TWI239863B - Reverse osmosis system with controlled recirculation - Google Patents

Description

A7 B7 1239863 五、發明説明（

發明背景 發明範jgL 本發明一般關於水處理系統，更特別地關於具有總濃縮 液再循環之逆滲透系統，其中濃縮液週期性地自系統中淨 化’且隨著當前供給至系統中生水品質之不同，系統可在 淨化循環間，自動調整週期。 相關技藝隸i 用於水處理之逆滲透（R0)應用，已人所皆知且考証於各 種教科書中。不需任何濃縮液（廢水）再循環之標準式R0， 可以提供高品質水，但一般在其電力使用，給水及薄膜壽 限上則顯效益不足。再循環R〇系統在其供水使用中更具效 益’但是一般而言仍有其問題。此種再循環式系統，需要 進一步說明。 在再循環式之R0系統中，包含在開敞循環中之間歇式流 動（圖1 )，在封閉循環中之間歇式流動（圖2);在封閉循環中 之半連續式流動（圖3);以及連績式流動型式（圖4)。 圖1中所示之開環式間歇流動操作，包含初期盛滿生水之 給水槽44。強力給水泵13,將給水壓送至R〇元件Η中之r〇 入口 14。被強力給水泵13泵壓之部分（1〇至15%)容積，滲透 薄膜16 ’其餘者（濃縮液）經由濃縮液出口 17排出。控制閥 4 3 $又乂通過薄膜之壓力’將濃縮水送回給水槽4 *，同時與 已在槽44内之水混合。此一循環持續至給水槽料中之水内 污染物’增多至系統不再具效盈時方止，此時系統關閉， 給水槽4 4放水且重新灌注初次生水。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

裝 訂

線 1239863 A7 ^____ B7 五、發明説明（2 ) 圖2所7F之閉環式間歇流動操作，起始於原已充滿初次生 水之給水槽44。強力給水泵13將給水壓送至再循環泵21入 口’其接著將水送至R0元件1 5上之R〇入口 1 4。被再循環聚 21泵壓之部分（1〇至15%)容積滲透薄膜16，其餘者（濃縮液） 經由濃縮液出口 17排出。再循環泵2丨將濃縮液與由強力給 水泵1 3泵壓之給水混合，同時輸送部分之混合水經由控制1 閥43回至給水槽44 ,該控制閥43設定通過薄膜之壓力，讓 剩餘者流至RO入口 1 4。此一循環持續至給水槽44中之水内 污染物’增多至系統不再具效益時方止，此時系統關閉， 給水槽放水且重新灌注初次生水。 圖3概不之閉環式半連續流動操作，類似地起始於充滿初 次生水之給水槽44。強力給水泵1 3泵壓給水至再循環泵2 1 入口’其接著將水送至RO元件15上之R〇入口 14。被再循環 泵21泵壓之部分（1〇至15%)容積通過薄膜16，其餘者（濃縮 液）經由濃縮液出口 1 7排出。再循環泵2 1接收部分之濃縮液 ’同時將濃縮液與被強力給水泵1 3泵壓之給水混合。剩餘 之濃縮液部分，經由一設定通過薄膜之壓力的控制閥而回 送至給水槽，其自生水入口丨丨處獲得相同於滲透水之等量 淨水。此一循環持續至給水槽44中之水内污染物，增多至 系統不再具效益時方止，此時系統關閉，給水槽44放水且 重新灌注初次生水。 圖4概示之連續流動式操作，起始於自生水入口丨丨供應至 一強力給水泵1 3之初次生水。強力給水泵丨3將給水壓送至 再循環泵21入口，接著將水送至RO元件15上之RO入口 14 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x 297公釐) ' " 1239863 A7

