CN1944816A

CN1944816A - 家庭分质供水系统

Info

Publication number: CN1944816A
Application number: CNA2006100539845A
Authority: CN
Inventors: 叶茂杨; 李飙
Original assignee: Zhejiang Qinyuan Water Treatment Technology Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Qinyuan Water Treatment Technology Co Ltd
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2006-10-26
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2026-10-26
Also published as: CN100443675C

Abstract

本发明公开了一种家庭分质供水系统，其软水模块的KDF过滤装置的进水端连接原水管道，KDF过滤装置的出水端连接带有盐箱和树脂罐的树脂软化装置的进水端，树脂软化装置的出水端连接吸附模块的进水端，吸附模块的活性炭表面冲洗出水端连接冲厕用水管道，吸附模块的一级净化水出水端连接超滤模块的进水端，超滤模块的错流冲洗出水端连接洗涤用水管道，超滤模块的二级净化水出水端连接RO模块的增压水泵，RO模块的废水出水端连接沐浴热水器进水管道，RO模块的纯水出口端连接压力容器。它利用饮用水和生活用水分质、分流的特点，采用树脂逆流再生、活性炭表面冲洗、超滤膜错流过滤的结构，完成系统自身的清洗，及时排除污染，延长了系统的寿命。

Description

家庭分质供水系统

技术领域

本发明涉及家庭用水的处理系统，特别是一种基于自来水终端的家庭分质供水系统。

背景技术

随着现代化建设快速发展，人口不断增长和城市化现象日趋扩展，在用水量与日俱增的同时，环境污染，尤其是水体环境污染日益严重，由此导致水资源和水质两大危机的威胁日显突出。然而，目前我国大多数自来水厂仍然沿用“混凝—沉淀—过滤—加氯消毒”的传统工艺，对处理当前已被大量工业废水和生活污水污染的水体不但无能为力，甚至适得其反；而且又经长距离管道输送，并加配天面水池供水，不可避免产生“二次污染”。

在城市自来水的供量中，家庭用水仅占10％左右，而真正作为直接饮用水约只占家庭生活用水的10％；然而，现有城镇供水方式却是不问用途，等质供应，一管到底。既不科学，也不合理。如果为了满足1％～2％的饮用水要求而提升包括98％的全部用水的水质，则是更大的浪费，也绝无必要。同时运送高标准的饮用水，对输送管道也提出了很高的要求，国内现有的管道、大量的屋顶水箱必须进行根本性改造，在现在的国情下，还存在很多困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种家庭分质供水系统。它是一种综合的终端水处理系统，将家庭用水完全集合起来进行深度处理、净化、分配，成为家庭用水的控制中心，从而既实现饮用水和生活用水分质、分流，以满足优质优用、低质低用的要求，又不需要花费大量物力人力进行自来水管网改造。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种家庭分质供水系统，包括软水模块、吸附模块、超滤模块和RO模块，其特征是：软水模块的KDF过滤装置的进水端连接原水管道，KDF过滤装置的出水端连接带有盐箱和树脂罐的树脂软化装置的进水端，树脂软化装置的出水端连接吸附模块的进水端，吸附模块的活性炭表面冲洗出水端连接冲厕用水管道，吸附模块的一级净化水出水端连接超滤模块的进水端，超滤模块的错流冲洗出水端连接洗涤用水管道，超滤模块的二级净化水出水端连接RO模块的增压水泵，RO模块的废水出水端连接热水管网，RO模块的纯水出口端连接压力容器。

本发明所采取的技术方案还包括：

所述的树脂软化装置的盐箱和树脂罐为一体化装置。

所述的软水模块采用逆流再生型水处理控制器。

所述的树脂罐为玻璃钢罐，外层为玻璃纤维缠绕，并在罐领部位双层加厚。

所述的软水模块采用大流量阀头。

所述的吸附模块的活性炭为载银活性炭。

所述的软水模块、吸附模块、超滤模块和RO模块采用整体嵌入式结构连接在一起。

所述的软水模块、吸附模块、超滤模块和RO模块的电机和系统控制装置均采用24V电源。

在所述的热水管网进水阀上加装止回阀装置。

由于本发明采取了上述的技术措施，它具有如下优点：

1、利用离子树脂软化、活性炭吸附、超滤膜过滤、反渗透过滤模块，将自来水终端的水网组合起来，用冲厕的水对活性炭吸附模块进行表面清洗；

2、采用错流过滤结构，用洗涤用水对超滤膜系统实现在线清洗，消除膜的浓差极化现象，解决系统污染问题，极大的延长了膜的寿命；

3、采用双膜过滤系统，确保饮用水纯净；

4、将反渗透废水引入热水管网，在热水器进水阀加装止回阀装置，防止热水倒流，实现水资源的完全利用。

本发明利用饮用水和生活用水分质、分流的特点，采用树脂逆流再生、活性炭表面冲洗、超滤膜错流过滤的结构，完成系统自身的清洗，及时排除污染，延长了系统的寿命，使系统无维护寿命超过两年，系统通过综合水处理技术，双膜过滤，使水质得到充分净化，软水模块流量超过0.8m³/min，活性炭吸附模块流量达到0.8m³/min，总处理水量超过350m³，超滤膜模块流量达到0.30m³/min，出水水质达到《CJ94-1999饮用净水水质标准》的要求，反渗透模块流量达到6升/小时，出水水质达到《GB17323-1998瓶装饮用纯净水》标准，满足家庭使用净水的要求。

