CN210595635U - 饮用水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及饮用水处理装置，包括过滤单元，过滤单元包括原水管，原水管和原水箱相连，原水箱经管路和多介质过滤器相连，多介质过滤器经管路和第一滤芯相连，第一滤芯经第一水管和第二滤芯相连，第二滤芯经第二水管和净水箱相连；水质调和单元，水质调和单元包括和第一滤芯净水出口相连的第三水管，第三水管和净水箱相连；第一滤芯能够过滤过滤水中的大分子有机物，第二滤芯的过滤孔径小于第一滤芯，第二滤芯能够过滤水中的无机盐；本实用新型能够实时饮用水的硬度，在水处理系统的各级过滤单元位置设置废水回收管路，将反冲洗的废水和浓水统一汇集到废水箱中，在废水箱中能够进行水质勾兑调和，使整个废水箱中水质硬度达到标准要求。

Description

饮用水处理装置

技术领域

本实用新型涉及饮用水处理装置。

背景技术

现有的饮用水净水设备应用已相当广泛，而且基本都采用过滤膜技术，过滤孔径大的过滤膜处理后饮用水硬度可能偏高，高精度的过滤膜处理后水的硬度得到降低，但也会将水中的钙镁等无机盐同步过滤，长期饮用净度过高的水对身体没有好处，人体无法从水中获取钙镁等无机盐，但是不采用高精度过滤膜处理又难以克服水质硬度偏高的问题，硬水并不对健康造成直接危害，但是会给生活带来很多麻烦，比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率降低、影响泡茶、烧饭、饮用口感等；而且现有的水处理系统中废水的处理依旧存在很大浪费，例如反冲洗产生的废水因为杂质较多，很多情况都无法回收利用，直接排放浪费，而且这类废水中的杂质含量高，容易堵塞管路，另外高精度的过滤膜会产生大量浓水，目前水处理系统对于废水、浓水的处理还存在困扰；目前市场对于水处理设备中的水质在线监测设备使用还不普遍，虽然现有技术中具有市售的水质在线监测设备，但是很多水处理系统因为管路布置粗暴简单，往往没有使用水质在线监测设备的必要，对于水处理过程中水质情况没有监测；另外，因为原水质量不同地域区别很大，很多原水可能直接取用地下水，目前水处理设备的原水管直接和原水箱及后续的水处理设备相连，这样存在的缺陷是：当原水管泵送上来的原水中含有较多杂质时，例如原水取自地下水，刚上水时可能含有大量砂石，此时如果直接将原水通入后续的原水箱和过滤系统中，会给后续的水处理设备增加负荷，降低过滤设备的使用寿命，原水中杂质含量超标后容易加快过滤膜的损坏，降低膜的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型提供了饮用水处理装置，其结构设计合理，能够实时饮用水的硬度，调节过程简单便捷，既保留了水中一部分的钙镁无机盐，又将水的硬度调节到适合当地用户的水平，兼顾了饮用水的口感和水质健康；在水处理系统的各级过滤单元位置设置废水回收管路，将反冲洗的废水和浓水统一汇集到废水箱中，在废水箱中能够进行水质勾兑调和，使浓水的硬度下降，整个废水箱中水质硬度达到标准要求，并且能够向废水箱中通入原水进行硬度调和，反冲洗废水中携带的大量杂质能够在废水箱中自然沉降，而且还能够对废水箱排水管流出的水质进行过滤，使排水管排出的水质达到中水要求，能够用于小区绿化浇灌；在水处理系统的进水端和出水端分别设置水质在线监测，同时能够对净水箱中水质进行实时监测，对整个管路的水质情况准确监测，方便工作人员维护，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：饮用水处理装置，包括：

过滤单元，所述过滤单元包括原水管，所述原水管和原水箱相连，所述原水箱经管路和多介质过滤器相连，所述多介质过滤器经管路和第一滤芯相连，所述第一滤芯经第一水管和第二滤芯相连，所述第二滤芯经第二水管和净水箱相连；

水质调和单元，所述水质调和单元包括和所述第一滤芯净水出口相连的第三水管，所述第三水管和净水箱相连；所述第一滤芯能够过滤过滤水中的大分子有机物，所述第二滤芯的过滤孔径小于所述第一滤芯，第二滤芯能够过滤水中的无机盐；

供水单元，所述供水单元包括和净水箱相连的出水管，所述出水管上设有紫外线杀菌器，所述出水管和外部的用水管路的供水端相连，所述净水箱还连接有回水管，所述回水管和用水管路的回水端相连；

水质监测单元，所述水质监测单元包括水质在线监测设备，所述水质在线监测设备的探头设置在所述净水箱内，还包括与水质在线监测设备经导线相连的第一检测件和第二检测件，所述第一检测件设置在所述原水管位置，所述第二检测件设置在所述出水管位置；