。被再循環泵㈣壓之部分（1G至15%)容積渗 餘㈣縮液)經由濃縮液出口17排出。再循環心濃： '夜Μ被強力給水泵13泵送至給水混合，持續將部分之〜 水經由設定通過薄膜之壓力的控制閥43送至排出口，:二 餘者流至R0入口 14。&-循環持續至再循環環路中之= 物水平到達-高水平，目而錄可轉料膜之水量時方 止0 已經經歷無數嘗試改進這些型式之反〇系統效率。其包含 總結於後之下面專利。 口 美國第3,959,146號專利（頒予Bray氏），雖非實際上之再 循環R0系統，嘗試藉由用給水沖洗薄膜以增長薄膜壽命及 整個系統效率。雖然此可或多或少增加效率，但是沖洗作 用會直接與新生水自行槽中之回流扯平，同時無法約束系 統或給水品質之目前狀況。 美國弟4,498,982號專利（頒予skinner氏）（其為圖4中說明 之連績流動式系統）在正常操作過程中，經由系統再循環部 分之;辰縮液。然而’ S k i η n e r氏之系統，經修改而使得當無 水被回收時’淨化水經由系統而再次循環。雖然此可協助 防止未淨化水及其污染物接近薄膜，但過多之電力需求將 快速地超越其效益。 美國第4,626,346號專利（頒予Hall氏）（其為圖1中說明之 開環式間歇流動型，5,282，972號專利（頒予Hanna等人）以及 5,52〇,816號專利（頒予〖1^?061：)(其為圖3中說明之閉環式 半連續流動型），自R0系統中再循環濃縮液（廢棄液）流而回 -6 - 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1239863 A7 B7 五、發明説明（4 ) 流至限里芝間4給水槽，或是直接流回至給水管線，其可 用以給水至R0系統，或是諸如馬桶、洗碗以及沐浴用之不 適於飲用之應用中。雖然此可大體中協助保存給水，但其 以增多3染《水液提供非飲用水之應用。據悉前述非飲用 水之應用，雖然展現出對㈣水之使用無礙，但是目前已 眾人皆知可經由皮膚以及經由吸入水蒸汽而自污染液之吸 收作用造成許多有害影響。 吴國第5,503,735號專利（頒予Vinas等人）（其為圖4中說明 之連續流動型）再循環部分之濃縮液流回至R〇系統。雖然 此確實利用了更多之給水，但是再循環作用僅為所有濃縮 政流足一部分（其餘者均流失），同時由一對給水品質不敏 感4釋壓_制U確實擁有器具而以給水與再循環濃 縮水之組合液沖洗薄膜。此一沖洗需在預定時段中執行， 同時與系統之狀況無關。此可因過早之沖洗而造成水液浪 費’同時因延後之沖洗而造成對R◦元件之永久性傷害。系 統足較佳回收率為50%，其意謂僅有一半的給水被淨化， 而另一半被排放。 美國第5,597,487號專利（頒予v〇gel等人）（其為圖4所述 足連續泥動型）再循環所有或部分之濃縮液流回至R0系統 、。雖然經由系統再循環所有之濃縮液’可以增加給水利用 之:^文率’然Π77為了避免仏^ ★你卢 尤…水邊侍過度污染，系統需在每次 回收後或是在一時段基淮下，m、心， 丞卞下，用淨水，給水以及濃縮液之 混合物沖洗。不管方式^, 万气為何，沖洗作用無法針對送至R〇元 件之水質而在任何最佳時間下執行。此可因過早沖洗而導

