CN213771568U - 苦咸水过滤系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的苦咸水过滤系统，属于过滤装置的技术领域，解决现有技术的产品过滤效率较低的技术问题。包括相连通的预过滤设备组件和中空纤维膜装置，所述中空纤维膜装置包括壳体，所述壳体上设置进水口和排水口，所述壳体内沿轴向安装多个中空纤维膜，所述中空纤维膜的周向设有微孔，多个所述中空纤维膜一端与所述进水口连通，另一端与所述壳体一侧连接或紧邻壳体一侧安装，其中：苦咸水经预过滤设备组件初滤后，通过所述进水口进入多个所述中空纤维膜能够进行渗透脱盐处理，水质经所述微孔渗出后由所述排水口排出。本实用新型用以完善过滤装置的过滤功能，满足人们对过滤后苦咸水能够安全饮用的要求。

Description

苦咸水过滤系统

技术领域

本实用新型属于水质过滤设备的技术领域，尤其涉及一种苦咸水过滤系统。

背景技术

苦咸水是指碱度大于硬度的水，含大量中性盐且pH值大于7的水。我国苦咸水主要分布在北方和东部沿海地区。据统计，农村饮用苦咸水的人口约有3800万人。苦咸水主要是口感苦涩，很难直接饮用，长期饮用导致胃肠功能紊乱，免疫力降低。

目前，苦咸水的过滤方式以“卷式反渗透膜”过滤系统为主，卷式反渗透膜，例如，市场中的陶氏BW30FR-400反渗透膜元件，发明人发现其至少具有以下缺陷：

1.卷式反渗透膜比表面积小，在一定量的含盐量时单位面积含盐量高，不容易冲洗而导致易结垢，因此，在过滤时需要添加阻垢剂，阻垢剂的添加影响水的品质，致使苦咸水的过滤效率降低；

2.采用卷式反渗透膜过滤系统时，设备占空间较大，造成现场设备安装困难的情况。

3.卷式反渗透膜因流道限制流速，流速变低时膜表面容易结垢致使膜的寿命降低，而且进水流速不可调整导致产水量不能随着用水需求而变化。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种苦咸水过滤系统，解决现有技术的产品过滤苦咸水时因阻垢剂的添加致使过滤效率降低的技术问题。

提供一种苦咸水过滤系统，包括相连通的预过滤设备组件和中空纤维膜装置，所述中空纤维膜装置包括壳体，所述壳体上设置进水口和排水口，所述壳体内沿轴向安装多个中空纤维膜，所述中空纤维膜的周向设有微孔，多个所述中空纤维膜一端与所述排水口连通，另一端与所述壳体一侧连接或紧邻进水口一侧安装，其中：苦咸水经预过滤设备组件初滤后，进入所述壳体并经多个所述中空纤维膜进行渗透脱盐处理，水质经所述微孔渗入所述中空纤维膜后由所述排水口排出。

中空纤维膜，例如，以改性醋酸纤维素材料制成，中空纤维单丝外径非常细，例如，约为头发直径的2～3倍。中空纤维膜周向以多个微孔的结构设置，微孔，优选为，纳米孔，例如，小于100纳米的微孔，提高过滤比表面积，单位面积而言，至少是卷式反渗透膜过滤比表面积的4倍，在过滤时无需添加阻垢剂，不会影响水的品质，提高过滤效率，并且，透过水的流动损失小，能够过滤水中的有害物质，例如，过滤水中的盐和/或碱类物质，因此过滤时，盐碱类物质均隔离在中空纤维膜外，无需外加阻垢剂等药剂，保证出水水质，保障人饮安全，有效解决西北地区，农村安全饮水问题。

其次是，在污染总量一定时单位面积污染小，更易清洗并且清洗周期长。对钙镁离子的去除能力在85％±5％左右，对水中TDS的综合脱盐率在70％±5％左右，在保留水中人体所必需的钙、镁、钠、钾等微量元素的同时有效避免烧水时结垢。进入口进水时，不对水流速进行限定，进水流速可随着产水量的多少进行调整。

在一个优选或可选的方案中，为提高过滤的效率，进行预处理，所述预过滤设备组件包括自动清洗过滤器，苦咸水经所述自动清洗过滤器过滤后输出至所述中空纤维膜装置，或，所述预过滤设备组件包括还包括精密过滤器，所述精密过滤器分别于所述自动清洗过滤器和所述中空纤维膜装置相连通。通过预处理，过滤水中颗粒较大物质，提高中空纤维膜过滤的效率。

