一级反渗透系统中反渗透膜的损耗，降低净水成本。

3.过滤软化系统与反渗透系统之间相互影响较小：本申请中，由于设置了软水存储单元，可以对过滤软化系统生产的软水进行暂存，从而在过滤软化系统和反渗透系统进行常规在线清洗时二者不会相互影响，例如在反渗透系统进行在线清洗时，过滤软化系统还可以一直工作而产生软水，从而使得软水能够持续生成并存储，在过滤软化系统进行在线清洗时，可以由软水存储单元向反渗透系统供给软水，提升净水效率。

4.能够确保使用单元有充足的水：本申请中，RO浓缩水回收单元会将所有的RO浓缩水进行回收利用，并将其输送至使用单元使用，当RO浓缩水的量不足时，还能够通过软水存储单元向RO浓缩水回收单元补充软水，从而使得使用单元随时都能够获得充足的水。

优选的，作为一种改进，所述RO浓缩水回收单元包括RO浓缩水回收管以及依次连接于RO浓缩水回收管上的RO浓缩水收集箱和RO浓缩水输送泵，所述RO浓缩水回收管连通于反渗透系统和使用单元之间。

本方案中，利用RO浓缩水输送泵可以将RO浓缩水收集箱内回收的RO浓缩水泵至使用单元处使用，结构简单。

优选的，作为一种改进，所述软水存储单元包括软水输送管和连接于软水输送管上的软水存储箱，所述软水输送管连接于过滤软化系统和反渗透系统之间，软水输送管上固定连接有软水输送泵，软水输送泵位于软水存储箱和反渗透系统之间，所述软水补充管连接于软水输送泵和RO浓缩水收集箱之间。

本方案中，利用软水输送泵可以方便地将软水泵入到反渗透系统以及RO浓缩水收集箱中。

优选的，作为一种改进，所述软水输送泵上连接有软水取用管，所述软水取用管上固定连接有软水取用泵。

本方案中，在软水输送泵上再连接软水取用管，以便在无法使用RO浓缩水进行清洗或者其他操作而只能使用软水的情况下合理地取用软水。

优选的，作为一种改进，所述控制机构包括水位传感器以及与水位传感器电连接的软水补充泵，所述水位传感器固定连接于RO浓缩水收集箱内，所述软水补充泵固定连接于软水补充管上。

本方案中，利用水位感应器对RO浓缩水收集箱中的水位高低进行检测，当RO浓缩水收集箱中的水位低于设定值时，水位感应器控制软水补充泵打开，从而使软水存储箱对RO浓缩水收集箱输送软水，确保RO浓缩水收集箱中存在充足的水供使用单元使用。

优选的，作为一种改进，还包括同时与过滤软化系统和反渗透系统连通的清洗存储箱，所述清洗存储箱上固定连接清洗取用管，清洗取用管上固定连接有淋洗输送泵。

本方案中，利用清洗存储箱对过滤软化系统和反渗透系统在线清洗过程中使用的清洗水进行回收利用，可以将此类废水输送至环境卫生冲洗等使用场所。

优选的，作为一种改进，所述水位传感器包括高液位传感器和低液位传感器，高液位传感器的高度高于低液位传感器的高度。

本方案中，当RO浓缩水收集箱中的液面低于低液位传感器的检测线时，软水输送泵打开而使得软水存储箱向RO浓缩水收集箱输送如软水；而当RO浓缩水收集箱中的液面高于高液位传感器的检测线时，说明RO浓缩水收集箱中的RO浓缩水量充足，此时关闭软水输送泵而不向RO浓缩水收集箱中补充软水。