1239863 A7 B7 五、發明説明（5 ) 致水液浪費，或是導致過度污染水液送至R0元件。 美國第 5,647,973 號專利（頒予Desaulniers氏）（其為圖4中 說明之連續流動型）試圖藉由控制濃縮水之比例而改良系 統之給水利用效率，該濃縮水根據送至R0元件之水質而再 次循環。雖然此可讓系統或多或少地調整以改變給水品質 但是總有部分之濃縮水被排放’造成非最佳之回收，因 而浪費給水。 美國第5,817,231號專利（頒予Souza氏）（其實際上亦為圖 4中所述之連續流動型）意圖再循環所有之濃縮水或是其中 一部分，試圖保存給水。可是，縱然當其在再循環所有濃 縮液之模式下，亦僅有在濃縮液壓力調節器在R0元件中維 持適當回壓後仍保不變之該一部分，可以適用於再循環作 用’而其餘者被壓力調節器持續地外流丟棄。此將再次造 成非最佳之回收，因而浪費給水。 上述系統擁有之一個共同特性，為越過薄膜之壓差，可 由一 制閥建立，其控制濃縮液之連續流動，自系統之受 壓區域’流至任一無法利用存於流體内能量之大氣槽或排 水溝。因此’泵浦必需持續補足經由薄膜損失之能量至滲 出水中’以及流至排水溝或氣槽之不合格部分。同樣地， 當給水品質因送至系統之生水本質或是在再循環環路中之 濃縮液增加而改變時，需待克服之滲透壓力隨之改變。用 以調節流動’或是僅作用為一細孔之控制閥，無法完全地 自動調整這些改變，因而同時在電力與水液消耗下，造成 非最佳之效率。外加自動控制閥以成就需用於各種水質之 -8 -7公釐） 1239863 A7

系統以提 改變’不可避免地價昂’複雜，尤其當應用至 供整個房子之安全飲水時易導致失效。 發明概述 、本發明之發表實施例，提供-種利用逆渗透之水處理系 統，其中污染物實際上自製成水流中移除而非經由氧化作 用：化學添加物或是離子交換而將其變換成某些其他型式 。取好，系統提供所有濃縮液之再循環，其濃縮液週期性 =自系統中清淨’ _清淨工作使用電機或機械式監測濃 鈿液/辰度而以自動控制法啟動以開啟清淨循環。在一實施 例中’系㈣著即時送人㈣中之生水水f不同而在清淨 循環中，自動調整週期，因此使得系統適合普遍分配而不 必為了安裝場地之水質而加以特定修改。此種水處理系統 適合工業、商業與醫療應用，以及用於居家應用之家用型 系統’特別如”金屬”或”通道點（p〇int 〇f Entry)，，，其中已處 理水供應至居室内部或外側之所有水接口。 根據本發明一實施例，其配置之水處理系統，包含一過 濾部門以接收生水，經由一過濾器過濾生水，以及輸出滲 透液（過滤水）及濃縮液（廢棄液）；一再循環部門以接收及再 循壤濃縮液至過濾部門；以及一滲透液貯槽及出口部門， 用以接收及貯存滲透液，同時自系統中排出滲透液以及將 滲透液回流至過濾部門；以及過濾部門與再循環部門，用 以當農縮液到達預定之污染水平時清淨過濾器。 