在一个优选或可选的方案中，所述预过滤设备组件还包括集水箱和与所述集水箱连接第一水泵，其中：所述自动清洗过滤器过滤后苦咸水输送至所述集水箱，经所述第一水泵输送至所述精密过滤器。第一水泵能够提高苦咸水的压力，水压过大会造成设备的损耗，压力过小过滤效率低，因此，有压力苦咸水的水压，优选为，1.0MPa～5.5MPa。

在一个优选或可选的方案中，还包括反洗装置，所述壳体上设有反洗排水口，其中：

所述反洗装置与所述进水口连通，所述反洗装置内的反洗液通过所述进水口进入所述中空纤维膜，经所述反洗排水口排出。例如，反洗装置包括第二水泵和与所述第二水泵连通的反洗水箱，其中：所述反洗水箱内存储反洗液，反洗液经所述第二水泵输送至所述壳体对纤维膜进行反洗。反洗液，主要抑制中空纤维膜周向或表面微生物的生长，例如，采用次氯酸钠或盐酸或氢氧化钠溶液等，对中空纤维膜表面的微生物的代谢物或微生物进行分解，提高水质的饮用质量，保证系统的可靠的运行。反洗时，可添加除垢剂进行清理，反洗结束后，使用清水进行清洗，确保水中无除垢剂的残留。

在一个优选或可选的方案中，所述壳体内密封安装有第一挡水板，所述进水口与所述排水口分别设置在所述壳体两侧，第一挡水板和表面设有与所述中空纤维膜形状相适配的孔，其中：所述第一挡水板紧邻所述排水口位置设置，且所述第一挡水板与所述壳体一侧形成第一存水腔；所述中空纤维膜一端安装在所述第一挡水板上，另一端固定在所述壳体一侧。

在一个优选或可选的方案中，所述壳体内紧邻所述进水口位置非密封安装有第二挡水板，所述第二挡水板与所述壳体上紧邻进水口一侧形成第二存水腔，所述第二挡水板上设有与所述中空纤维膜形状相适配的孔，其中：经所述中空纤维膜过滤后的苦咸水，由所述排水口排出。该结构设置便于后期的维修或更换。

在一个优选或可选的方案中，所述中空纤维膜以一端开口结构设置，开口端与所述排水口相连通，另一端与所述壳体一侧连接或紧邻进水口安装。

在一个优选或可选的方案中，所述中空纤维膜由改性醋酸纤维材料制成，且周向设置微孔的直径在100纳米以下。

与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案包括以下有益效果：

所述壳体内沿轴向安装多个中空纤维膜，所述中空纤维膜的周向设有微孔，微孔结构的设置，大大提高过滤的比表面积，至少卷式反渗透膜过滤比表面积的4倍。过滤时，苦咸水中的盐碱类物质被隔离在中空纤维膜外表面或周向，标准水通过微孔进入中空纤维膜内，最终由排水口排出，过滤过程中，微孔过滤效率高，不需要担心水垢的形成，因此，无需添加阻垢剂，而且，现有技术的产品过滤时添加阻垢剂，阻垢剂本身影响水质的饮用品质，降低过滤效率。该结构设置能够保证出水水质，保障人饮安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的苦咸水过滤系统的结构示意图；

图2为本实用新型的中空纤维膜装置的主视剖视图；

图3为本实用新型的中空纤维膜A-A的截面图。

其中：1、预过滤设备组件；2、中空纤维膜装置；21、壳体；22、进水口；23、排水口；24、反洗排水口；25、中空纤维膜；11、自动清洗过滤器；12、精密过滤器；13、第一水泵；14、集水箱；211、第一挡水板；212、第一挡水板；213、第一存水腔；214、第二存水腔；31、第二水泵；32、反洗水箱。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。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个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

为使本实用新型的目的，技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是实用新型一部分实施例，而不是全面的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1至图3所示的苦咸水过滤系统，本案所提供的苦咸水过滤系统，不仅能用于过滤苦咸水，还能用于其他重金属离子超标水及其水源，并不局限于苦咸水的过滤或净化。其提供包括相连通的预过滤设备组件1和中空纤维膜装置2，中空纤维膜装置2包括壳体21，壳体21上设置进水口22和排水口23，优选的，进水口22和排水口23分别设置在壳体21的两侧。壳体21内沿轴向安装多个中空纤维膜25，中空纤维膜25的周向设有微孔(图中未标注)，中空纤维膜25优选的，以一端开口结构设置，开口端紧邻进水口22。多个中空纤维膜25一端与进水口22连通，另一端与壳体21一侧连接或紧邻壳体21一侧安装，中空纤维膜，例如以改性醋酸纤维素材料制成，多个中空纤维膜以束的形式安装在壳体21内，中空纤维单丝外径非常细，例如，约为头发直径的2～3倍，膜以一端开口结构设置，开口端与排水相连通。中空纤维膜25周向设置多个微孔，如，纳米孔，提高中空纤维膜25过滤比表面积，而且微孔结构设置，透过水的流动损失小，能够过滤水中的有害物质，如，可有效过滤苦咸水中的盐和碱类物质，过滤效率接近99％，过滤方向由膜外向膜内方向进行过滤，因此，无需额外阻垢剂的添加，提高过滤的效率，并且，以膜结构设置，能够降低中空纤维膜装置2的占地空间，保证出水水质。国家饮用水标准，是TDS值标准le-1000mg/L，TDS值一般低于1000mg/L，代表可以安全饮用，该结构设置能够将5000mg/L以上的苦咸水降低至标准值。

