CN209602235U - 反渗透净水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种反渗透净水系统，其包括依次连接的砂过滤器、炭过滤器、保安过滤器、高压泵、RO膜组，RO膜组具有原水进口、纯水出口和浓水出口，原水进口与高压泵连接，纯水出口依次连接有纯水箱、空气压力罐和用水点，浓水出口分别连接部分浓水回流管路和浓水排水管，空气压力罐经定时器和止回电磁阀后连接至原水进口，部分浓水回流管路远离总浓水出口的一端接入高压泵。通过浓水回流加大RO膜组内水流量从而提高流速，并配合纯水对RO膜组的正冲洗和浸泡，可有效解决膜沉淀、膜附着而引起的膜堵塞，延长RO膜组使用寿命并降低废水排放量。

Description

反渗透净水系统

技术领域：

本实用新型涉及水处理技术领域，特别涉及一种反渗透净水系统。

背景技术：

现有的水处理系统通常包括粗过滤装置、高压泵和RO膜组，在高压泵提供给RO膜组的水压一定的情况下，RO膜组的使用寿命是一定的，通常为2-3年，而RO膜组是水处理系统的核心部件，更换成本较大。

在现有的水处理系统中，RO膜组的浓水出口通常直接连接浓水排水管从而将浓水全排掉，这使得纯水废水之比较低，导致废水过多排放，造成水资源的浪费。即使有的现有技术涉及浓水回流，但其浓水是回流到原水箱或原水进口处。

另外，现有技术中有利用原水进行定时反冲洗的技术，以消除RO膜组在使用一段时间后的膜沉淀和膜附着，但其依靠系统停机后清洗泵的开启工作来实现对RO膜组的清洗，耗能较大；而且因现有技术是原水洗膜，膜组内存的是原水，极易造成沉淀和附着，因为水处理系统停机时是最容易产生膜沉淀和膜附着的。目前虽然也有个别净水定时洗膜的，但因为定时洗膜并非每次停机都洗膜，那么在不洗膜的停机状态下，膜组件里边充满的仍然是原水，极易造成膜沉淀和膜附着带来的污堵现象。

实用新型内容：

为克服上述问题，本实用新型提供一种能够提高使用寿命和自来水利用率高的新型的反渗透净水系统将是有利的。

为实现上述目的，本实用新型提供一种反渗透净水系统，其特征在于包括依次连接的砂过滤器、炭过滤器、保安过滤器、高压泵、RO膜组，其中，RO膜组具有原水进口、纯水出口和浓水出口，该原水进口与高压泵连接，纯水出口依次连接有纯水箱、空气压力罐和用水点，浓水出口分别连接有部分浓水回流管路和浓水排水管，空气压力罐经定时器和止回电磁阀后连接至原水进口，部分浓水回流管路远离总浓水出口的一端连接高压泵从而能够使部分浓水回流至高压泵进行再加压后进入RO膜组。

在本实用新型中，通过该部分浓水回流管路接入高压泵的设置，使得部分浓水回流一方面可以大幅降低废水排放量，从而节约水源并减少环境污染，另一方面由于加大了高压泵前的水量，即加大了进入RO膜组的水流量，根据流速=流量/πR²之原理，在截面积不变、水量加大的情况下，流速会相应提高，从而能够有效解决现有技术中膜沉淀、膜附着而引起的膜堵塞问题，使RO膜组寿命得以延长进而降低生产成本。而且，通过系统停机时对RO膜组进行的纯水正冲洗和浸泡的设置，不仅能够有效去除可能的任何膜沉淀和膜附着，还能够通过对RO膜的纯水浸泡来避免停机阶段对RO膜组的二次污染，因为停机阶段是最易造成膜沉淀和膜附着的。这些措施大大提高RO膜组的使用寿命（可达5年之久），大大减少了RO膜的更换频率，降低了反渗透净水系统的维护成本。而且，本实用新型的正冲洗无须像现有技术那样依赖清洗泵来启动清洗工作，仅靠空气压力罐即可实现，无需额外能源消耗，降低了能源成本。