根據本發明另一實施例，其配置之水處理系統，包含配 備過濾器薄膜之正切式過濾配件；循環濃縮水之配件；添 -9 - 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(210 χ 297公釐) 1239863 五 、發明説明（ 加乾淨給水至循環中濃 平之配件；一旦到读箱a , a < ^，了水千到達預足水 ^ ^ 一達預疋水平後，用以清淨各污氽玄々、、 配件；以及當系統清淨本 夺^ 了水系統之 配件。 q/水寺，以乾淨給水補充系統之 自前述中將認知本發明 能系統之需求，其可表！施例，將滿足-種全功-之安全飲用水所 ’、平均98紅万染物均被實際移除 益、資胃、正個居子或其他系統，其利多為成本效 应貝源保存、以及且含匕、、店、1 *、. 需修改4人生人 率之高純度水。本系統將不 =:改或人為介入而處理廣泛之給水品質，具有自動調整 曰狀自刀羊又此力，用以根據給水品質以維持給水之 取大使用，具有保持高水平污染物剔除之能力而不需"折衷 製成水《口口戶貝’具有以高回收率生產高品質水之能力，同 時保持最低之能量使用，具有保留R0元件及其薄膜之好 性及性能的能力’以及具有執行所有上面所述之能力 時可維持最低量之配件數量及複雜性，並且提供高等級 可靠度。 數個圖式之簡單說明 本發明之前述及其他特性及優點，在當其自下面詳細說 明及搭配附圖而更佳了解後，更為認知，其中同一數字代 表同一元件，其中： 圖1圖式概示在一開環型R0系統中之先前技藝的間歇式 流動； 圖2圖式概示在一閉環型r〇系統中之先前技藝的間歇式 1239863 五、發明説明（ 8 A7 B7 流> 動， 圖3圖式相+ y» 弋、夸動. ’、 閉環型R0系統中之先前技藝的半連續 圖圖式概不先前技藝之連續流動型R0系統； 圖5圖式概示本發明-實施例；以及 圖圖式”’、貝7F針*某_範圍中之給水條件而在淨化之間 生成之水量。 發明詳細說明 參考圖3，甘— /、甲·，.、員不之水過濾系統1 〇，適可用做為”金屬” 或通迢點之水處理系統，其企盼以飲用水品質之水液供 應至整個居室（水槽、浴缸、馬桶、洗衣機，洗碗機、製冰 機、以及所有其他可生飲及不可生飲之水源）。 系統10包含一原水入口 Π，其提供原水至内含原水碳過 濾器45入口之過濾部門，同時輸出過濾後之原水至一入口 電磁閥12電磁閥12出口連接強力給水泵13入口，同時連 接原水止回閥23。 在過濾部門中，強力給水泵13泵送已過濾原水至尺〇(逆 滲透7L件15之R0入口 14，其内含一正切R0薄膜16。正切 R0薄膜1 6之功能，已悉知於熟諳本技藝者，因此將不在本 文中詳述。滲透液傳導度水平偵測器19，置於r〇元件15之 R〇滲透液出口 1 8，而已過濾滲透水或製成水自r〇元件i 5 通過其間。位於R0元件1 5上之濃縮液出口丨7，疏通濃縮液 至再循環部門，其包含一濃縮液傳導度水平偵測器2 8、一 在其下游之再循環過濾器26，其内含一過濾元件29及清除 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(21〇x 297公爱)