附图说明

图1是本发明所述分质供水的基本流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细描述。

参照图1，本发明包括软水模块、吸附模块、超滤模块和RO模块。软水模块的KDF过滤装置的进水端连接原水管道，KDF过滤装置的出水端连接带有盐箱和树脂罐的树脂软化装置的进水端，树脂软化装置的出水端连接吸附模块的进水端，吸附模块的活性炭表面冲洗出水端连接冲厕用水管道，吸附模块的一级净化水出水端连接超滤模块的进水端，超滤模块的错流冲洗出水端连接洗涤用水管道，超滤模块的二级净化水出水端连接RO模块的增压水泵，RO模块的废水出水端连接热水管网，RO模块的纯水出口端连接压力容器。

1、软水模块

本发明的软水模块摈除了国内现有的盐箱、树脂罐分体放置的方式，采用一体化装置，使安装操作更方便，产品更美观，便于安放；

软水模块采用逆流再生技术，确保再生耗水少。逆流再生型水处理控制器分三步、五步与七步再生方式，可根据原水水质需要任意选择，达到最佳用水效率。三步逆流再生流速较低，再生时间短，废盐液少，反冲洗效率高，树脂容易洗干净、耗水量大为减少；根据离子选择性原理，钠离子(Na+)分布在下部，钙离子(Ca2+)、镁离子(Mg2+)在上部。当再生启动时，由于逆流再生方式，树脂被反冲而在交换罐内膨胀起来，而再生饱和盐溶液通过控制器下面的中心管从罐体底部进入，新鲜的再生液与饱和状态的树脂充分接触，很容易把树脂中的钠(Na+)置换出来，被置换出来的钠(Na+)又可与上部树脂中钙(Ca2+)相交换，依此连锁反应使再生迅速，再生效率大大提高。即使再生液浓度降低，利用率仍可提高，损失又少；因而再生盐耗大为降低。同时，逆流再生方式大大提高离子交换树脂的使用效率，提高整套系统的经济性；据实际运行测定，逆流再生的盐耗比顺流再生盐耗可减少45％-55％。，水耗较顺流再生可减少50％-65％左右。

软水模块采用高品质食品级的均粒树脂，交换能力强，不易破损，使用寿命长达30年以上，无需更换；

软水模块采用大流量阀头，满足全家居大流量生活用水的需要，稳定耐用；双重加强式玻璃钢罐，防渗漏，抗冲击，外层玻璃纤维缠绕，并在罐领部位双层加厚，杜绝渗漏现象。

软水模块控制部分采用24V电源对于和水打交道的水处理设备来说，安全电源无疑是非常重要的；软水器自安装之日起即应接通电源，但只有在再生时，电机才会工作；

软水模块加装美国KDF 55滤料，作为离子交换的前置处理，可去除氯气，重金属，脱除部分二价铁、三价铁等杂质，以保护树脂不受其侵害，使树脂免于中毒而失去交换能力，因而大大延长树脂的使用寿命；同时，由氧化还原反应而产生的电解质环境对某些微生物而言是致命的；反应还产生氢氧基和过氧化氢(H₂O₂)，它们会降低其他某些微生物的活性，具有抑菌作用；

软水模块采用微电脑控制，全自动运行、无须人工操作，能在省盐、省水的条件下，随时提供合格的软水，缺盐自动报警。

软水模块采用标准化接口和其他模块联接，采用积木式组合方式。

2、超滤膜过滤模块

本发明超滤膜过滤模块采取活性炭和超滤膜组合的方式，但由于采用洗涤用水对滤料滤芯进行了表面冲洗和错流过滤的方式，同时选用使用寿命达两年之久的CARTIS新型的载银活性炭，装填量达到6～8Kg，使整个系统的维护周期达到两年，克服了传统家用超滤膜系统的缺陷。

活性炭在水处理中的应用由来已久，但也存在着无法解决的问题，即活性炭介质的自身污染问题。它就像一个超级的海绵，在吸附大量的有毒有害污染物的同时，在它的微孔中会繁殖大量的细菌。实验表明，当活性炭过滤器使用到一定时间，活性炭吸附到了大量的有机污染物，而具有杀菌作用的余氯又不存在，此时微生物极易繁殖；有机物在微生物的作用下于活性炭的界面上发生分解，使有机氮逐步分解为蛋白氮、氨氮、亚硝酸盐氮，使得活性炭过滤器的出水中亚硝酸盐含量增加。这样不但达不到净化水质的目的，反而会污染水质。