进一步，在高压泵前还设置有单向电磁阀，在系统停机时，该单向电磁阀关闭，止回电磁阀同步开启，从而使得空气压力罐内的纯水经原水进口进入RO膜组进行冲洗。

通过单向电磁阀和止回电磁阀的配合，使得在系统停机即停止向RO膜组输送原水的同时，即刻开启止回电磁阀，使得纯水进入RO膜组进行冲洗并充满整个RO膜组，有效清除膜沉淀和膜附着的同时，可保证系统停机后保存在RO膜组内的水是纯水（膜的堵塞都是因为原水中的溶解物和杂质的附着，沉淀而造成，尤其是系统停机状态，水不流动更会造成反渗透膜的堵塞），而纯水中溶解物去除率已达98%以上，基本不再含任何溶解物，所以不会造成沉淀和附着在膜表面，因此可有效提高RO膜组的使用寿命100%以上。

再进一步，上述定时器设置成定时20S。

该设置可以保证对RO膜组有足够冲洗时间，同时保证RO膜组内有足够的纯水来浸泡其反渗透膜。

又进一步，纯水箱和空气压力罐之间还连接有后置活性炭、供水泵和单向阀，该供水泵设置成用于向空气压力罐和用水点泵送纯水，后置活性炭用于改善纯水的口感。

再又进一步，空气压力罐设置成在RO膜组制水过程中，来自纯水出口的纯水经纯水箱后凭借供水泵提供的压力进入空气压力罐内，而在系统停机后，空气压力罐凭借其自身内部压力将空气压力罐内的纯水压出到RO膜组内。

供水泵工作时能够将纯水压进空气压力罐内，系统停机后，供水泵停止工作，空气压力罐靠自身内部压力将罐内纯水压出到RO膜组，此过程无任何能源消耗，非常环保。

还进一步，在部分浓水回流管路上设置有回流阀和回流流量计。

通过回流阀的设置，能够保证部分浓水从浓水出口经部分浓水回流管路单向回流到原水进口，回流流量计能够计量回流的浓水量。

再进一步，从纯水出口出来的纯水和从浓水排水管排出的浓水的流量之比是借助于对回流阀的开度调节而任意调节的。

根据管径不变、通量越大流速越快之原理，通过调节回流阀的开度，加大浓水回流量，可以从根本上提高通过RO膜组的水流速，从而进一步有效解决膜沉淀、膜附着而引起的膜堵塞问题。

又进一步，回流阀的开度设置成使得从纯水出口出来的纯水和从浓水排水管排出的浓水的流量之比为3：1，即纯水废水之比为3：1。

该流量比越高，浓水的回流越大，浓水的排放就越低，符合国家节水导向，较一般的反渗透的纯水废水比1:1可有效节水200%以上。

通过参考下面所描述的实施例，本实用新型的上述这些方面和其他方面将会得到更清晰地阐述。

附图说明：

实用新型的结构以及进一步的目的和优点将通过下面结合附图的描述得到更好地理解，其中，相同的参考标记标识相同的元件：

图1是根据本实用新型一个具体实施方式的反渗透净水系统的示意图。

具体实施方式：

下面将结合附图描述本实用新型的具体实施方式。

本实用新型的整体构思是遵从大自然的法则，比如河道流域，是否有沉淀物和垃圾，不是取决于水量大小，而是取决于流速，湍急的河流，河底不会有海苔和垃圾，水流缓慢的河床，水量再大也会杂草丛生。而同样的水量让河道变窄，流速就会加快；如果河道不变，水量增加，同样可以使流速增加，基于这样的启发，本申请利用浓水回流来加大RO膜组内水流速。另外，基于流水不腐之自然法则，因为膜沉淀和膜附着90%是在不工作的停机状态造成，对RO膜组改用纯水正冲洗和浸泡来从根本上解决膜堵的问题。

如图1所示，根据本实用新型的一个具体实施方式提供一种反渗透净水系统，其包括依次连接的砂过滤器1、炭过滤器、保安过滤器3、高压泵4、具有原水进口54和纯水出口56以及浓水出口57的RO膜组5，原水从A处进入反渗透净水系统。其中，原水进口54与高压泵4连接；纯水出口56依次连接纯水箱6、空气压力罐9和用水点B，空气压力罐9经定时器91和止回电磁阀93后连接至原水进口54；浓水出口57分别连接有部分浓水回流管路8和浓水排水管7，部分浓水回流管路8远离浓水出口57的一端连接高压泵4从而能够使部分浓水回流至高压泵4进行再加压后进入RO膜组5。

