CN204602005U - 带擦洗机构的膜组器及使用该膜组器制作的净水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带擦洗机构的膜组器及使用该膜组器制作的净水机，属于饮用水净化设备技术领域。本实用新型的膜组器设有擦洗部件，在水溶液或外部动力的驱动下，擦洗部件作往复运动，对膜元件的分离层表面进行摩擦清洗，流动的水溶液对擦洗部件和膜元件进行水力冲洗，使用该膜组器的净水机水处理工艺流程短，系统简单，膜元件使用寿命长，纯净水制备过程中经浓缩的水溶液不作废水排放。

Description

带擦洗机构的膜组器及使用该膜组器制作的净水机

技术领域

本实用新型涉及一种带擦洗机构的膜组器及使用该膜组器制作的净水机，特别涉及家用饮用水处理，属于膜法水处理设备技术领域。

背景技术

膜法水处理在自来水深度净化、海水淡化、工业纯水制备、污水处理和回用、工业浓缩等领域已经广泛应用。

在膜法水处理领域，膜污染和膜清洗行业共性关键技术问题，水回收率高和膜元件使用寿命长，是行业共同最求的目标。

目前，家用反渗透净水机沿用工业反渗透水处理技术，主要采用卷式反渗透膜元件、5级净化工艺、错流过滤模式，制备纯净水。尽管反渗透净水机通过采取3级预处理与1及后处理、浓水循环利用、浓水回收利用等多种技术措施，但自来水回收率一般仅为30%左右，不到工业水处理的回收率的一半，膜寿命为1-2年（仅为工业水处理膜有效工作时间的5%左右），与工业反渗透水处理的技术差距巨大。

导致家用反渗透净水机与工业反渗透水处理的技术差距的根本原因是水处理系统的完善程度差距巨大，主要表现在预处理水质控制系统、膜冲洗系统、化学清洗和多级膜过滤系统的完善程度不同和实施的难以程度不同。

在防止膜污染方面，由于缺乏多级膜过滤系统，现有家用反渗透净水机通过提高自来水的流速防止膜污染，既要依靠流速防止污染，又要减少废水产生，本身就是一对矛盾体。通过提高自来水的流速防止膜污染受到技术瓶颈制约。

除此以外，家用反渗透净水机在防止膜污染方面，还存在以下问题：

一是预处理的有效性问题，由于缺乏类似工业水处理的储水装置，采用动态预处理工艺，活性炭处理时间短，预处理效果有限，难以达到工业预处理的水质标准。

二是除氯的问题，现有技术在预处理环节去除水中的自由氯，以防止膜氧化，给膜元件的生物污染带来新的问题。

在膜清洗方面，由于缺乏完善的膜清洗系统，现有家用净水机部分借用工业水处理的反冲洗措施，增加了净水机的复杂程度。如果再进一步增加化学清洗，装置结构将更加复杂。

发明内容

本实用新型的目的是，主要针对反渗透家用净水机与工业水处理膜元件使用寿命、水回收率存在的上述技术差距，提供一种既能防止膜污染，又能机械去除和化学清除膜污染的膜组器，使净水机的水回收率高、膜寿命长、系统简单，以克服现有技术的不足。

本实用新型的膜组器和净水机非常适合死端过滤和错流过滤交替进行的间歇式水处理，如家用反渗透纯净水制备，也可以用于食品饮料加工、工业浓缩分离等生产领域。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种带擦洗机构的膜组器，它包括壳体、一个及以上的膜元件和连接体，膜元件的非过滤部分与连接体封装为一整体，连接体与壳体连接，膜元件的过滤部分设置在壳体内，在壳体上设有进水口、出水口和清洗剂注入孔，膜元件上设有纯净水出口，在水溶液的动力作用下制备纯净水；在壳体1内设有擦洗部件，在水溶液或外部动力的驱动下，擦洗部件作往复运动，对膜元件的分离层表面进行摩擦清洗。