废水处理单元，所述废水处理单元包括废水箱，所述废水箱经第一废水管和多介质过滤器的反冲洗出口相连，所述废水箱经第二废水管和第一滤芯的反冲洗出口相连，所述废水箱经第三废水管和第二滤芯的浓水出口相连。

进一步的，所述废水箱经导流管和所述原水管相连，所述原水管上设有第一阀门，所述第一阀门位于导流管连接位置和原水箱之间，所述导流管上设有第二阀门。

进一步的，所述第一检测件设置在所述导流管和原水管连接位置的进水侧。

进一步的，所述第一阀门和第二阀门选用电动阀，所述水质在线监测设备经导线和控制器相连，所述控制器经导线分别与第一阀门和第二阀门相连。

进一步的，所述第一滤芯选用超滤膜，所述第二滤芯采用纳滤膜或反渗透膜，所述第一水管上设有增压泵。

进一步的，所述废水箱和排水管相连，所述排水管上设有过滤器和/或第三滤芯。

进一步的，所述出水管上设有两个相互并联设置的变频泵，每个变频泵的分支管路上均设有控制阀。

进一步的，所述回水管上设有回水过滤器。

进一步的，所述原水箱和多介质过滤器之间的管路上设有原水泵。

进一步的，所述第一滤芯和多介质过滤器之间的管路上设有第一精细过滤器，所述第一水管上设有第二精细过滤器。

本实用新型采用上述结构的有益效果是，其结构设计合理，能够实时饮用水的硬度，调节过程简单便捷，既保留了水中一部分的钙镁无机盐，又将水的硬度调节到适合当地用户的水平，兼顾了饮用水的口感和水质健康；在水处理系统的各级过滤单元位置设置废水回收管路，将反冲洗的废水和浓水统一汇集到废水箱中，在废水箱中能够进行水质勾兑调和，使浓水的硬度下降，整个废水箱中水质硬度达到标准要求，并且能够向废水箱中通入原水进行硬度调和，反冲洗废水中携带的大量杂质能够在废水箱中自然沉降，而且还能够对废水箱排水管流出的水质进行过滤，使排水管排出的水质达到中水要求，能够用于小区绿化浇灌；在水处理系统的进水端和出水端分别设置水质在线监测，同时能够对净水箱中水质进行实时监测，对整个管路的水质情况准确监测，方便工作人员维护；还能够对原水管中的水质进行预检测，例如原水取自地下水，刚上水时可能含有大量砂石，此时如果直接将原水通入后续的原水箱和过滤系统中，会给后续的水处理设备增加负荷，降低过滤设备的使用寿命，因此当发现原水中杂质过多时，能够对原水进行分流，使原水首先进入废水箱，当原水达到正常水质要求后再将原水输送切换至正常的处理系统流向，进行后续水质处理，能够保护水处理设备不受损坏，延长设备使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1、原水管；2、原水箱；3、多介质过滤器；4、第一滤芯；5、第一水管；6、第二滤芯；7、第二水管；8、净水箱；9、第三水管；10、出水管；11、紫外线杀菌器；12、回水管；13、水质在线监测设备；14、第一检测件；15、第二检测件；16、废水箱；17、第一废水管；18、第二废水管；19、第三废水管；20、导流管；21、第一阀门；22、第二阀门；23、增压泵；24、排水管；25、过滤器；26、第三滤芯；27、变频泵；28、回水过滤器；29、原水泵；30、第一精细过滤器；31、第二精细过滤器。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1所示，饮用水处理装置，包括过滤单元、水质调和单元、供水单元、水质监测单元和废水处理单元，过滤单元包括原水管1，原水管1和原水箱2相连，原水箱2经管路和多介质过滤器3相连，多介质过滤器3经管路和第一滤芯4相连，第一滤芯4经第一水管5和第二滤芯6相连，第二滤芯6经第二水管7和净水箱8相连；水质调和单元包括和第一滤芯4净水出口相连的第三水管9，第三水管9和净水箱8相连；第一滤芯4能够过滤过滤水中的大分子有机物，第二滤芯6的过滤孔径小于第一滤芯4，第二滤芯6能够过滤水中的无机盐；供水单元包括和净水箱8相连的出水管10，出水管10上设有紫外线杀菌器11，出水管10和外部的用水管路的供水端相连，净水箱8还连接有回水管12，回水管12和用水管路的回水端相连；水质监测单元包括水质在线监测设备13，水质在线监测设备13的探头设置在净水箱8内，还包括与水质在线监测设备13经导线相连的第一检测件14和第二检测件15，第一检测件14设置在原水管1位置，第二检测件15设置在出水管10位置；废水处理单元包括废水箱16，废水箱16经第一废水管17和多介质过滤器3的反冲洗出口相连，废水箱16经第二废水管18和第一滤芯4的反冲洗出口相连，废水箱16经第三废水管19和第二滤芯6的浓水出口相连。使用时，能够根据不同地区原水水质，并且能够根据用户的试用反馈，第一滤芯4能够过滤水中的大分子有机物，无法过滤水中的无机盐，过滤后的净水硬度较高；第一滤芯4过滤后的一部分净水通过第一水管5再进入第二滤芯6进行过滤，第二滤芯6能够过滤水中的无机盐，得到纯度较高的净水，再通过第二水管7进入到净水箱8中，第一滤芯4过滤后的另一部分净水还能通过第三水管9进入净水箱8，在净水箱8中将含有无机盐且硬度较高的净水和脱盐后的水进行调配，调节饮用水的硬度，既保留了水中一部分的钙镁无机盐，又将水的硬度调节合适水平，净水箱8中的水通过出水管10泵送至用水管路中，出水管10上还设置紫外线杀菌器11进行杀菌处理。多介质过滤器3反冲洗的废水通过第一废水管17进入废水箱16内，第一滤芯4反冲洗的废水通过第二废水管18进入废水箱16内，同时第二滤芯6产生的浓水通过第三废水管19进入废水箱16中，因为第一废水管17和第二废水管18通入的废水硬度远低于第三废水管19通入的废水，因此在废水箱16中能够对废水硬度进行勾兑调和，使浓水的硬度下降，整个废水箱中水质硬度达到标准要求，反冲洗废水中携带的大量杂质能够在废水箱中自然沉降，使排水管排出的水质达到中水要求，能够用于小区绿化浇灌；在水处理系统的进水端和出水端分别设置水质在线监测设备13，同时能够对净水箱8中水质进行实时监测，对整个管路的水质情况准确监测，方便工作人员维护。