优选的，作为一种改进，所述过滤软化系统和软水存储箱之间设有单向阀。

本方案中，利用单向阀的单向限流，防止生成的软水回流。

优选的，作为一种改进，所述纯水利用单元包括纯水输送管和固定连接于纯水输送管上的纯水输送泵。

本方案中，利用纯水输送管和纯水输送泵对生成的纯水进行输送。

优选的，作为一种改进，一种RO浓缩水回收利用方法，使用了所述的一种RO浓缩水回收利用设备，包括如下步骤，

步骤一、自来水初步过滤，利用过滤软化系统对自来水进行初步过滤而得到软水，并将软水输送至软水存储箱中进行暂存；

步骤二、进行反渗透，利用软水输送泵将软水存储箱中的软水泵入到反渗透系统，利用反渗透系统进行过滤而得到纯水和RO浓缩水，并将RO浓缩水输送至RO浓缩水收集箱中；

步骤三、回收利用RO浓缩水，利用RO浓缩水输送泵将RO浓缩水收集箱中收集的RO浓缩水泵经RO浓缩水回收管泵至使用单元；

步骤四、向RO浓缩水收集箱中补充软水，当水位传感器检测到RO浓缩水收集箱内RO浓缩水的液面低于设定值时，水位传感器控制软水补充泵打开，利用软水输送泵将软水存储箱中的软水经软水输送管泵入到RO浓缩水收集箱中。

附图说明

图1为本发明实施例一的示意图。

图2为本发明实施例二的示意图。

图3为本发明实施例三的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：过滤软化系统1、反渗透系统2、软水输送管3、软水存储箱4、软水输送泵5、单向阀6、纯水输送管7、纯水输送泵8、RO浓缩水回收管9、RO浓缩水收集箱10、RO浓缩水输送泵11、使用单元12、软水补充管13、软水补充泵14、高液位传感器15、低液位传感器16、清洗存储箱17、清洗取用管18、淋洗输送泵19、软水取用管20、软水取用泵21。

实施例一

实施例一基本如附图1所示：一种RO浓缩水回收利用设备，包括依次连通的过滤软化系统1、软水存储单元和反渗透系统2，过滤软化系统1用于对自来水进行初步过滤而得到软水，过滤软化系统1可采用依次连接的石英砂过滤器、活性炭过滤器、软化再生处理罐和保安过滤器进行过滤；软水存储单元用于暂存过滤软化系统1生成的软水，反渗透系统2用于对软水进行再次过滤，反渗透系统2中设置有反渗透膜，软水通过反渗透系统2的过滤时，能够透过反渗透膜的软水形成纯水，而未能够透过反渗透膜的水形成RO浓缩水。

软水存储单元包括软水输送管3和连接于软水输送管3上的软水存储箱4，软水输送管3连接于过滤软化系统1和反渗透系统2之间，软水输送管3上安装有软水输送泵5，软水输送泵5位于软水存储箱4和反渗透系统2之间，利用软水存储箱4可以对过滤软化系统1产生的软水进行暂存，同时还可以利用软水输送泵5将软水存储箱4中暂存的软水泵入到反渗透系统2中进行再次过滤而得到纯水和RO浓缩水，为了避免软水存储箱4中的软水回流至过滤软化系统1中，在过滤软化系统1和软水存储箱4之间的软水谁送管上安装有单向阀6。

如图1所示，反渗透系统2连接有RO浓缩水回收单元和纯水利用单元，其中纯水利用单元包括纯水输送管7和安装于纯水输送管7上的纯水输送泵8；RO浓缩水回收单元包括RO浓缩水回收管9以及依次连接于RO浓缩水回收管9上的RO浓缩水收集箱10和RO浓缩水输送泵11，RO浓缩水回收管9的一端与反渗透系统2连接、另一端连接有使用单元12，本实施例中，使用单元12包括可以使用RO浓缩水的使用结构或瀍河，例如不锈钢器械清洗槽、灭菌器冷却腔和器械清洗取水端等，特别是由于RO浓缩水中钠离子显著高于软水，其余杂质含量和理化性质与软水相比无明显差异，而RO浓缩水用于清洗的离子辗磨去污作用优于软化水，即使不加清洗剂也可以将不锈钢材质的器具洗得光亮如新，因此特别适合医院中不锈钢医疗器械的清洗。