苦咸水一般的，放置在苦咸水存放箱，或是，通过水泵输送地表水，苦咸水经预过滤设备组件1初滤后，进入壳体21由多个中空纤维膜25进行渗透脱盐，水质经微孔渗入膜内并由排水口23排出。在污染总量一定时单位面积污染小，更易清洗并且清洗周期长。对钙镁离子的去除能力在85％±5％左右，对水中TDS的综合脱盐率在70％±5％左右，在保留水中人体所必需的钙、镁、钠、钾等微量元素的同时有效避免烧水时结垢。进入进水口时，不对水流速进行限定，进水流速可随着产水量的多少进行调整。

作为可选的实施方式，为提高过滤效率，降低中空纤维膜装置2损耗和延长设备使用寿命。预过滤设备组件1包括自动清洗过滤器11，苦咸水经自动清洗过滤器11过滤后输出至中空纤维膜装置2。自清洗过滤器是在水处理行业应用比较广泛的设备，其简单的设计以及良好的性能使污水达到最佳的过滤效果。自清洗过滤器是一种利用滤网直接拦截水中的杂质，去除水体悬浮物、颗粒物，降低浊度，净化水质，减少系统污垢、菌藻、锈蚀等产生，以净化初步水质。

作为可选的实施方式，对于TDS值较高水源需要多级过滤，预过滤设备组件1包括还包括精密过滤器12，精密过滤器12分别于自动清洗过滤器11和中空纤维膜装置2相连通。精密过滤器又称保安过滤器，去除浊度1度以上的细小微粒，来满足后续工序对进水的要求，防止细小微粒(如破碎的树脂)进入成品水。内部装过滤滤芯，例如，PP棉，过滤后的细小物质，例如，微小的石英沙，活性炭颗粒等，以确保水质过滤精度及保护膜过滤元件不受大颗粒物质的损坏。采用PP棉、尼龙、熔喷等不同材质作滤芯，去除水中的微小悬浮物，细菌及其它杂质等，使苦咸水达到中空纤维膜25的进水要求。

作为可选的实施方式，系统以有压水源进行过滤，提高过滤效率。预过滤设备组件1还包括集水箱14和与集水箱14连接第一水泵13，其中：经自动清洗过滤器11过滤后的苦咸水输送到集水箱14进行储存，经第一水泵13输送至精密过滤器12。第一水泵13能够提高苦咸水的压力，水压过大会造成设备的损耗，压力过小过滤效率低，因此，有压力苦咸水的水压，优选为，1.0MPa～5.5MPa。

作为可选的实施方式，还包括反洗装置，壳体21上设有反洗排水口24，其中：反洗装置与进水口22连通，反洗装置内的反洗液通过进水口22进入中空纤维膜25，经反洗排水口24排出。如，反洗装置包括第二水泵31和与第二水泵31连通的反洗水箱32，其中：反洗水箱32内存储反洗液，反洗液经第二水泵31输送至中空纤维膜25进行反洗。反洗液，主要抑制中空纤维膜内微生物的生长，例如，使用多个反洗水箱，分别放置次氯酸钠或盐酸或氢氧化钠溶液等，对中空纤维膜内微生物的代谢物或微生物进行分解，提高水质的饮用质量，保证系统的可靠的运行。

作为可选的实施方式，如图3所示，降低水压对中空纤维膜25损耗和便于安装。对壳体21内密封安装有第一挡水板212，进水口22与排水口23分别设置在壳体21两侧，第一挡水板212和表面设有与中空纤维膜25形状相适配的孔，其中：第一挡水板212紧邻排水口23位置设置，且第一挡水板212与壳体21一侧形成第一存水腔214，第一挡水板212的作用，方便膜的安装和安装更多膜，增大过滤面积，提高过滤水量。第一存水腔214的作用是集流，膜开口端过滤后的水流入第一存水腔214，通过排水口23排出。

