CN204661437U - 一种智能纯水正反冲洗及恒温稳流节水式反渗透净水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能纯水正反冲洗及恒温稳流节水式反渗透净水机，它包括三级预处理滤芯，增压泵，反渗透膜组，后置活性炭，净水龙头和压力桶，其特征在于，它还设有智能纯水正反交替冲洗节水系统、恒温稳流控制系统和废水处理系统；压力桶通过高压开关、第二智能阀与反渗透膜组的纯水出口形成反冲洗通道；压力桶、高压开关、第三智能阀、第二逆止阀及反渗透膜组的原水进口形成正冲洗通道。正反两步交替冲洗。本实用新型实现净化水与浓缩水的比例为1：1；纯水正反冲洗RO膜，稀释及冲脱RO膜表层有机胶体、无机盐等，延长RO膜的寿命。

Description

一种智能纯水正反冲洗及恒温稳流节水式反渗透净水机

技术领域

本实用新型属于水处理技术领域，涉及水过滤及水净化技术，具体的说，是涉及一种智能纯水正反冲洗及恒温稳流节水式反渗透净水机。

背景技术

反渗透净水机是主要利用反渗透原理进行水处理的机器。反渗透膜技术是对水施加一定的压力，使水分子和离子态的矿物质元素通过反渗透膜，而溶解在水中的绝大部分无机盐(包括重金属)，有机物以及细菌、病毒等无法透过反渗透膜，从而使渗透过的纯净水和无法渗透过的浓缩水严格的分开。反渗透净水机一般设置五级过滤较为合理：第一级为PP棉滤芯，第二级前置颗粒炭滤芯，第三级为压缩活性炭滤芯，第四级为核心的RO逆渗透膜滤芯，第五级为后置活性炭（小T33）。

反渗透净水机的日常维护的重点主要集中在反渗透RO膜的常规清洗，一般采用在60psi(4bar)或更低压力条件下进行低压冲洗，即从清洗罐中(或相当的水源)向压力容器中泵入清洁水然后排放掉，运行几分钟。启动清洗泵将清洗液泵入膜组件内，循环清洗约一小时。在起始阶段，清洗液返回至RO清洗罐之前，将最初的回流液排放掉，以免系统内滞留的水对清洗溶液造成稀释。在最初的5分钟内，慢慢地将流速调节到最大设计流速的1/3，在第二个5分钟内，增加流速至最大设计流速的2/3，然后，再增加流速至设计的最大流速值。如果需要，当pH的变化大于1，就要重新调回到原数值。根据需要，可交替采用循环清洗和浸泡程序。浸泡时间一般选择1至8小时，要谨慎地保持合适的温度和pH。清洗写成后，RO可重新开始置于运行程序中，但初始的产品水要进行排放并监测，直至RO产水可满足工艺要求。

如上所述，传统的反渗透净水机是利用原水或者废水冲洗，这样冲洗是不能有效冲洗附着在RO膜表面的有机胶体、无机盐等杂质，膜的寿命会缩短。同时，传统的反渗透净水机浓缩水排量大，以50G反渗透净水机为例，废水比阀参数是420 ml/min，而纯水流量为130 ml/min，纯水流量与浓缩水流量达到为1：3的比例，相当费水。

反渗透膜在原水水温低于10℃以下，产水量明显下降，从而导致净水机制水时间过长，甚至不停机，增压泵负载增大，影响膜使用寿命。

如果能设计出一种有利于反渗透RO膜的清洗，延长RO膜的寿命，同时，实现净化水与浓缩水的比例为1：1甚至于微排放的技术方案，将有利于解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的问题，通过采用纯水智能正反冲洗节水装置，延长RO膜的寿命，又能实现净化水与浓缩水的比例为1：1，甚至于微排放，从而提供一种智能纯水正反冲洗及恒温稳流节水式反渗透净水机。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种智能纯水正反冲洗及恒温稳流节水式反渗透净水机，它包括三级预处理滤芯，增压泵，反渗透膜组，后置活性炭，净水龙头和压力桶，它还设有智能纯水正反交替冲洗节水系统、恒温稳流控制系统和废水处理系统；

智能纯水正反交替冲洗节水系统包括智能水质监测器、进水电磁阀、第一智能阀、第二智能阀、第三智能阀、第一逆止阀、第二逆止阀和智能控制器，第一智能阀包括冲洗阀和废水比阀，智能水质监测器设置在三级预处理滤芯的前端进水管中；进水电磁阀设置在三级预处理滤芯与增压泵之间；第一智能阀设置在反渗透膜组的浓缩水出口处；