超滤膜过滤模块采用新型的载银活性炭(法语为CARTIS)。其基本原理是利用等离子技术实现银和炭的共价键结合，使载银活性炭由传统的物理结合变为化学结合，这是一种质的飞跃；活性炭载上银后，在其表面分布着微量的银元素，它能起到催化活性中心的作用。这个活性中心能吸收环境的能量，激活吸附在活性炭表面的空气和水中的氧，产生羟自由基(·OH)和活性氧离子(O2-)，这些物质具有很强的氧化能力，能破坏细菌细胞的增殖能力，实现抑菌或杀灭细菌的目的；CARTIS介质标准：1克介质可处理2,000,000克的水，CARTIS介质的使用寿命为两年，是普通活性炭(使用寿命半年)的4倍

超滤膜过滤模块将利用冲厕用水对滤料进表面冲洗。活性炭去除有机物是一个吸附过程，而不象砂滤那样是机械截流过程。反冲洗可以去除砂柱表面及滤料缝隙中的杂质，却不能去除活性炭吸附的有机物，反而会比旧炭粒密度的变化，将已吸附饱和的炭粒从上层移动到下层，影响处理效果。因此在炭滤过程中，不采用反洗，代之以表面冲洗，由于冲厕用水的量是需要过滤水的5倍以上，基本不会形成杂质的堆积，确保CARTIS介质的性能得到充分利用；

超滤膜过滤模块将采用错流过滤的结构，考虑到自来水终端的用水特点，又不同于一般的错流过滤，将洗涤水管网和错流过滤的结构组合起来，用洗涤用水对超滤膜进行在线清洗，消除膜的浓差极化现象，解决膜的污染问题；超滤膜制水时，由于洗涤和制水不一定同步，超滤膜制水也可能是全量过滤。由于洗涤用水的量是过滤水的5~8倍，超滤膜清洗充分，不会形成膜的污染，将膜的寿命增强5倍以上，同时又解决了错流过滤所带来的废水排放问题，做到无废水排放。

3、反渗透模块

由于RO滤膜膜孔径非常小，需要采取错流过滤，就会产生大量废水；现在的家用RO系统，采用废水直接排放的方式，造成极大的资源浪费，有的厂家将废水引入系统进水端进行循环，造成系统内TDS急剧升高，使RO系统很快就因为堵塞而大大降低寿命，完全是顾此失彼的错误做法，也有厂家利用另外的压力桶对废水进行回收，由于废水的比例很高，需要很大一个容器来存放，受到场地的制约；并且，由于废水压力桶的压力和废水比压力的迭加，造成RO膜承受压力上升，使系统存在严重质量隐患。

本发明的反渗透模块将水网组合起来，利用热水管网将RO废水回收起来，在热水管网，例如沐浴热水器的进水阀处加装止回阀，防止热水回流RO系统，彻底解决了RO废水排放问题，又使宝贵的水资源得到充分应用，由于RO废水是经过离子软化、载银活性炭吸附和超滤膜去除细菌的水，已经完全去除了水的硬度和细菌，不会产生结垢和微生物污染问题，将热水管网寿命大大延长，加热效率也会得到很大的提高，同时，沐浴、洗脸可使肌肤光滑细嫩，对肌肤更有保护作用，减少各种洗涤剂的使用量，既环保又美容。

4、整体嵌入式结构

本发明是集成了自动控制与水质处理和用水分配于一体的关于水终端控制装置，是水电结合的系统。它的软水模块、吸附模块、超滤模块和RO模块采用标准化接口整体嵌入式结构连接在一起。

Claims

1、一种家庭分质供水系统，包括软水模块、吸附模块、超滤模块和RO模块，其特征是：软水模块的KDF过滤装置的进水端连接原水管道，KDF过滤装置的出水端连接带有盐箱和树脂罐的树脂软化装置的进水端，树脂软化装置的出水端连接吸附模块的进水端，吸附模块的活性炭表面冲洗出水端连接冲厕用水管道，吸附模块的一级净化水出水端连接超滤模块的进水端，超滤模块的错流冲洗出水端连接洗涤用水管道，超滤模块的二级净化水出水端连接RO模块的增压水泵，RO模块的废水出水端连接热水管网，RO模块的纯水出口端连接压力容器。

2、根据权利要求1所述的家庭分质供水系统，其特征是：所述的树脂软化装置的盐箱和树脂罐为一体化装置。

3、根据权利要求1所述的家庭分质供水系统，其特征是：所述的软水模块采用逆流再生型水处理控制器。

4、根据权利要求1所述的家庭分质供水系统，其特征是：所述的树脂罐为玻璃钢罐，外层为玻璃纤维缠绕，并在罐领部位双层加厚。

5、根据权利要求1所述的家庭分质供水系统，其特征是：所述的软水模块采用大流量阀头。

6、根据权利要求1所述的家庭分质供水系统，其特征是：所述的吸附模块的活性炭为载银活性炭。

7、根据权利要求1所述的家庭分质供水系统，其特征是：所述的软水模块、吸附模块、超滤模块和RO模块采用整体嵌入式结构连接在一起。

8、根据权利要求1所述的家庭分质供水系统，其特征是：所述的软水模块、吸附模块、超滤模块和RO模块的电机和系统控制装置均采用24V电源。

9、根据权利要求1所述的家庭分质供水系统，其特征是：在所述的热水管网进水阀上加装止回阀装置。