上述的带擦洗机构的膜组器是，擦洗部件包括活塞、翅片和擦拭刷，翅片与活塞连接，擦拭刷与翅片连接，擦拭刷与膜元件的分离层表面接触。

前述的带擦洗机构的膜组器是，在活塞上连接有活塞杆，活塞杆的端部与壳体间隙配合、弹簧套接在活塞杆上。

前述的带擦洗机构的膜组器是，壳体的内壁具有沿擦洗部件运动方向平行延伸的凸台，在活塞上开设有液体流道，凸台与液体流道组成相互配合的液压开关，当所述液压开关开启时，水溶液从靠近进水口一端经液体流道流向出水口一端。

前述的带擦洗机构的膜组器是，在壳体的内壁具上设有凸起部。

前述的带擦洗机构的膜组器是，翅片含有活性炭，活性炭占翅片的质量分数比为0%至100%。

前述的带擦洗机构的膜组器是，所述活性炭负载杀菌剂。

一种使用带擦洗机构的膜组器制作的净水机，该净水机包括预处理单元、水泵、带擦洗机构的膜组器、阀门、电控系统和纯净水收集单元，预处理单元与自来水进水口连通，预处理单元、水泵、膜组器和阀门依次串联连接，纯净水收集单元与带擦洗机构的膜组器连接，自来水经预处理单元初步净化后，由带擦洗机构的膜组器进行深度净化，深度净化后的纯净水引入到纯净水收集单元，经浓缩或不经浓缩的自来水从带擦洗机构的膜组器的出水口引出；该带擦洗机构的膜组器的上游设有单向阀，单向阀与水泵并联连接；带擦洗机构的膜组器的下游设有导电率探头，导电率探头采集带擦洗机构的膜组器出水口引出的经浓缩的自来水的TDS信号传输给电控系统，用于控制阀门的工作状态。

前述的一种使用带擦洗机构的膜组器制作的净水机是，导电率探头至自来水进水口之间设有压力传感器，压力传感器采集的带擦洗机构的膜组器的给水或排水压力信号传输给电控系统，用于控制阀门的工作状态。

前述的一种使用带擦洗机构的膜组器制作的净水机是，带擦洗机构的膜组器至阀门之间的管路上设有生活用水输出旁路，在生活用水输出旁路上设有生活用水阀门。

前述的一种使用带擦洗机构的膜组器制作的净水机是，阀门的下游设有流量传感器，计量通过阀门的废水排放量，用以控制阀门的工作状态。

前述的一种使用带擦洗机构的膜组器制作的净水机是，预处理单元过滤精度为微滤。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型涉及的膜组器及净水机，主要针对家用反渗透净水机与工业反渗透水处理存在的技术差距，提供一种既能防止膜污染，又能机械清除和化学清除膜污染的膜组器，使净水机水回收率高、系统简单，具体有益效果如下：

（1）膜元件使用寿命长达5年以上，高于现有家用卷式膜元件使用寿命3至4年。一方面，本实用新型的膜组器设有可往复运动的擦洗部件，预处理为微滤过滤，主要去除水溶液中的尺寸较大的悬浮物，沉积在膜表面的固体污染物通过擦洗去除，同时，设有单向阀，形成大流量进水，使摩擦清洗和水力冲洗同时进行，更有利于污染物的去除，减缓了膜元件水通量的衰减；其次，通过在膜组器的擦洗部件上采用负载杀菌剂的活性炭，将自由氯去除和灭菌等工艺环节在膜表面的周围处理，更有利于保护膜元件和防止膜的生物污染；第三，膜组器采用开放流道，在膜组器上设有清洗剂注入孔，结合擦洗机构的往复移动，使化学清洗方便、容易。