裝 η

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_歲物電磁閥3 〇 ,同時自再4盾摄# :索$ 〇 ^ , f U吁目丹倨裱過濾态26通至再循環電磁閥 5以及通向再循環㈣輸人口之串聯式再循環水止回_ 。原水止回閥23亦通至再循環泵21。

7製程輔助部門連接再循環部門，其包含一與再循環過 思6輸入‘連接之二向式製程輔助給水電磁閥2 7，同時 :询^ 口連接至注入製程補助給水泵22之製程補助給水 丁才曰42，其接著供應已泵壓之製程輔助流體至位於製程輔 助電磁閥27上之第二輸入口.。 T 過濾部門連接一滲透液貯槽，同時經由R〇滲透液出口 ΐ8 連接出口部門，其連接一滲透液止回閥32，此閥通向一其 内具有紫外燈光34之製成水貯槽33 eR〇滲透液出口 18亦連 接一滲透液引導電磁閥31，其外送至與製成水貯槽33連接 疋父界貯槽出口電磁閥36，同時連至通向製成水壓力泵37 之管線，其供應泵壓之滲透水至製成水壓力槽39，同時通 至製成水清淨電磁閥4 1 ,其經由再循環泵2丨出口端而外連 至強力給水泵13輸出端之T型接頭47。製成水壓力泵37亦外 連至一製成水碳過濾器46，其接著外連一製成水出口 4〇。 熱父換器4 8可視需要用以增加濃縮水之溫度，其接著增 加進入RO元件1 5之水溫。大多數R〇元件在溫水時可提供較 高產值’因此熱交換器48藉由將熱能輸入給水流液而通至 RO元件’可以造成性能增強。此外，輸入熱交換器48之熱 月匕，可一則來自一主要熱源，或則來自廢水、空調排氣、 地熱或氣熱之廢棄熱量。 在一淨化循環過程中’可能源自公共供水系統、井水、 -12- ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公董) 1239863 A7 ___ B7 五、發明説明（1〇 ) 泉水、或是其他用於飲用水之適當水源之給水，經由給水 入口 11進入系統，同時直接通至系統之預先過濾次系統45 ’其在本特定實施例案例中，簡單地包含一碳塊形過濾器 。然而，其可包含一特定之過濾器，活性碳粒過濾器、或 疋其他可商購之過濾裝置組合時，俾用於一般在水源中發 現之污染物，同時其對逆滲透元件i 5提供必要保護以防止1 氧化物及其他有害化學劑，同時防止可能無法令人滿意地 自R0製程中移除之低濃度化學劑。 接著’預先處理過之給水流入入口電磁閥丨2，其閉合以 停止給水流入系統，同時開啟而讓水流過。在正常操作過 私中’給水由強力給水泵丨3加速，其最好為排量式泵，同 時泵給水量，相同於在尺〇滲透液出口 18處期望之製成 水量。接著’給水自強力給水泵丨3流至r〇入口 1 4，在r〇 元件15内，給水外露至R〇薄膜16。壓力調節閥2〇確保不會 產生具毀壞性之壓力，同時將過多的水回送至強力給水泵 13入口。由於所有管線在正常操作過程中均被充滿，同時 自過濾部門或淨化環路中均無出口，此將於稍後詳細說明 因此強力給水泵1 3在大體上足夠之壓力下但仍在由閥件 2〇建亙足系統限制内嘴出給水，使其整個容量流經尺〇薄膜 1 6且自R〇滲透液出口 i 8流出。 同時在正常操作過程中，基本上由R〇濃縮液出口 17、濃 鈿液傳導性水平偵測器28，再循環過濾器26、再循環水電 磁閥25、再循環水止回閥24、再循環泵21以及水連接丁型接 ;員47、’且成之再循％部門，無論何時均充滿水液，其經由 ________- 13 - I紙張尺度適财S @家標準(CNS\ A4規格(21Gχ挪在__-- 1239863 A7 B7 五、發明説明（ 入口 1 4回流至R〇元件丨5。再循環部大部分均在由泵浦2丨建 乂之速率下流動，其最好為離心式，同時在接近容許通過 R0元件15之最大量下流動，而強力給水泵13僅產生較少之 成動。由泵浦2 1產生高流動之主要功用，為讓R〇薄膜丨6給 水側表面上之濃縮污染物，避開鄰近之薄膜表面疾速越過 。由於實際執行工作之薄膜表面上的污染物濃度較高之故〜 ’因此可讓逆滲透製程在接近水中污染物實際濃度下而非 較高濃度下作用。 當系統操作時，大約20%之進入R〇元件的總水量，少於 大約98%之污染物，滲過尺。薄膜16，同時經由滲透液出口 18視同淨水排出，剩下之8〇0/〇水流，隨同未通過薄膜之污 染物，自RO濃縮液出口 17排出。 為了概示目的，下面範例假設一種等同於！，〇〇〇 ppm(壓 力單位）之初期給水濃度，以及每分鐘37·85公升（1〇加侖） 之再循環流動。當水液第一次流過r〇元件丨5時，2〇%之流 液’或是母分鐘7.57公升（2加侖）之流液，被迫滲入薄膜 1 6 ’而每分鐘3 〇 ·2 8公升（8加侖）之流液，經由R〇濃縮液出 口 17流出。自方程式1中可見此時之水濃度為1245 ppm: C〇 = (Fc.(Fc - Pr . Rp))/(l.pr) (1) 其中：Fc=單位為ppm之初次給水濃度 Pr=回流部分百分比 RP=污染物之滲入部分百分比 Cc==單位為ppm之濃縮液濃度 因此 Cc = (1000-(1000 · 0.2 · 0.02))/(1-0.2) -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 1239863 A7 B7 五、發明説明（

Cc=(1000-4)/0.8

Cc=966/0.8

Cc=1245 ppm 其中滲入水中之污染物濃度，大約為供至R〇元件丨5濃度之 2%，或是20 ppm。當在T型接頭47處之濃縮水，以每分於 7.57公升（2加侖）之速率與初次給水混合時，在再循環^ 中之濃度，可自方程式2中所見變為1196 ppm:

