CN205023978U - 零排放净水设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种零排放净水设备，解决了现有技术中膜片容易挂晶堵塞需要经常更换的问题，其技术方案要点是包括进水管路、三层过滤装置、增压泵、膜元件和出水口，所述膜元件包括有纯水引出管以及设置于所述纯水引出管上的冲洗管路，所述纯水引出管于所述出水口之间设置有流量限制阀，所述冲洗管路连接至水源，达到了方便对膜元件进行冲洗、无需经常更换膜片的技术效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种生活用水净化装置，更具体地说，它涉及一种零废水排放的净水设备。
背景技术
随着我国工业化进程的不断加快，污染问题越来越凸显，其中水污染尤为严重，地下水、地表水、自来水的污染事件层出不穷，家用反渗透式净水机以其高精度的过滤效果，在解决居民最后一公里的水安全问题上起无法替代的作用，因此该家用反渗透式净水机应运而生，并迅速普及。反渗透式家用净水机给家庭的饮水安全带来的安全保障的同时也存在这一个致命的弱点，那就是浪费水问题，普通型家用净水机产生一杯直饮水就会有三杯初级过滤的浓水白白流走，北京为例，每年21亿立方米的水资源要维持36亿立方米的需求，缺口达15亿立方米。所以、如何解决安全饮水又可以有效节约水资源成为一个亟需解决的问题。
申请日为2014年12月26日、申请号为201420840057.8的实用新型（以下称为对比文件1）专利公开了一种净水设备，包括有增压泵、活性炭过滤器、PP过滤器、陶瓷过滤器、RO膜颗粒过滤器和离子交换柱，所述活性炭过滤器、所述PP过滤器和所述陶瓷过滤器依次连接后与所述增压泵的进口端连接，所述增压泵的出口端与RO膜颗粒过滤器的进口端连接，所述RO膜颗粒过滤器的出口端通过高压开关与所述离子交换柱的进口端连接。
对比文件1中的净水设备通过多级过滤和增压泵提高了单位过滤量，使过滤更加彻底。但是，多级过滤的方式会使该净水设备产生一定量的浓水，并且，由于传统膜元件的膜片卷制方式为叠放式，重叠的膜片之间的过滤网格是相互完全重叠的，在使用一段时间后就会出现膜片挂晶堵塞，因而，需要对膜片进行冲洗或者膜元件的更换频率较高，而膜元件一般为膜片在自动卷膜机上加工厂成型，很难取出进行机械式冲洗，而在膜元件内进行冲洗时，重叠的网格之间流道难以满足冲洗要求。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种无浓水排放的、膜元件可自动冲洗式零排放净水设备。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种零排放净水设备，包括进水管路、三层过滤装置、增压泵、膜元件和出水口，所述膜元件包括有纯水引出管以及设置于所述纯水引出管上的冲洗管路，所述纯水引出管于所述出水口之间设置有流量限制阀，所述冲洗管路连接至水源。
通过采用上述技术方案，由于引入了冲洗管路和设置于纯水引出管路上的流量限制阀，可以间隔一段时间对膜元件进行冲洗，操作的步骤为：调整流量限制阀的阀口开度，使进入零排放净水设备的水只能流经冲洗管路，这样定时对膜元件内膜片进行冲洗，可以减少膜片表面离子结晶挂壁造成的污堵。
本实用新型进一步设置为：所述膜元件还包括有芯管和若干RO膜片，所述RO膜片均包括有与所述芯管等长的起始边和终止边，所述起始边相对于所述芯管的轴线倾斜并缠绕于所述芯管外壁上，所述起始边和终止边分别与所述芯管的两端重合。
通过采用上述技术方案，若干页RO膜片沿芯管的轴线斜向卷制，将RO膜片上的过滤网格交错开，膜元件中多页RO膜片的重叠设置，使过滤时产水效率提高，并且，斜向的卷制形式可以增大水在膜元件中的过流量提高，有利于水的通流；并且，增大的流道可以配合冲洗管路，实现对膜片的高效冲洗。