（2）自来水回收率高，几乎不排放经浓缩的自来水。一方面，本实用新型的膜组器主要采用死端过滤，通过提高自来水的浓缩比（多数情况下，可达到5倍的浓缩比）制备纯净水，在制备相同数量纯净水的条件下，大幅减少了自来水的需求量；其次，纯净水制备过程中产生的浓缩水溶液暂存在膜组器的壳体内，膜组器起到了储水作用，再通过设置阀门及电控系统，与生活用水龙头直接连通，在生活用水取水时，膜组器中储存的浓缩自来水直接利用，不作废水排放，节约大量的水资源。如按我国现有家用反渗透净水机保有量1000万台计算，每台净水机平均年产水量为1.5吨，生产1吨纯净水排放了3吨浓缩水，如采用本实用新型的膜组器与净水机，每年可节约水溶液4500万吨。

（3）简化净水机结构。一方面，简化了预处理系统，将净水机的预处理简化为微滤，与现有“PP棉+颗粒活性炭+压缩活性炭”三级系统相比，减少了二级；其次，由于采用本实用新型的膜组器，简化了浓缩自来水的回收或循环系统元件与管路。

附图说明

图1是本实用新型的一种带擦洗机构的膜组器结构示意图；

图2是本实用新型的图1的A-A截面图；

图3是本实用新型的另一种带擦洗机构的膜组器结构示意图；

图4是图3的B-B截面示意图；

图5是图3的C-C截面示意图；

图6是本实用新型的一种使用带擦洗机构的膜组器的净水机结构示意图；

图7是本实用新型的一种使用带擦洗机构的膜组器的净水机阀门54控制流程图。

其中，图中各标号代表为：1-壳体；2-膜元件；3-连接体；4-擦洗部件；5-进水口；6-出水口；7-清洗剂注入孔；8-凸台；9-凸起部；21-纯净水出口；41-活塞；42-活塞杆；43-弹簧；44-翅片；45-擦拭刷；411-液体流道；51-预处理单元；52-水泵；53-带擦洗机构的膜组器；54-阀门；55-电控系统；56-纯净水收集单元；57-单向阀；58-压力传感器；59-流量传感器；60-导电率探头；61-生活用水阀门。

具体实施方式

在下面的详细说明中，重点放在死端过滤的膜组器在反渗透家用净水机中的应用，本文所提供的细节、优点和其他说明也将适用于在这种说明不涉及的一种膜组器的水处理装置或其他流体过滤装置。

以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步详细的说明。

如图1至图5所示，本实用新型涉及的带擦洗机构的膜组器包括壳体1、膜元件2、连接体3和擦洗部件4，膜元件2的过滤部分设置在壳体1的内腔，非过滤部分与连接体3连接，连接体3与壳体1连接，擦洗部件4的擦拭刷45与膜元件2的分离层表面接触，在水溶液或外部动力的驱动下，擦洗部件4作往复运动，对膜元件2的分离层表面进行摩擦清洗；壳体1上设有进水口5、出水口6和清洗剂注入孔7，膜元件2上设有纯净水出口21，在水溶液的动力作用下制备纯净水，制备的纯净水从纯净水出口21引出。

如图6所示，本实用新型涉及的净水机包括预处理单元51、水泵52、带擦洗机构的膜组器53、阀门54、电控系统55、纯净水收集单元56、单向阀57、压力传感器58、流量传感器59、导电率探头60和生活用水阀门61。自来水经预处理单元51初步净化，再通过带擦洗机构的膜组器53深度净化，得到的纯净水存储在纯净水收集单元56的存储容器中或直接引出；带擦洗机构的膜组器53中经浓缩的自来水TDS浓度在满足废水排放设定值等条件时，电控系统55控制阀门54开启，将膜组器53中存储的高浓度自来水作废水排放；当生活用水取水时，带擦洗机构的膜组器53中存储的经浓缩或不经浓缩的自来水作为生活用水使用，在生活用水取水时，带擦洗机构的膜组器53中的擦洗部件4对膜元件21进行往复擦洗和水力冲洗。