反渗透膜组的纯水出口分成连通的两路，

第一路通过第二智能阀及高压开关与压力桶连通；压力桶通过高压开关、第二智能阀与反渗透膜组的纯水出口形成反冲洗通道；

第二路通过第一逆止阀后，又分成连通的三路，一路通过高压开关与压力桶连通，二路与后置活性炭的进口连通，三路通过第三智能阀、第二逆止阀与反渗透膜组的原水进口连通；压力桶、高压开关、第三智能阀、第二逆止阀及反渗透膜组的原水进口形成正冲洗通道。

所述恒温稳流控制系统设置在三级预处理滤芯与反渗透膜组之间，包括加热组件和温控探头，三级预处理滤芯的出口与加热组件的进口连通，加热组件出口通过进水电磁阀、增压泵与反渗透膜组的进口连通，在增压泵与反渗透膜组之间的管道上设有温控探头和流量感应器。

在加热组件与进水电磁阀的管道上设有出口与过热保护压力开关连接，过热保护压力开关通过管道与微型水泵的进水口连通，微型水泵的出水口与三级预处理滤芯的进水管连通。

所述废水处理系统包括智能水质监测器和废水回流装置，在反渗透膜组的浓缩水出口与增压泵之间设有废水回流管道，浓缩水出口通过智能水质监测器后分别与第一智能阀口和废水回流装置的进水口连通，在进水电磁阀与增压泵之间的管路设有回流进水口，废水回流装置的出水口通过第三逆止阀和该回流进水口连通。

本实用新型有益效果：

1、将通过智能节水系统实现净化水与浓缩水的比例为1：1，甚至更高；

2、通过智能正反冲洗节水系统控制纯水正反冲洗RO膜，稀释及冲脱RO膜表层有机胶体、无机盐等，延长RO膜的寿命。

3、通过恒温稳流控制系统，能在原水水温低于10℃以下的情况启动恒温装置提供适合反渗透膜使用的进水水温，提高低温环境下的反渗透膜制水达到一个稳定的流量，缩短净水机制水时间，通过水流感应器控制膜前压力，达到稳压稳流效果和延长反渗透膜的使用寿命。

4、废水处理系统具有节水减排，提高原水回收率，能达到微排放的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的控制方框示意图。

具体实施方式

本实用新型通过下面的实施例可以对本实用新型作进一步的描述，然而，本实用新型的范围并不限于下述实施例，在不脱离本实用新型的主旨的范围内可进行各种变更。

实施例1：参见图1-2。

本实施例水净化系统由进水三通球阀1，智能水质监测器2，三级预处理滤芯3，进水电磁阀4，增压泵5，反渗透膜组6，第一逆止阀7，第一智能阀8，第一智能阀8包括冲洗阀和废水比阀，后置活性炭9，第二智能阀10，高压开关11，第三智能阀12，第二逆止阀13，净水龙头14，压力桶15，智能控制器16等部件组成。

自来水经进水三通球阀1由水管接入水净化系统，其间设有智能水质监测器2，智能水质监测器2设置在三级预处理滤芯3的进水管前端中，三级预处理滤芯3的出水管分两路，第一路作为生活用水直接与净水龙头14连接；第二路通过进水电磁阀4与增压泵5的进水口连接。

增压泵5出水口分成连通的两路，增压泵5出水口的第一路与反渗透膜组6的原水进口连接，反渗透膜组6的浓缩水出口通过第一智能阀8排放，纯水出口分别与压力桶15和后置活性炭9连通；即：

纯水出口又分成连通的两路，

第一路通过第二智能阀10及高压开关11与压力桶15连通，第二智能阀10为压力桶15向反渗透膜组6提供压力的智能控制阀；压力桶15通过高压开关11、第二智能阀10与反渗透膜组6的纯水出口形成反冲洗通道；

第二路通过第一逆止阀7后，又分成连通的三路，一路通过高压开关11与压力桶15连通，二路与后置活性炭9的进口连通，三路通过第三智能阀12、第二逆止阀13与增压泵5出水口的第二路即反渗透膜组6的原水进口连通；压力桶15、高压开关11、第三智能阀12、第二逆止阀13及反渗透膜组6的原水进口形成正冲洗通道。