进一步的，壳体21内紧邻进水口22位置非密封安装有第二挡水板211，第二挡水板211与壳体21上紧邻进水口22一侧形成第二存水腔213，第二挡水板211上设有与中空纤维膜25形状相适配的孔，其中：苦咸水通过进水口22进入第二存水腔213，第二存水腔213的作用调节水压，降低水压对膜的冲击。第二存水腔213内的水流入壳体21内经中空纤维膜25进行过滤，并由排水口23排水，苦咸水经过滤后，TDS值低于1000mg/L。第二挡水板211作用同第一挡水板212，方便膜的安装，第二挡水板211表面固定中空纤维膜25非开口端，非开口端可以与第二挡水板211的表面齐平或略有伸出，并且边沿处间隔设置通孔，便于水的流通。

以上对本实用新型所提供的产品进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型创造原理的前提下，还可以对实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入实用新型权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种苦咸水过滤系统，其特征在于，包括相连通的预过滤设备组件(1)和中空纤维膜装置(2)，所述中空纤维膜装置(2)包括壳体(21)，所述壳体(21)上设置进水口(22)和排水口(23)，所述壳体(21)内沿轴向安装多个中空纤维膜(25)，所述中空纤维膜(25)的周向设有微孔，多个所述中空纤维膜(25)一端与所述排水口(23)连通，另一端与所述壳体(21)一侧连接或紧邻壳体(21)一侧安装，其中：

苦咸水经预过滤设备组件(1)初滤后，进入所述壳体(21)并经多个所述中空纤维膜(25)进行渗透脱盐处理，水质经所述微孔渗入所述中空纤维膜(25)后由所述排水口(23)排出。

2.根据权利要求1所述的苦咸水过滤系统，其特征在于，所述预过滤设备组件(1)包括自动清洗过滤器(11)，苦咸水经所述自动清洗过滤器(11)过滤后输出至所述中空纤维膜装置(2)。

3.根据权利要求2所述的苦咸水过滤系统，其特征在于，所述预过滤设备组件(1)包括还包括精密过滤器(12)，所述精密过滤器(12)分别于所述自动清洗过滤器(11)和所述中空纤维膜装置(2)相连通。

4.根据权利要求3所述的苦咸水过滤系统，其特征在于，所述预过滤设备组件(1)还包括集水箱(14)和与所述集水箱(14)连接第一水泵(13)，其中：

所述自动清洗过滤器(11)过滤后苦咸水输送至所述集水箱(14)，经所述第一水泵(13)输送至所述精密过滤器(12)。

5.根据权利要求1所述的苦咸水过滤系统，其特征在于，还包括反洗装置，所述壳体(21)上设有反洗排水口(24)，其中：

所述反洗装置与所述进水口(22)连通，所述反洗装置内的反洗液通过所述进水口(22)进入所述壳体(21)，经所述反洗排水口(24)排出。

6.根据权利要求5所述的苦咸水过滤系统，其特征在于，反洗装置包括第二水泵(31)和与所述第二水泵(31)连通的反洗水箱(32)，其中：

所述反洗水箱(32)内存储反洗液，反洗液经所述第二水泵(31)输送至所述壳体(21)进行反洗。

7.根据权利要求1所述的苦咸水过滤系统，其特征在于，所述壳体(21)内密封安装有第一挡水板(212)，所述进水口(22)与所述排水口(23)分别设置在所述壳体(21)两侧，第一挡水板(212)和表面设有与所述中空纤维膜(25)形状相适配的孔，其中：

所述第一挡水板(212)紧邻所述排水口(23)位置设置，且所述第一挡水板(212)与所述壳体(21)一侧形成第一存水腔(214)；

所述中空纤维膜(25)一端安装在所述第一挡水板(212)上，另一端固定在所述壳体(21)上紧邻所述进水口(22)一侧。

8.根据权利要求7所述的苦咸水过滤系统，其特征在于，所述壳体(21)内紧邻所述进水口(22)位置非密封安装有第二挡水板(211)，所述第二挡水板(211)与所述壳体(21)上紧邻进水口(22)一侧形成第二存水腔(213)，所述第二挡水板(211)上设有与所述中空纤维膜(25)形状相适配的孔，其中：

经所述中空纤维膜(25)过滤后的苦咸水，流动至所述第二存水腔(213)后经所述中空纤维膜(25)过滤并由所述排水口(23)排出。

9.根据权利要求1所述的苦咸水过滤系统，其特征在于，所述中空纤维膜(25)以一端开口结构设置，开口端与所述排水口(23)相连通，另一端与所述壳体(21)一侧连接或紧邻所述进水口(22)一侧安装；进入所述壳体(21)的苦咸水为有压液体。

10.根据权利要求1所述的苦咸水过滤系统，其特征在于，所述中空纤维膜(25)以改性醋酸纤维材料制成，且周向设置微孔的直径在100纳米以下。

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