在本实用新型中，由于空气压力罐9连接原水进口54，可以在需要时利用纯水对RO膜组5进行正冲洗，不仅能够在正冲洗时有效去除可能的任何膜沉淀和膜附着，还能够通过在系统停机时RO膜组5内充满纯水而避免对反渗透膜的任何再次污染，而且正冲洗更有利于以最快速度使冲洗后的水经浓水出口57排出；而通过该部分浓水回流管路8接入高压泵4（而不是像现有技术那样接入原水箱或原水进口）的设置，使得部分浓水回流后一方面可以大幅降低废水排放量，节约水源并减少环境污染，另一方面由于加大了进入RO膜组5的水流量，根据流速=流量/πR²之原理，在管径不变、通量加大的情况下，流速随之提高，从而能够有效解决现有技术中膜沉淀、膜附着而引起的膜堵塞问题。上述这些措施都大大提高了RO膜组5的使用寿命（可达5年之久），大大减少了RO膜组5的更换频率，降低了反渗透净水系统的维护成本。而且，本实用新型无须像现有技术那样依赖清洗泵来启动窄径RO膜组的清洗工作，仅靠空气压力罐9即可实现，无需额外能源消耗，降低了能源成本。

如图1所示，在本实施方式中，在高压泵4前还设置有单向电磁阀43，在系统停机时，该单向电磁阀43关闭，止回电磁阀93同步开启，空气压力罐9内的纯水经总原水进口54进入RO装置进行冲洗。通过单向电磁阀43和止回电磁阀93的配合，使得在系统停机即停止向RO装置输送原水的同时，即刻开启止回电磁阀93，使得纯水进入RO装置进行冲洗并充满整个RO装置即两个窄径RO膜组5，有效清除膜沉淀和膜附着的同时，可保证系统停机后保存在两个窄径RO膜组5内的水是纯水（膜的堵塞都是因为原水中的溶解物和杂质的附着，沉淀而造成，尤其是系统停机状态，水不流动更会造成反渗透膜的堵塞），而纯水中溶解物去除率已达98%以上，基本不再含任何溶解物，所以不会造成沉淀和附着在膜表面，因此可有效提高RO装置的使用寿命100%以上。

需要说明的是，上述定时器设置成延时20S。该设置可以保证对RO膜组5有足够冲洗时间，同时保证RO膜组5内有足够的纯水来浸泡其内的反渗透膜（图未示）。

另外，在纯水箱6和空气压力罐9之间还设置有后置活性炭63、供水泵65、单向阀67，其中后置活性炭63是用来改善纯水的口感，供水泵65用于向空气压力罐9和用水点B供水。

另外，需要说明的是，空气压力罐9设置成在RO膜组5制水过程中，来自纯水出口56的纯水经纯水箱6后借助于供水泵65提供的动力进入空气压力罐9和用水点B，而在系统停机后，空气压力罐9凭借其自身内部压力将空气压力罐9内的纯水压出到RO膜组5内。应当理解的是，系统停机后，供水泵65停止工作，空气压力罐9靠自身内部压力将罐内纯水压出到RO膜组5，此过程无任何能源消耗，非常环保。

再如图1所示，在该部分浓水回流管路8上依次设置有回流阀80和回流流量计82。通过回流阀80的设置，能够保证浓水从浓水出口57经部分浓水回流管路8单向回流到高压泵4，回流流量计82能够计量回流的浓水量即浓水流量。

需要说明的是，在本实施方式中，从纯水出口56出来的纯水和从浓水排水管7排出的浓水的流量之比是借助于对回流阀80的开度调节而任意调节的。根据管径不变、通量越大流速越快之原理，通过调节回流阀80的开度，加大浓水回流量，可以从根本上提高通过RO膜组5的水的水流速，从而进一步有效解决膜沉淀、膜附着而引起的膜堵塞问题。例如，在本实施方式中，回流阀80的开度设置成使得从纯水出口56出来的纯水和从浓水排水管7排出的浓水的流量之比为3：1，该流量比越高，浓水的回流越大，浓水的排放就越低，符合国家节水导向，较现有技术中一般的反渗透的纯水废水比1:1可有效节水200%以上。