第一逆止阀7的方向为反渗透膜组6往后置活性炭9的单向阀，后置活性炭9的进口通过高压开关11与压力桶15连通。

第二逆止阀13的方向为压力桶15及反渗透膜组6的纯水出口往反渗透膜组6的原水进口的单向阀。

后置活性炭9的出口与净水龙头14连接。

恒温装置：

恒温装置由微型水泵82，过热保护压力开关83，加热组件84，进水电磁阀4，增压泵5，温控探头87，流量感应器88等组成。三级预处理滤芯3的出口与加热组件84的进口连通，加热组件84出口通过进水电磁阀4与反渗透膜组6的进口连通，在增压泵5与反渗透膜组6之间的管道上设有温控探头87和流量感应器88；在加热组件84与进水电磁阀4的管道上设有出口与过热保护压力开关83连接，过热保护压力开关83通过管道与微型水泵82的进水口连通，微型水泵82的出水口与三级预处理滤芯3的进水管连通。

水处理过程：

1、自来水经过前三级预处理滤芯，滤除泥砂、铁锈、藻类等大颗粒杂质及余氯等，保证RO的进水水质。

2、第三级预处理后的水可以作为生活用水提供，满足洗菜、洗漱、清洁卫生等。

3、预处理后水，经增压泵增压进入RO膜。

4、原水经RO膜过滤后将纯水和浓缩水分离，纯水经逆止阀接入压力桶备用，浓缩水经由第一智能阀排出。

当净水龙头14开启时，压力桶内备用水和直接经过RO膜过滤后的纯水，通入后置活性炭处理，净水龙头14出纯水。

恒温稳流过程：水源经三级预处理滤芯3，进入加热组件84，膜前的温度探头87感应进水温度，当膜进水温度小于10℃，由智能控制器16控制加热组件84启动，将膜前水温恒定在25—30℃，当膜前水温过高，由温控探头87、智能控制器16控制过热保护压力开关83，微型水泵82启动，防止膜前水温过高。流量感应器88起作稳流作用。

反渗透膜在原水水温低于10℃以下，产水量明显下降，从而导致净水机制水时间过长，甚至不停机，增压泵负载增大，影响膜使用寿命。因此，在通常情况下恒温装置一般可以不运行。

RO膜冲洗过程：分正反两步冲洗过程：

RO膜纯水正冲洗过程：当压力桶15内纯水蓄满时，进水电磁阀4关闭，第一智能阀8的冲洗阀关闭，第二智能阀10关闭，第三智能阀12打开，第一智能阀8的废水比阀打开，压力桶15里的纯水在压力作用下经第三智能阀12和第二逆止阀13进入RO膜6的原水进口，利用纯水具有强的溶解性，从正面将反渗透膜表面杂质（如：铁，镁，钙，铅，等离子）进行溶解，溶解时间为5—8秒，优选为5秒，之后，第三智能阀12关闭，第一智能阀8的冲洗阀和废水比阀打开，进水电磁阀4打开，原水经增压泵5通入RO膜原水进口端，将RO膜中的浓缩水通过第一智能阀8的废水比阀排放，原水冲洗时间为8-10秒，优选为8秒，至此完成一步RO膜纯水正冲洗过程，当RO膜需再次冲洗时，进入纯水反冲洗过程。

RO膜纯水反冲洗过程：当系统进入纯水反冲洗过程时，进水电磁阀4关闭，第一智能阀8的冲洗阀关闭，第三智能阀12关闭，第二智能阀10打开，第一智能阀8的废水比阀打开，压力桶15里的纯水在压力作用下经第二智能阀10进入RO膜6的纯水出口端，利用纯水具有强的溶解性，从反面将反渗透膜表面杂质（如：铁，镁，钙，铅，等离子）进行溶解，溶解时间为5—8秒，优选为5秒，此时第二智能阀10关闭，第一智能阀8的冲洗阀和废水比阀打开，进水电磁阀4打开，原水经增压泵5通入RO膜原水进口端，将RO膜中的浓缩水通过第一智能阀8的废水比阀排放，原水冲洗时间为8-10秒，优选为8秒，至此完成一步RO膜纯水反冲洗过程。

在正反两步冲洗过程中，由RO膜纯水正冲洗过程和RO膜纯水反冲洗过程交替进行。

控制部分通过智能水质监测器2实时监测净水机的TDS值、SDI值；当原水TDS 值大于500PPM 小于1000PPM时, 10分钟冲洗一次，当原水TDS 值小于500PPM,20分钟冲洗一次，当RO膜的SDI小于5时，控制20分钟冲洗一次， 当RO膜的SDI大于5时,10分钟冲洗一次。