RO浓缩水收集箱10与软水输送泵5之间连接有软水补充管13，且RO浓缩水收集箱10内设有用于控制软水补充管13连通或者断开的控制机构，本实施例中，控制机构包括水位传感器以及与水位传感器电连接的软水补充泵14，水位传感器包括高液位传感器15和低液位传感器16，高液位传感器15和低液位传感器16均通过螺钉固定连接于RO浓缩水收集箱10的内壁上，且高液位传感器15的高度高于低液位传感器16的高度，而软水补充泵14安装于软水补充管13上。当软水补充泵14打开时，可以将软水存储箱4中暂存的软水经软水补充管13泵入到RO浓缩水收集箱10中，由于利用水位传感器检测容器中的水位，并当容器中的水位到达一定的液位高度时控制泵的开启或者关闭属于本领域常规技术，此处不再赘述其结构和原理。

一种RO浓缩水回收利用方法，使用了如上述的一种RO浓缩水回收利用设备，包括如下步骤：

步骤一、自来水初步过滤，利用过滤软化系统1对自来水进行初步过滤，具体的，石英砂过滤器和活性炭过滤器对自来水进行粗过滤，然后软化再生处理罐和保安过滤器再进行离子交换(自来水中的碳酸钙、碳酸镁与软化再生处理罐内环氧树脂上的氯化钠发生置换反应)而得到软水。而得到软水，并将得到的软水输送至软水存储箱4中进行暂存；

步骤二、进行反渗透，利用软水输送泵5将软水存储箱4中暂存的软水泵入到反渗透系统2，利用反渗透系统2进行过滤而得到纯水和RO浓缩水，利用纯水输送管7和纯水输送泵8将生成的纯水输送至器械漂洗端或者热力消毒用水端等能消耗纯水的地方；同时利用RO浓缩水回收管9将生成的RO浓缩水输送至RO浓缩水收集箱10中，利用RO浓缩水收集箱10对RO浓缩水进行收集暂存；

步骤三、回收利用RO浓缩水，当不锈钢器械清洗槽、灭菌器冷却腔和器械清洗取水端等使用单元12需要使用RO浓缩水时，开启RO浓缩水输送泵11，通过RO浓缩水回收管9将RO浓缩水收集箱10中收集的RO浓缩水泵至使用单元12处，以供使用单元12使用RO浓缩水，从而实现RO浓缩水的回收利用；

步骤四、向RO浓缩水收集箱10中补充软水，由于过滤软化系统1和反渗透系统2在使用一段时间后需要在线清洗，在线清洗时需要用清洗水对过滤软化系统1和反渗透系统2中的过滤部位进行淋洗，以保持各设备具有良好的过滤能力，在各设备在线清洗时段内，各设备是无法进行正常工作的，而在医院等场合，使用单元12是需要二十四小时供水的，因此在反渗透系统2进行在线清洗的时段内不会生成RO浓缩水，随着RO浓缩水收集箱10中RO浓缩水的不断使用，可能造成RO浓缩水收集箱10中的RO浓缩水存量不足，因此当RO浓缩水收集箱10中的液位低于低液位传感器16的感应距离时(低液位传感器16的感应液位可以根据实际情况设置)，低液位传感器16控制软水输送泵5打开，软水输送泵5将软水存储箱4中的软水泵入到RO浓缩水收集箱10中，利用软水作为使用单元12的消耗用水进行补充，从而使RO浓缩水收集箱10中的水量充足；随着软水不断被泵入到RO浓缩水收集箱10中，使得RO浓缩水收集箱10中的液位不断上升，当高液位传感器15检测到RO浓缩水收集箱10中的液位上升至其检测液位时，高液位传感器15控制软水输送泵5关闭，避免一直向RO浓缩水收集箱10中泵入软水，从而使得RO浓缩水收集箱10中的水量充足且适中。采用本方法对RO浓缩水进行收集利用，并优先将RO浓缩水用于使用单元12的使用，其次再才将软水输送至使用单元12使用，完全避免RO浓缩水的浪费，并有效减少软水的用量，节约净水成本。

实施例二

实施例二与实施例二的区别在于：如图2所示，本实施例中，过滤软化系统1和反渗透系统2同时连通有清洗存储箱17，清洗存储箱17上连接有清洗取用管18，清洗取用管18上安装有淋洗输送泵19。当过滤软化系统1和反渗透系统2进行在线清洗时，淋洗排出的水中含有少量的金属离子和其他杂质，清洁度与自来水相近，且淋洗排出水为周期性产生，可控度强，因此利用清洗存储箱17将淋洗后的水进行收集，并可以利用淋洗输送泵19将其泵至环境卫生场所作为冲洗用水，实现对清洗水的回收利用。