本实用新型所述的纯净水是指，溶解性总固体(TDS)浓度小于500ppm的水溶液。

本实用新型所述的生活用水是指，经浓缩或不经浓缩的溶解性总固体(TDS)浓度小于或等于1000ppm的水溶液。

本实用新型所述的废水是指，经浓缩的溶解性总固体(TDS)浓度大于1000ppm的水溶液。

往复式摩擦清洗

本实用新型所述的摩擦清洗（本文简称“擦洗”）是指，擦洗部件4运动，膜元件2静止，擦洗部件4的擦拭刷45对膜元件2的分离层表面进行摩擦，将沉积在膜元件2分离层表面上的固体沉积物刮擦到水溶液中。

本实用新型所述的往复式擦洗是以2次为一个擦洗循环，第一次擦洗和第二次擦洗过程中擦洗部件4的运动轨迹相同，运动方向相反。

本实用新型所述的擦洗部件4的运动包括直线运动和旋转运动。

本实用新型所述的运动方向包括沿着与膜元件2分离层表面的接触面或切面平行的方向往复运动。一般地，板式膜元件2的分离层表面为垂直设置，擦洗部件4的运动方向一般为垂直上下方向或前后或左右水平方向直线运动，管式膜元件2则是沿着的轴向平行方向直线运动或切向方向转动。

本实用新型所述的往复式擦洗过程中，作用于擦洗部件4往复运动的水溶液的流动方向包括单向驱动和双向驱动，双向驱动的水溶液流动方向相反。

本实用新型所述的往复式擦洗动力源包括水溶液的动力与重力、擦洗部件4的重力与浮力；若在活塞上加装活塞杆42则通过活塞杆42传递的动力，在往复擦洗过程中，作用于擦洗部件4的驱动力包括前述的一种或一种以上的动力源。

本实用新型所述的往复式擦洗过程中，弹簧43为蓄能部件，弹簧43将水溶液的动能与势能、擦洗部件4的动能与势能、活塞杆42传递的机械能等转化为弹簧43的势能，直接驱动或参与驱动擦洗部件4进行擦洗。

冲洗

本实用新型所述的冲洗是指，前述的第一次擦洗完成后至前述的第二次擦洗开始前的一定时间内，冲洗用水溶液从进水口5流入壳体1，其中一部分水溶液流经液体流道411，再流经擦洗部件4与膜元件2形成的流道，再从出水口6流出，对擦洗部件4和膜元件2进行水力冲洗的过程。

本实用新型所述的冲洗用水溶液是指未经浓缩的生活用水、经浓缩后排放的废水、经浓缩或不经浓缩的自来水的混合液体。

本实用新型所述的冲洗用水溶液的动力来源为流入进水口5的水溶液，该水溶液既可以从水泵52注入，也可以通过单向阀57引入，优选地经单向阀57引入。

本实用新型所述的冲洗用水溶液从出水口6流出后，输出的管路有单管路和双管路两种方式，优选地为单管路，即生活用水输出管路和废水排放管路为同一管路，双管路指生活用水输出与废水排放为不同的管路，即在废水排放管路上设置生活用水输出旁路。

纯净水制备过程

本实用新型所述的纯净水制备包括死端过滤、错流过滤、死端过滤与错流过滤交替进行三种方式。

在死端过滤情况下，本实用新型前述的纯净水制备是指前述的第二次擦洗完成后至前述的下一个擦洗循环开始之前的一定时间内进行的；膜元件2分离层表面的水溶液透过膜分离层，进入膜元件2的非分离层，纯净水从净水出口21引出。