采用本实用新型冲洗方法可以在保证膜使用寿命的情况下，实现净水机净费比为1：1。

为进一步优化提高冲洗效果，RO膜纯水正冲洗过程完成后接着RO膜纯水反冲洗过程，正反两步交替进行为一次。

实施例2：还设有废水处理系统，包括废水回流装置47，第三逆止阀48，智能水质监测器412等部件组成。

反渗透膜组6的浓缩水出口通过智能水质监测器412和，第一智能阀8排放，在智能水质监测器412与第一智能阀8之间的管路上设有出水口与废水回流装置47的进水口连通，进水电磁阀4与增压泵5之间的管路设有回流进水口，废水回流装置47的出水口通过第三逆止阀48和该回流进水口连通。

经过反渗透膜组6的废水，在增压泵5的作用下再次以300ml/min的流量通过废水回流装置47。经过KDF滤料与抛光树脂的软化除盐后与原水混合，稀释浓度，高速进入反渗透膜组6，再次过滤提纯。因进入反渗透膜组6的水具有低浓度与高流速的特点，从而减少膜内浓差极化的产生，延长了膜的使用寿命。

反渗透膜组6后废水出口一侧设有智能水质监测器412，能感应废水盐的浓度，反馈给第一智能阀8。当浓度值达到某设定值，第一智能阀8打开水路，进行瞬时排放，从而达到冲洗反渗透膜组6表面，降低盐浓度的作用。

通过上述方式，废净比由传统的3：1降低到微量废水排放。

Claims (4)

1.一种智能纯水正反冲洗及恒温稳流节水式反渗透净水机，它包括三级预处理滤芯(3)，增压泵(5)，反渗透膜组(6)，后置活性炭(9)，净水龙头(14)和压力桶(15)，其特征在于，它还设有智能纯水正反交替冲洗节水系统、恒温稳流控制系统和废水处理系统；

智能纯水正反交替冲洗节水系统包括智能水质监测器(2)、进水电磁阀(4)、第一智能阀(8)、第二智能阀(10)、第三智能阀(12)、第一逆止阀(7)、第二逆止阀(13)和智能控制器(16)，第一智能阀(8)包括冲洗阀和废水比阀，智能水质监测器(2)设置在三级预处理滤芯(3)的前端进水管中；进水电磁阀(4)设置在三级预处理滤芯(3)与增压泵(5)之间；第一智能阀(8)设置在反渗透膜组(6)的浓缩水出口处；

反渗透膜组(6)的纯水出口分成连通的两路，

第一路通过第二智能阀(10)及高压开关(11)与压力桶(15)连通；压力桶(15)通过高压开关(11)、第二智能阀(10)与反渗透膜组(6)的纯水出口形成反冲洗通道；

第二路通过第一逆止阀(7)后，又分成连通的三路，一路通过高压开关(11)与压力桶(15)连通，二路与后置活性炭(9)的进口连通，三路通过第三智能阀(12)、第二逆止阀(13)与反渗透膜组(6)的原水进口连通；压力桶(15)、高压开关(11)、第三智能阀(12)、第二逆止阀(13)及反渗透膜组(6)的原水进口形成正冲洗通道。

2.根据权利要求1所述的一种智能纯水正反冲洗及恒温稳流节水式反渗透净水机，其特征在于，所述恒温稳流控制系统设置在三级预处理滤芯(3)与反渗透膜组(6)之间，包括加热组件(84)和温控探头(87)，三级预处理滤芯(3)的出口与加热组件(84)的进口连通，加热组件(84)出口通过进水电磁阀(4)、增压泵(5)与反渗透膜组(6)的进口连通，在增压泵(5)与反渗透膜组(6)之间的管道上设有温控探头(87)和流量感应器(88)。

3.根据权利要求2所述的一种智能纯水正反冲洗及恒温稳流节水式反渗透净水机，其特征在于，在加热组件(84)与进水电磁阀(4)的管道上设有出口与过热保护压力开关(83)连接，过热保护压力开关(83)通过管道与微型水泵(82)的进水口连通，微型水泵(82)的出水口与三级预处理滤芯(3)的进水管连通。

4.根据权利要求1所述的一种智能纯水正反冲洗及恒温稳流节水式反渗透净水机，其特征在于，所述废水处理系统包括智能水质监测器(412)和废水回流装置(47)，在反渗透膜组(6)的浓缩水出口与增压泵(5)之间设有废水回流管道，浓缩水出口通过智能水质监测器(412)后分别与第一智能阀(8)口和废水回流装置(47)的进水口连通，在进水电磁阀(4)与增压泵(5)之间的管路设有回流进水口，废水回流装置(47)的出水口通过第三逆止阀(48)和该回流进水口连通。