在优选的实施例中，废水箱16经导流管20和原水管1相连，原水管1上设有第一阀门21，第一阀门21位于导流管20连接位置和原水箱2之间，导流管20上设有第二阀门22。当第一废水管17和第二废水管18中的废水量与第三废水管19中浓水量勾兑后依旧无法使水质硬度降低至标准要求时，可以打开导流管20上的第二阀门22，同时关闭原水管1上的第一阀门21，通过导流管20向向废水箱16中通入原水，进一步来稀释废水箱16中的水质硬度，使水的硬度达到标准要求。

在优选的实施例中，第一检测件14设置在导流管20和原水管1连接位置的进水侧。使用时，原水在进行处理之前，会首先经过第一检测件的检测14，第一检测件14对水质检测后，如果发现原水中杂质太多，例如原水取自地下水，刚上水时可能含有大量砂石，此时如果直接将原水通入后续的原水箱2和过滤系统中，会给后续的水处理设备增加负荷，降低过滤设备的使用寿命，因此当发现原水中杂质过多时，能够通过关闭第一阀门21，打开第二阀门22的方式进行分流，使原水首先经导流管20进入废水箱16，持续一段时间后原水达到正常水质要求，此时可关闭第二阀门22，打开第一阀门21，使原水进入原水箱2，进行后续处理。

在优选的实施例中，第一阀门21和第二阀门22选用电动阀，水质在线监测设备13经导线和控制器相连，控制器经导线分别与第一阀门21和第二阀门22相连。控制器可选用PLC控制器，可直接选购市售产品，控制器能够根据原水水质检测结果，自动控制第一阀门21和第二阀门22的开合状态，不需要人工参与。

在优选的实施例中，第一滤芯4选用超滤膜，第二滤芯6采用纳滤膜或反渗透膜，第一水管5上设有增压泵23。在本实施例中，超滤膜、纳滤膜和或反渗透膜可直接选用市售产品，超滤是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。经过超滤膜过滤后的水中依旧含有钙镁等无机盐，净水的硬度较高。纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右。纳滤用于将相对分子质量较小的物质，如无机盐或葡萄糖、蔗糖等小分子有机物从溶剂中分离出来。超滤膜过滤后的净水再次经过纳滤膜进行过滤，纳滤膜能够将水中的无机盐进行过滤，得到净化后的水。可以理解的是，反渗透膜同样能够起到过滤脱盐的作用。因为纳滤膜或反渗透膜的孔径跟小，净水在通过纳滤膜或反渗透膜时，需要具有较高的压力流速，因此在第二滤芯6进水口前方的第一水管5上设置增压泵23，利用增压泵23使净水顺利通过第二滤芯6。

在优选的实施例中，废水箱16和排水管24相连，排水管24上设有过滤器25和/或第三滤芯26。使用时，第三滤芯26的过滤孔径可选用0.5μm，过滤器25可选用多介质过滤器，过滤器25或第三滤芯26都能够对废水箱16内水中的杂质进行过滤，根据不同地区原水质量选择使用过滤器25或第三滤芯26，或者使用两者的结合，过滤效果更好，使废水达到中水标准，可直接用于小区绿化灌溉。