在错流过滤情况下，本实用新型前述的纯净水制备与前述的死端过滤不同的是，在前述的纯净水制备过程中，经浓缩的水溶液连续或间歇从出水口6流出。

壳体

本实用新型所述的壳体1是指，承受大于0.1Mpa的内壁光滑或具有台阶、凸凹或沟槽的中空棱柱体和中空圆柱体的压力容器。

本实用新型所述的壳体1的壁上包括且不限于具有一个及以上的进水口5、出水口6和清洗剂注入口7。

壳体1内壁上的凸台8和液体流道411为相互配合的单向阀，引导壳体1中的水溶液从靠近进水口5一端经液体流道411，再流经膜元件2与擦洗部件4形成的流道，流向出水口6；当壳体1的凸起部9与擦洗部件4的活塞41接触时，壳体1内壁上的凸台8和液体流道411脱离，由活塞41分割为两部分的壳体1由液体流道411连通。

本实用新型前述的凸台8和液体流道411是成对配合的，一般地，水溶液从进水口5流入，从出水口6流出，凸台8设置在壳体1的顶端。

膜元件

本实用新型所述的膜组器中的膜元件2指：由具有分离层和非分离层的多孔片状膜材料将支撑体封装而成的膜分离元件，膜元件2具有纯净水出口21，一般地，在膜元件2的一端设有纯净水出口21。

优选地，本实用新型的膜元件2的形状包括板状、管状等柱体形状，多孔片状膜材料经折叠或不折叠布置在带凹槽或不带凹槽的支撑体上。

在一些实例中，本实用新型的膜元件2是含有一个或一个以上的独立的膜元件2，或由一个或一个以上的膜元件2组合后封装而成，优选地，一个或一个以上的独立的膜元件2封装在一个连接体3上。

多孔片状膜材料

本实用新型前述的多孔片状膜材料包括有机膜材料和无机膜材料。

通常，有机膜材料适用于微滤、超滤和纳米过滤膜，有利地选取聚烯烃，例如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚砜（PS）和聚醚砜（PES）。

通常，无机膜材料适用于微滤和超滤，有利地选取陶瓷复合材料（例如陶瓷膜）制成。

微滤膜的典型例子具有在大约0.1微米至大约10微米的范围以内的孔径。

超滤优选地具有在0.002微米至大约0.1微米范围内的孔径。

典型的用于纳米过滤的膜具有大约0.0001微米至大约0.01微米范围内的孔径。

擦洗部件

本实用新型前述的擦洗部件4为整体式结构或组合式结构形式，优选地，为整体式结构。

本实用新型前述的组合式结构擦洗部件4是指，将擦洗部件4制成一个以上的分立元件，如将活塞41与活塞杆42、弹簧43、翅片44和擦拭刷45进行优化组合成一个以上的零部件。

在一些实例中，擦拭刷45连续或非连续布置在翅片44上。

本实用新型前述的擦洗部件4选自多孔材料，或由多孔材料和非多孔材料复合而成，例如PP发泡材料、发泡活性炭、活性炭纤维、PP发泡材料与活性炭纤维复合材料，这些多孔材料优选地是活性炭。

本实用新型前述的负载杀菌剂的活性炭，优选地为载银活性炭。

本实用新型前述的擦拭刷45为软质材料制成，优选地为海绵或人造纤维或高分子复合材料。

优选地，本实用新型的翅片44选用的材料为活性炭纤维。

本实用新型前述的擦拭刷45和膜元件2的分离层接触部位的接触面形状一致。

实施例1

如图1和图2所示，本实用新型涉及的膜组器主要包括壳体1、一个膜元件2、连接体3和擦洗部件4；膜元件2的下端与连接体3封装成一个整体，在膜元件2外套接擦洗部件4，利用壳体1将膜元件2的上端和擦洗部件4封装，在壳体1上设有一个进水口5、一个出水口6，纯净水出口21位于膜元件2的底部从连接体3外伸出，水溶液从进水口5流入，从出水口6流出，纯净水从纯净水出口21流出。