本实用新型进一步设置为：所述RO膜片的数量为3、5、7、9中的任意一个，所述起始边均布于芯管的圆周上。
通过采用上述技术方案，将膜片置于自动卷膜机上进行膜元件的卷制时，两页膜片可形成1.8英寸、长约12英寸的纯水收集袋并最总进入芯管内形成纯水，这样，随着膜片的数量的增加，可以增加有效的膜片面积，并且，当数量为单数的3、5、7、9可以缩短膜元件内的水的流道，从而使膜元件的各个截面的水流速均匀、产水量均衡，防止膜片由于流量不均匀而被过大的水流冲走或者损坏。
本实用新型进一步设置为：所述纯水引出管的外壁还设置有防渗环。
通过采用上述技术方案，由于RO膜片的工作原理是在增压泵的增压作用下，给浓水一端施加一个大于渗透压的压强，使RO膜两端实现逆渗透净化，这样，在纯水引出管处设置的防渗环可以防止引出的纯水由于水压的下降而逆渗透回膜元件内，从而保证纯水引出管的水的纯净度。
本实用新型进一步设置为：所述三层过滤装置和所述膜元件之间还设置有用于控制所述膜元件过滤或者清洗的组合阀。
通过采用上述技术方案，配合组合阀的作用，可以方便的选择膜元件的工作状态：逆渗透净化或者对膜片进行清洗维护。
本实用新型进一步设置为：所述三层过滤装置自所述进水管路依次为PP棉滤芯、活性炭颗粒滤芯以及压缩装活性炭滤芯。
通过采用上述方案，PP棉滤芯可以去除水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质；活性炭颗粒滤芯可以吸附水中的余氯和其他可能产生异味的杂质；压缩状活性炭滤芯的设置可以对进入RO膜进行过滤的水进行前置吸附异味，保证整个过滤的效果。
本实用新型进一步设置为：所述膜元件还包括有包覆于所述RO膜片外的膜壳，所述膜壳为陶瓷材料制成。
通过采用上述技术方案，由于水中的钙镁例子等极容易挂堵于RO膜片上，而除非对膜片进行机械式清洗否则很难去除这些挂堵的钙镁例子，因此，结合陶瓷材料的膜壳，可以利用陶瓷材料对钙镁例子的吸附作用，延长膜片的使用寿命。
本实用新型进一步设置为：所述膜壳为树脂材料制成。
通过采用上述技术方案，树脂材料中的树脂阴离子或树脂阴离子可以对水中的一些离子状杂质进行反应，并最终去除这类杂质。
附图说明
图1为本实用新型零排放净水设备实施例的系统原理图；
图2为膜元件的展开图；
图3为膜片的局部放大图。
附图标注：1、进水管路；2、三层过滤装置；3、增压泵；4、膜元件；5、出水口；6、流量限制阀；7、组合阀；8、出口滤芯；21、PP棉滤芯；22、活性炭颗粒滤芯；23、压缩活性炭滤芯；41、膜壳；42、进水口；43、RO膜片；44、芯管；45、纯水引出管；46、冲洗管路；47、防渗环。
具体实施方式
参照图1至图3对本实用新型零排放净水设备实施例做进一步说明。
一种零排放净水设备，沿水流方向一次设置有进水管路1、三层过滤装置2、增压泵3、膜元件4以及出水口5，具有一定压力的水自进水管路1进入零排放净水设备中，首先经过三层过滤装置2的初步处理，此时，水压会有一定程度的下降，但是，由于本实用新型中采用的膜元件4是利用RO膜的逆渗透原理进行水的净化，因此，在进入膜元件4之前需要进行对水进行增压，以使水压大于逆渗透压，使水中的溶剂向稀溶液方向流动，即使纯水集中向膜元件4内的一个集中区域，这部分纯水再经过出水口5流出，也就是纯净的饮用水。