Frc = (Cc · (1-Pr)) + (FC · Pr ) (2) 其中：Fc==單位為ppm之初次給水濃度

Frc=單位為ppm之再循環給水濃度 Pr=回流部分百分比 P f =滲入流液

Cc=單位為ppm之濃縮液濃度 因此 Frc = (1245 · (1-0·2)) + (1000χ0·2) Frc-(1245 · 0.8) + 200

Frc=996+200 Frc= 1 196 ppm 當新的混合再循環給水到達RO元件1 5時，Frc在方#呈^ 取代Fe而構成方程式3:

Cc = (Frc-(Frc · Pr · Rp))/(1-Pr) (3) 因此 Cc = (1 196-(1 196 · 0·2 . 0.02)/(1-0.2)

Cc = (l 196-4.784)/0.8 Cc=l 191.2/0.8

Cc=1489 ppm -15-

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發明説明 此一水液再次與初次給水混合且再次應用方程式2後，此 時知用新cc值，則在再循環給水中之新濃度變為1391 。此一環路持續循環，直至將如稍後所述到達預定濃度後 方止。 當濃縮水透過再循環環路進行再循環時，其通過再循環 過濾器26，同時接著通過再循環過濾器元件29，其在本實 她例中為2微米粗之線繞元件。此過濾器具有數項功能。其 首先收集長到足以在其内凝氣之廢屑、水垢或其他污染物 。接著其可用做為過濾輔助劑支架，用以增進過濾器收集 ，一般更小顆粒之能力。第三可以提供一吸收系、^其緩 k釋出防垢劑，協助防止R〇元件丨5納垢。第7可以提供一 表面，其可在截獲足污染物免於通過清除穢物電磁閥3〇之 狀況下加以沖洗。過濾輔助劑及防垢劑存放於製程辅助給 水槽42内，其經由製程輔助給水泵22以及三向製程輔助給 水電磁閥27輸送。 在一般加工模式過程中，三向閥27被用以將製程輔助劑 再循環回至貯槽42,俾確保一致之混合；再循環水電磁閥乃 開啟；清除穢物電磁閥30關閉；由於再循環水流至泵浦以 入口而開啟再循環止回閥24且關閉生水止回閥23 ;製成水 淨化電磁閥41關閉，有效地以強力給水泵13產生封閉環路 ’僅補充滲入RO薄膜16之再循環水部分；以及濃縮液傳導 性水平偵測器28 ,持續監測再循環環路中之污染物濃度。 當污染物濃度到達預定水平時（針對本文範例，假設預定 水平為2,500 ppm)，系統進入清除模式，再循環閥乃瞬時 -16-

1239863 A7 B7 五、發明説明 關閉，止回閥24關閉，生水止回閥23開啟，且清除穢物電 磁閥3 0開啟。此時，初始生水被泵浦2 1以高速泵壓通過R〇 元件15，離開R0濃縮液出口 17，進入過濾器框體26，同時 離開清除穢物電磁閥3 0排放。此可有效地搭配已耗用之渗 透輔助劑移去凝氣之污染物，同時將其清離系統。宜注意 在清除模式中，沒有流液流經過濾器元件29。系統停留在、 清除模式一段預定時段，其一般相等於清除過往再循環水 系統之時段，或是直至預定水平之傳導性被濃縮液傳導性 水平偵測器2 8偵得後方止。 當清除模式結束後，清除穢物電磁閥30關閉；再循環電 磁閥25開啟；再循環止回閥24開啟；同時生水止回閥23關 閉而建乂正常之再循環環路。同時藉由正常再循環環路之 再建立，三向閥27開啟一段預定時段而讓製程辅助劑流入 過濾器το件29。此一製程輔助劑流動，係在再循環環路壓 力低到足以容許此一流動之時段中，以及足以容許系統之 適當分配的時間下流動。只要製成水貯槽33需水，系統將 不斷地在製程模式與清除模式間變化。 雖然為了时論之便而採用1 〇⑽ppm做為生水之污染水平 ，然而給水中之實際污染水平，將隨所在地不同而改變， 同時甚至可能在任何特定地點而大程度的變化。與其讓系 統預先設定為一公稱之污染水平且讓系統功能非為最佳性 能，同時與其讓系統針對每一安裝點微調，不如讓系統具 有原有能力而於任何已知時間及地點時，適應給水中之污 染物水平。使用方程式i，2及3作為列表基礎，可以繪出如 -17-