本实施例中壳体1的容积为6升，壳体1的内顶端设有一个凸台8，在擦洗部件4上开设有与之配合的液体流道411。

本实施例中膜元件2的长×宽×高分别为300mm、200mm和3mm的聚酰胺反渗透板式膜元件2，板式膜元件2上设有一个纯净水出口21，有效膜面积为0.2平方米；膜元件2的一个自由端位于壳体1内，纯净水出口21伸出连接体3以外；擦洗部件4是一个整体式部件，其中一个圆柱面与壳体1间隙配合，构成一个液压缸，其端面具有一个液体流道411，液体流道411与凸台8间隙配合，构成一个液压开关。

本实用新型的工作过程如下：

进水口5常开，开启出水口6，水溶液从进水口5流入，从进水口5流入，擦洗部件4向下移动直到液体流道411与凸台8处于分离平衡状态，擦洗部件4完成对膜元件2的分离层表面的第一次擦洗过程。

关闭出水口6，在擦洗部件4的浮力作用下，擦洗部件4向上移动至初始位置，完成对膜元件2分离层表面第二次擦洗。在第二次擦洗过程中，液体流道411与凸台8从开启状态转变为闭合状态，靠近进水口5一端的水溶液通过擦洗部件4与膜元件2的间隙、擦洗部件4与壳体1的间隙、以及液体流道411与凸台8之间的间隙流向靠近出水口6一端。

第二次擦洗完成时，壳体1中水溶液水压接近或达到进水水压，膜元件2开始对水溶液进行过滤，制备纯净水，制水时间为60min。

结果表明，纯净水产生量为3升，纯净水中的可溶性离子浓度为35ppm，纯净水产量累计为4吨，膜元件2的使用寿命为4年。

实施例2

如图3至图5所示，本实用新型涉及的另一种带擦洗机构的膜组器主要包括壳体1、三片板式膜元件2、连接体3、活塞41、活塞杆42、弹簧43、翅片44和擦拭刷45，膜元件2沿垂直方向设置在壳体1内，壳体1与膜元件2连接在连接体3上成为一个整体，活塞杆42设置在壳体1的顶部，弹簧43与活塞杆42同轴套接安装；膜组器上具有一个进水口5、一个出水口6、一个净水出口21和一个清洗剂注入口7。

壳体1是一端封闭的中空柱状薄壁压力容器，容积为6升；壳体1的侧面内壁上具有一个凸台8和二个沿垂直方向延伸的直线凸起部9；凸起部9还对活塞41的运行起到限位作用，且可使从液体流道411流入的水从翅片44与膜元件2之间流入，实现水力冲洗，膜元件2是300mm×200mm×3mm的聚酰胺反渗透板式膜元件2，每片板式膜元件2上有一个净水出口21，有效膜面积共计为0.6平方米；三片相同过滤精度的膜元件2按相同的间隔距离平行设置，与连接体3封装成一个整体，膜元件2的一个自由端位于壳体1内，纯净水出口21伸出连接体3以外。

擦洗部件4由活塞41、活塞杆42、弹簧43、翅片44和擦拭刷45组合而成，活塞41与壳体1间隙配合构成一个液压缸，活塞41上具有一个液体流道411，液体流道411与凸台8配合构成一个液压开关。

本实用新型的工作过程如下：

进水口5常开，开启出水口6，壳体1中水溶液从出水口6流出，水溶液从进水口5流入，经活塞41、活塞杆42、翅片44和擦拭刷45下移，直到液体流道411与凸台8处于分离平衡状态，完成对膜元件2的分离层表面第一次擦洗，此过程中，弹簧43被压缩；关闭出水口6，在压缩弹簧43的弹力作用下，以及活塞41、活塞杆42、翅片44以及擦拭刷45的浮力的共同作用下，活塞41、活塞杆42、翅片44以及擦拭刷45向上移动至初始位置，完成对膜元件2的分离层表面第二次擦洗。一些特殊情况（如从注入清洗剂注入口7注入清洗剂后）也可以手动按压拉动活塞杆42进行主动清洗。