实施例三

实施例三与实施例二的区别在于：如图3所示，软水输出泵上还连接有独立的软水取用管20，软水取用管20上安装有软水取用泵21，由于软水与RO浓缩水的性质不完全相同，因此在实际使用过程中，可能需要使用软水而不能使用RO浓缩水的情况，此时只需利用软水取用泵21将软水存储箱4中的软水单独泵至使用场所即可。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种RO浓缩水回收利用设备，包括过滤软化系统和反渗透系统，其特征在于：所述过滤软化系统和反渗透系统之间连接有软水存储单元，所述反渗透系统连接有RO浓缩水回收单元和纯水利用单元，RO浓缩水回收单元上连接有使用单元；所述软水存储单元与RO浓缩水回收单元之间连接有软水补充管，所述RO浓缩水回收单元上设有用于控制软水补充管连通或者断开的控制机构。

2.根据权利要求1所述的一种RO浓缩水回收利用设备，其特征在于：所述RO浓缩水回收单元包括RO浓缩水回收管以及依次连接于RO浓缩水回收管上的RO浓缩水收集箱和RO浓缩水输送泵，所述RO浓缩水回收管连通于反渗透系统和使用单元之间。

3.根据权利要求2所述的一种RO浓缩水回收利用设备，其特征在于：所述软水存储单元包括软水输送管和连接于软水输送管上的软水存储箱，所述软水输送管连接于过滤软化系统和反渗透系统之间，软水输送管上固定连接有软水输送泵，软水输送泵位于软水存储箱和反渗透系统之间，所述软水补充管连接于软水输送泵和RO浓缩水收集箱之间。

4.根据权利要求3所述的一种RO浓缩水回收利用设备，其特征在于：所述软水输送泵上连接有软水取用管，所述软水取用管上固定连接有软水取用泵。

5.根据权利要求3所述的一种RO浓缩水回收利用设备，其特征在于：所述控制机构包括水位传感器以及与水位传感器电连接的软水补充泵，所述水位传感器固定连接于RO浓缩水收集箱内，所述软水补充泵固定连接于软水补充管上。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种RO浓缩水回收利用设备，其特征在于：还包括同时与过滤软化系统和反渗透系统连通的清洗存储箱，所述清洗存储箱上固定连接清洗取用管，清洗取用管上固定连接有淋洗输送泵。

7.根据权利要求5所述的一种RO浓缩水回收利用设备，其特征在于：所述水位传感器包括高液位传感器和低液位传感器，高液位传感器的高度高于低液位传感器的高度。

8.根据权利要求7所述的一种RO浓缩水回收利用设备，其特征在于：所述过滤软化系统和软水存储箱之间设有单向阀。

9.根据权利要求8所述的一种RO浓缩水回收利用设备，其特征在于：所述纯水利用单元包括纯水输送管和固定连接于纯水输送管上的纯水输送泵。

10.一种RO浓缩水回收利用方法，使用了如权利要求9所述的一种RO浓缩水回收利用设备，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一、自来水初步过滤，利用过滤软化系统对自来水进行初步过滤而得到软水，并将软水输送至软水存储箱中进行暂存；

步骤二、进行反渗透，利用软水输送泵将软水存储箱中的软水泵入到反渗透系统，利用反渗透系统进行过滤而得到纯水和RO浓缩水，并将RO浓缩水输送至RO浓缩水收集箱中；

步骤三、回收利用RO浓缩水，利用RO浓缩水输送泵将RO浓缩水收集箱中收集的RO浓缩水泵经RO浓缩水回收管泵至使用单元；

步骤四、向RO浓缩水收集箱中补充软水，当水位传感器检测到RO浓缩水收集箱内RO浓缩水的液面低于设定值时，水位传感器控制软水补充泵打开，利用软水输送泵将软水存储箱中的软水经软水输送管泵入到RO浓缩水收集箱中。

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