1239863 A7 B7 五、發明説明（15 圖6所不4圖式，其顯不在一段給水條件範圍中，在兩次清 除間產生之水量。 當淨水自R0滲透液出口 18流出時，通過滲透液傳導性水 平偵測器19，其在持續流至貯槽33之前，不斷地監測淨水 之傳導性。如果淨水超出預定傳導性時，可以聽見警報聲 或是系統被關斷。在正常狀況下，淨水持續通過滲透液止3 回閥32且進入貯槽33，淨水在此貯存，直至需要供水至製 成水壓力泵37時，在此一狀況下，水液通過貯槽出口電磁 閥36而流出貯槽33。當水液貯存於貯槽^時，其易遭逢空 氣中之生物感染菌。為了確保微生物感染菌不會擴散，貯 水持續或間斷地以來自貯槽紫外燈34之紫外線照射。 當貯槽33内水位下降時，貯槽水位偵測器35感測出水位 值，同時在一預足之低水位時，啟動淨化循環。如果在淨 化過私中貯槽33下降至一甚低水位時（本質上無水或是極 低水位時，其在系統成型時即已決定），藉由偵測器h所測 滲透液轉向電磁閥3 1開啟，貯槽出口電磁閥3 6關閉，滲 透政止回閥32關閉，同時淨水旁通貯槽33而直接供應至製 成水壓力泵37内。此可協助系統藉由應用由泵浦37直接在 低壓區、或疋在薄膜1 6之參入側生成之負壓力、因之增加 在高壓區、或是薄膜16給水側之顯見壓力而增加生產率。 此亦確保泵浦37將經常有水，同時造成當貯槽”乾酒時必 然發生之無法攝取空氣。

當製成水壓力泵37關斷時’來自由⑽元件之滲透水輸出 產生之水壓，超越滲透液止回閥32，其可讓水進入貯槽D -18-

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。當貯槽33内水位高於甚低水位之上時，滲透液轉向電磁 間3 1關閉，同時貯槽入口電磁閥36開啟，將水流回復至正 常形態。 當偵測咨3 5偵得貯槽3 3内之高水位時，淨化循環藉由對 泵浦Π ,泵浦21以及泵浦22之斷電而中止。入口電磁閥12 如同再循％閥2 5般關閉。製成水清淨電磁閥4丨及清除穢物1 電磁閥30開啟一段預定時段，其期限足以用來自製成水壓. 力槽3 9及經由閥件4 1、自泵浦1 3及2 1出口經由r〇元件丨5之 給水側，經由過濾器26框體，以及經由閥件3〇流出之淨水 ’清除所有之污染水。 當水被使用時，其自其内已被泵浦3 7以壓力泵入淨水之 水槽3 9流出，其經由製成水碳過濾器46而自製成水出口 况出。製成水壓力偵測器38監測水槽39内壓力，其在低壓 時開啟泵浦37，同時在鬲壓時關斷泵浦37。標準低壓為3〇 PSIG，標準高壓為45PSIG。 當泵浦37自貯槽33抽水以充填及加壓水槽39時，貯槽33 内水位下降。當此水位降至由偵測器35設定之低水位之下 時，開啟新一回合之淨化循環。 上面概述但修改淨水使用以完成濃縮再循環水清淨之同 一體系，將可讓本發明利用初期較高污染水平之水液。採 用修改過之體系，鹽水及海水均可用為系統之給水源。< 各種泵浦，閥件，加熱元件以及紫外光之控制，可藉由 一控制電路50連接個別配件執行。本文中未提供控制^路 說明，其涵蓋於本技藝中之一般技術範圍内，用以提供將 -19- 1239863 A7 B7 五、發明説明（17 ) 根據前述說明而造成系統執行之適當控制電路。 自前面所述將可認知雖然為了概示目的而在本文中說明 了本發明之特定實例，因而在不偏離本發明之精神與範疇 下進行各種修改。因此，本發明除了隨附申請專利範圍及 其同等件所限者外無另限制。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