第二次擦洗完成时，壳体1中水溶液水压接近或达到进水水压，膜元件2开始对水溶液进行过滤，制备纯净水，制水时间为20min。

结果表明，纯净水产生量为3升，纯净水中的可溶性离子浓度为35ppm，纯净水产量累计为5吨，膜元件2的使用寿命为5年。

实施例3

如图6所示，本实用新型涉及的净水机包括预处理单元51、水泵52、带擦洗机构的膜组器53、阀门54、电控系统55、纯净水收集单元56、单向阀57、压力传感器58、流量传感器59、导电率探头60和生活用水阀门61；预处理单元51与自来水进水连通，预处理单元51、水泵52、带擦洗机构的膜组器53、阀门54依次串联连接，纯净水收集单元56与带擦洗机构的膜组器53的纯净水出口连接，水泵52并联一个单向阀57，带擦洗机构的膜组器53与阀门54之间分别设有压力传感器58和导电率探头60，流量传感器59设置在阀门54的下游，在导电率探头60和阀门54之间设有一条带有生活用水阀门61的旁路，用于输出生活用水；自来水经预处理单元51初步净化，再通过带擦洗机构的膜组器53深度净化，得到的纯净水存储在纯净水收集单元56的存储容器中或直接引出；带擦洗机构的膜组器53中经浓缩的自来水TDS浓度在满足废水排放设定值等条件时，电控系统55控制阀门54开启，将带擦洗机构的膜组器53中存储的高浓度自来水作废水排放；当生活用水取水时，带擦洗机构的膜组器53中存储的经浓缩或不经浓缩的自来水作为生活用水使用，在生活用水取水时，带擦洗机构的膜组器53中的擦洗部件4对膜元件21进行往复擦洗和水力冲洗。

本实用新型涉及的净水机在纯水制备、生活用水输送及废水排放状态下主要部件的工作状态见表1：

表1                     主要部件的工作状态表

上表中的“Y”是指水泵、单向阀57和阀门54的液体流道处于开通状态。

上表中的“N”是指水泵、单向阀57和阀门54的液体流道处于关闭状态。

上表中的“单管路”是指生活用水输送与废水排放为完全共有的管路。

上表中的“双管路”是指生活用水输送与废水排放为不完全共有的管路。

如图7所示，本实用新型所述的阀门54用于控制生活用水输送和废水排放，一般设置在废水排放管路上，当生活用水输送与废水排放为完全共有的管路时，控制方式包括生活用水阀门61控制和电控系统55控制，生活用水阀门61开启或关闭，阀门54随同开启或关闭，控系统55控制步骤如下：

第一步，来自压力传感器59的信号判断是否满足开启条件，当液体压力小于或等于P0时，阀门54处于关闭状态，当液体压力大于P0时，进入下一步判断。

第二步，来自导电率探头62的信号进一步判断是否满足开启条件，当TDS浓度小于或等于S0时，阀门54处于关闭状态，当液体压力大于S0时，阀门54开启。

第三步，判断废水排放流量，来自流量传感器61信号判断是否满足关闭条件，当流量L大于L0时，阀门54关闭，否则，处于开启状态。

一般地，上述P0值大于0.01Mpa，优选地，为0.02Mpa；S0为1000ppm以上，优选地，为2000ppm，L0为膜组器53液体净容量的1倍以上，优选地为1.5倍。

结果表明，本实用新型涉及的进水机使用的膜组器53液体容积2000ml，有效膜面积0.6平方米，反渗透膜脱盐率为98%，进水溶液TDS为400ppm，进水水压0.5Mpa，废水EDS为2000ppm，制备8000ml纯净水，用时约60min，纯净水TDS约为28ppm。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种带擦洗机构的膜组器，它包括壳体（1）、一个及以上的膜元件（2）和连接体（3），膜元件（2）的非过滤部分与连接体（3）封装为一个整体，连接体（3）与壳体（1）连接，膜元件（2）的过滤部分设置在壳体（1）内，在壳体（1）上设有进水口（5）、出水口（6）和清洗剂注入孔（7），膜元件（2）上设有纯净水出口（21），在水溶液的动力作用下制备纯净水，其特征在于：在壳体（1）内设有擦洗部件（4），在水溶液或外部动力的驱动下，擦洗部件（4）作往复运动，对膜元件（2）的分离层表面进行摩擦清洗。