在优选的实施例中，出水管10上设有两个相互并联设置的变频泵27，每个变频泵27的分支管路上均设有控制阀。

在优选的实施例中，回水管12上设有回水过滤器28。使用时，回水过滤器对回水管中回流至净水箱的水进行过滤，避免回水管中水携带杂质进入净水箱造成二次污染。

在优选的实施例中，原水箱2和多介质过滤器3之间的管路上设有原水泵29。

在优选的实施例中，第一滤芯4和多介质过滤器3之间的管路上设有第一精细过滤器30，第一水管5上设有第二精细过滤器31。使用时，原水经过多介质过滤器3的多级过滤后，原水中的大多数大颗粒杂质都被去除，此时如果从多介质过滤器3中输出的水直接进入第一滤芯中，水中依然残留少量颗粒杂质，容易对第一滤芯4造成堵塞损伤，因此设置第一精细过滤器30，进一步将水中的颗粒杂质进行去除，尽可能减少进入第一滤芯水4中的大颗粒杂质，同理，在第二滤芯6之前的第一水管5上设置第二精细过滤器31，也能够进一步减少进入第二滤芯6水中的杂质，虽然第一水管5和第一滤芯4的净水出口相连，理论上经过第一滤芯4过滤后的水中不会含有大颗粒杂质，但是实际运行时，因为第一滤芯4的更换、维护、或管路的拆卸维护，都会导致第一水管中残留颗粒杂质，为了保护第二滤芯6，因此设置第二精细过滤器31，相比第一滤芯4和第二滤芯6的耗材使用成本，第一精细过滤器30和第二精细过滤器31的使用成本相对低，能够降低用水成本。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.饮用水处理装置，其特征在于，包括：

过滤单元，所述过滤单元包括原水管，所述原水管和原水箱相连，所述原水箱经管路和多介质过滤器相连，所述多介质过滤器经管路和第一滤芯相连，所述第一滤芯经第一水管和第二滤芯相连，所述第二滤芯经第二水管和净水箱相连；

水质调和单元，所述水质调和单元包括和所述第一滤芯净水出口相连的第三水管，所述第三水管和净水箱相连；所述第一滤芯能够过滤过滤水中的大分子有机物，所述第二滤芯的过滤孔径小于所述第一滤芯，第二滤芯能够过滤水中的无机盐；

供水单元，所述供水单元包括和净水箱相连的出水管，所述出水管上设有紫外线杀菌器，所述出水管和外部的用水管路的供水端相连，所述净水箱还连接有回水管，所述回水管和用水管路的回水端相连；

水质监测单元，所述水质监测单元包括水质在线监测设备，所述水质在线监测设备的探头设置在所述净水箱内，还包括与水质在线监测设备经导线相连的第一检测件和第二检测件，所述第一检测件设置在所述原水管位置，所述第二检测件设置在所述出水管位置；

废水处理单元，所述废水处理单元包括废水箱，所述废水箱经第一废水管和多介质过滤器的反冲洗出口相连，所述废水箱经第二废水管和第一滤芯的反冲洗出口相连，所述废水箱经第三废水管和第二滤芯的浓水出口相连。

2.根据权利要求1所述的饮用水处理装置，其特征在于，所述废水箱经导流管和所述原水管相连，所述原水管上设有第一阀门，所述第一阀门位于导流管连接位置和原水箱之间，所述导流管上设有第二阀门。

3.根据权利要求2所述的饮用水处理装置，其特征在于，所述第一检测件设置在所述导流管和原水管连接位置的进水侧。

4.根据权利要求3所述的饮用水处理装置，其特征在于，所述第一阀门和第二阀门选用电动阀，所述水质在线监测设备经导线和控制器相连，所述控制器经导线分别与第一阀门和第二阀门相连。

5.根据权利要求3或4所述的饮用水处理装置，其特征在于，所述第一滤芯选用超滤膜，所述第二滤芯采用纳滤膜或反渗透膜，所述第一水管上设有增压泵。

6.根据权利要求5所述的饮用水处理装置，其特征在于，所述废水箱和排水管相连，所述排水管上设有过滤器和/或第三滤芯。

7.根据权利要求6所述的饮用水处理装置，其特征在于，所述出水管上设有两个相互并联设置的变频泵，每个变频泵的分支管路上均设有控制阀。

8.根据权利要求7所述的饮用水处理装置，其特征在于，所述回水管上设有回水过滤器。

9.根据权利要求8所述的饮用水处理装置，其特征在于，所述原水箱和多介质过滤器之间的管路上设有原水泵。

10.根据权利要求8或9所述的饮用水处理装置，其特征在于，所述第一滤芯和多介质过滤器之间的管路上设有第一精细过滤器，所述第一水管上设有第二精细过滤器。

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