其中，膜元件4包括有膜壳41、进水口42、RO膜片43、芯管44、纯水引出管45、以及冲洗管路46，其中，芯管44为中空的纯水流动的管，在芯管44的外壁上设置有若干透孔，在芯管44的外壁上卷设有RO膜片43，RO膜片43包括有起始边和终止边，在卷制膜元件4时，将起始边与芯管44的轴线呈一定的倾角放置保持起始边与芯管44的一端齐平，放入自动卷膜机中进行卷制，并最后收口时保持终止边与芯管44的另一端齐平，RO膜片上的浓网流道在常态下是矩形网格状，现有技术中的将膜片层叠式卷制的方式纯水的产出速率很低，并且，一旦膜片之间的浓网流道的网格之间没有完全重叠，会使浓网流道进一步减小，一旦其中的一个浓水网格堵住，则附近的区域也会随之挂晶堵塞，产水量锐减，采用本实用新型的卷制方式，可以使RO膜片43上的浓水网格沿芯管44的轴线延伸方向拉伸呈近似菱形，并且，当每页RO膜片43的起始边位于芯管44的圆周的不同位置，可以使各个浓水网格之间重叠减少，使膜元件4的有效面积增大，实验表明，采用这种膜片卷制形式的膜元件4的GPD可以达到75L/H，稳定脱盐率可以达到96%，以上数据是在测试压力为0.41Mpa的测试压力下得到的参数。这样，卷制出来的膜元件4较之现有技术离子挂晶壁污堵能力有所提高。
冲洗管路46有膜元件4中单独引出，由于本实用新型为零排放式净水设备，因此RO膜片43每经过一段时间需要进行冲洗，以保证浓水的残余不会堵塞RO膜片43上的浓水网格，此时，需要配合设置于纯水引出管45上的流量限制阀6，当需要对膜元件4内的膜片进行冲洗时，需要调整流量限制阀6的通流量，使水流过RO膜片43对膜片进行冲洗，最终通过流出净水装置。
进一步的，三层过滤装置2自进水管路1依次为PP棉滤芯、活性炭颗粒滤芯以及压缩装活性炭滤芯，这样，对进入膜元件4的水首先进行三层的过滤处理，保证进入膜元件4的水已经不包含大颗粒和带有异味的杂质。
进一步地，膜元件4的膜壳41为陶瓷材料或者树脂材料，两种材料制成的膜壳可以弥补RO膜片43的过滤功能的缺陷，使纯水引出管45出来的水为纯净的、直接满足饮用需求的水。
进一步地，在纯水引出管45上还设置有防渗环，用于防止从纯水引出管45中引出的纯水反渗。
优选地，在三层过滤装置2和膜元件4之间还设置有组合阀7，组合阀7可以在市面上购买到成品，在此处引入组合阀7，可以便于对膜元件4的清洗和过滤功能的切换。
进一步地，在出水口5前还设置有一层滤芯，这样可以防止纯水在管路中产生污染。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种零排放净水设备，包括进水管路、三层过滤装置、增压泵、膜元件和出水口，其特征是：所述膜元件包括有纯水引出管以及设置于所述纯水引出管上的冲洗管路，所述纯水引出管于所述出水口之间设置有流量限制阀，所述冲洗管路连接至水源，所述膜元件还包括有芯管和若干RO膜片，所述RO膜片均包括有与所述芯管等长的起始边和终止边，所述起始边相对于所述芯管的轴线倾斜并缠绕于所述芯管外壁上，所述起始边和终止边分别与所述芯管的两端重合。
2.根据权利要求1所述的零排放净水设备，其特征是：所述RO膜片的数量为3、5、7、9中的任意一个，所述起始边均布于芯管的圆周上。
3.根据权利要求1所述的零排放净水设备，其特征是：所述纯水引出管的外壁还设置有防渗环。
4.根据权利要求1所述的零排放净水设备，其特征是：所述三层过滤装置和所述膜元件之间还设置有用于控制所述膜元件过滤或者清洗的组合阀。
5.根据权利要求1所述的零排放净水设备，其特征是：所述三层过滤装置自所述进水管路依次为PP棉滤芯、活性炭颗粒滤芯以及压缩装活性炭滤芯。
6.根据权利要求1所述的零排放净水设备，其特征是：所述膜元件还包括有包覆于所述RO膜片外的膜壳，所述膜壳为陶瓷材料制成。
7.根据权利要求6所述的零排放净水设备，其特征是：所述膜壳为树脂材料制成。
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