2.根据权利要求1所述带擦洗机构的膜组器，其特征在于：擦洗部件（4）包括活塞（41）、翅片（44）和擦拭刷（45），翅片（44）与活塞（41）连接，擦拭刷（45）与翅片（44）连接，擦拭刷（45）与膜元件（2）的分离层表面接触。

3.根据权利要求1所述的带擦洗机构的膜组器，其特征在于：活塞（41）上连接有活塞杆（42），活塞杆（42）自由端与壳体（1）间隙配合，弹簧（43）套接在活塞杆（42）上。

4.根据权利要求2或3所述的带擦洗机构的膜组器，其特征在于：壳体（1）的内壁具有沿擦洗部件（4）运动方向平行延伸的凸台（8），在活塞（41）上开设有液体流道（411），凸台（8）与液体流道（411）组成相互配合的液压开关，当所述液压开关开启时，水溶液从靠近进水口（5）一端经液体流道（411）流向出水口（6）一端。

5.根据权利要求4所的带擦洗机构的膜组器，其特征在于：壳体（1）的内壁上设有凸起部（9）。

6.根据权利要求5所述的带擦洗机构的膜组，其特征在于：翅片（44）含有活性炭，活性炭占翅片（44）的质量分数比为0%至100%。

7.根据权利要求6所述的带擦洗机构的膜组器，其特征在于：所述活性炭负载杀菌剂。

8.一种使用带擦洗机构的膜组器制作的净水机，该净水机包括预处理单元（51）、水泵（52）、膜组器（53）、阀门（54）、电控系统（55）和纯净水收集单元（56），预处理单元（51）与自来水进水连通，预处理单元（51）、水泵（52）、带擦洗机构的膜组器（53）和阀门（54）依次串联连接，纯净水收集单元（56）与带擦洗机构的膜组器（53）的纯净水出口（21）连接，自来水经预处理单元（51）初步净化后，由带擦洗机构的膜组器（53）进行深度净化，深度净化后的纯净水引入到纯净水收集单元（56），经浓缩或不经浓缩的自来水从带擦洗机构的膜组器（53）的出水口（6）引出，其特征在于，所述带擦洗机构的膜组器（53）的上游设有单向阀（57），单向阀（57）与水泵（52）并联连接，带擦洗机构的膜组器（53）的下游设有导电率探头（60），导电率探头（60）采集带擦洗机构的膜组器（53）的出水口引出的经浓缩的自来水的TDS信号，用于控制阀门（54）的工作状态。

9.根据权利要求8所述的使用带擦洗机构的膜组器制作的净水机，其特征在于，导电率探头（60）至自来水进水口之间的管路上设有压力传感器（58），压力传感器（58）采集的膜组器（53）的给水或排水压力信号传输给电控系统（55），用于控制阀门（54）的工作状态。

10.根据权利要求8所述的使用带擦洗机构的膜组器制作的净水机，其特征在于，带擦洗机构的膜组器（53）至阀门（54）之间的管路上设有生活用水输出旁路，在所述生活用水输出旁路上设有生活用水阀门（61）。

11.根据权利要求8所述的使用带擦洗机构的膜组器制作的净水机，其特征在于，阀门（54）的下游管路上设有流量传感器（59），计量通过阀门（54）的废水排放量，用以控制阀门（54）的工作状态。

12.根据权利要求8所述的使用带擦洗机构的膜组器制作的净水机，其特征在于，所述预处理单元（51）的过滤精度为微滤。