如图1所示，本实施方式中，在纯水出口56和纯水箱6之间还可以设置有纯水流量计61用于计量进入纯水箱6的纯水量，当然还可以设置单向阀（图未示）来防止纯水从纯水箱6倒流回RO膜组5中。

另外，需要说明的是，本实施方式中的用水点B可以接出水龙头、开水平台、开水器等，从A处进入砂过滤器1的原水可以是自来水、净水、地表水。

下面参照图1介绍一个反渗透净水的整个工作过程：原水经管道10首先进入砂过滤器1、炭过滤器2、保安过滤器3进行粗过滤，然后经过高压泵4进行加压，加压后的原水经由原水进口54进入RO膜组5，经RO膜组5净化后，出来的纯水经纯水出口56流出，出来的浓水经浓水出口57流出。

接着，从纯水出口56出来的纯水经由纯水管路60上的纯水流量计61进入纯水箱6，然后再经由后置活性炭63、供水泵65和单向阀67分别连接至空气压力罐9和用水点B；从浓水出口57流出的浓水一部分经由浓水排水管7排出，排出量可由浓水排水管7上设置的浓水调节阀71控制并由浓水流量计75进行计量，另一部分浓水经由部分浓水回流管路8回流至高压泵4，回流量通过回流阀80（例如回流手动控制阀）的开度进行调节，并且回流量由回流流量计82进行计量，使得该部分浓水经过高压泵4加压后再回流至RO膜组5进行再净化处理。

在系统停机时，保安过滤器3和高压泵4之间的单向电磁阀43关闭，空气压力罐9和RO膜组之间的止回电磁阀93同步开启，空气压力罐9内的纯水经原水进口54进入RO膜组5进行正向冲洗，冲洗20S，即可去除各个RO膜组5内的膜沉淀和膜附着，并在正冲洗完成后RO膜组5内充满的是纯水，无二次污染。

本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本实用新型的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构作各种变化和改进，包括这里单独披露的或要求保护的技术特征的组合，以及明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本实用新型所涉及的技术领域内，并落入本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种反渗透净水系统，其特征在于包括依次连接的砂过滤器、炭过滤器、保安过滤器、高压泵、RO膜组，其中，RO膜组具有原水进口、纯水出口和浓水出口，该原水进口与高压泵连接，纯水出口依次连接有纯水箱、空气压力罐和用水点，浓水出口分别连接有部分浓水回流管路和浓水排水管，空气压力罐经定时器和止回电磁阀后连接至原水进口，部分浓水回流管路远离总浓水出口的一端连接高压泵从而能够使部分浓水回流至高压泵进行再加压后进入RO膜组。

2.根据权利要求1所述的反渗透净水系统，其特征在于，在所述高压泵前还设置有单向电磁阀，在系统停机时，该单向电磁阀关闭，所述止回电磁阀同步开启，从而使得所述空气压力罐内的纯水经所述原水进口进入所述RO膜组进行冲洗。

3.根据权利要求2所述的反渗透净水系统，其特征在于，所述纯水箱和所述空气压力罐之间还连接有后置活性炭、供水泵和单向阀。

4.根据权利要求3所述的反渗透净水系统，其特征在于，所述空气压力罐设置成在所述RO膜组制水过程中，来自所述纯水出口的纯水凭借所述供水泵的压力进入所述空气压力罐内，而在系统停机后，所述空气压力罐凭借其自身内部压力将所述空气压力罐内的纯水压出到所述RO膜组内。

5.根据权利要求1至4任一项所述的反渗透净水系统，其特征在于，在所述部分浓水回流管路上设置有回流阀和回流流量计。

6.根据权利要求5所述的反渗透净水系统，其特征在于，从所述纯水出口出来的纯水和从所述浓水排水管排出的浓水的流量之比是借助于对所述回流阀的开度调节而任意调节的。

7.根据权利要求6所述的反渗透净水系统，其特征在于，所述回流阀的开度设置成使得从所述纯水出口出来的纯水和从所述浓水排水管排出的浓水的流量之比为3：1。