裝 訂

Claims (1)

1239863 A BCD 六、申請專利範圍 1 · 一種淨水系統，其包含： 正切武過滤裝置； 用以循環濃縮水之裝置； 用以添加初次給水至循環濃縮水之裝置，用以取代滲 入正切式過濾薄膜之水量； 用以偵測循環水之污染水平何時到達預定水平之裝_ 置； 用以一旦到達預定水平時，清除含污水系統之裝置； 以及 用以當系統清除含污水時，重新以初次給水充填系統 之裝置。 2. 根據申請專利範圍第丨項之淨水系統，其中該濃縮水循 環裝置包含： 循環水過濾裝置； 用以沖洗系統之裝置，污染物被該過濾裝置截獲；以 及 、用以搭配清除來自循環裝置之含污水以成就沖洗被 該過濾裝置截獲之污染物之裝置。 3. 根據申請專利範圍第i項之淨水系統，其中該系統另外 包含： 為該正切式過濾裝置添加化學增進劑之裝置。 4. 根據申請專利範圍第3項之淨水系統，其中該系統另外 包含： 為違正切式過〉慮裝置循環該化學增進劑之裝置。 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐Γ ^-： --------

•根據申請專利範圍.第2項之淨水 廿丄，〆々、7 4 ^ 〜系統，其中該系統另外 包含： 為該循環水過濾裝置添加化學增進劑之裝置。 6·根據申請專利範圍第5項之淨水萃結 廿丄，< p & τ >承統，其中該系統另外 包含： 為該循環水過濾裝置循環該化學增進,之裝置。 7.根據中請專利範圍第i項之淨水系统，^ 、统另外 包含： 在不同地點適應不同水質條件之裝置。 8_根據申請專利範圍第i項之淨水系統，其中該系統另外 包含： 在已设地點返應不同水質條件之裝置。 9. 根據申請專利範圍第丨項之淨水系統，其中該系統另外 包含： 在水進入正切式過濾裝置之前，移去正切式過濾裝置 將無法移去之預定污染物的裝置。 10. 根據申請專利範圍第1項之淨水系統，其中該系統另外 包含： 在水進入正切式過濾裝置之前，移去對正切式過濾裝 置有害之污染物的裝置。 11，根據申請專利範圍第1項之淨水系統，其中該系統另外 包含： 被正切式過濾裝置淨化後及流出系統前，移去仍然存 於淨水内之污染物的裝置。 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

12、 • m據申請專利範圍第1項之淨水系統，其中該系統另外 包含： 給水預熱之裝置。 1 3 ·根據申請專利範圍第1 2項之淨水系統，其中該系統另外 包含： 自先前加熱之處理水中，再生式交換熱之装置；及 自先前加熱廢水再生交換熱之裝置。 14·根據申請專利範圍第1項之淨水系統，其中該系統另外 包含： 在完成淨化循環後，自正切式過濾裝置中清除含污水 之裝置。 1 5 ·根據申請專利範圍第1項之淨水系統，其中該系統另外 包含： 在完成淨化循環後，用淨水自正切式過濾裝置中，清 除含污水之裝置。 1 6.根據申請專利範圍第1項之淨水系統，其中該系統另外 包含： 存貯淨水之裝置。 1 7.根據申請專利範圍第16項之淨水系統，其中該系統另外 包含： 用以監測貯存裝置内之水位之裝置；以及 用以根據貯存裝置内水位以開始及停止淨化循環之 裝置。 1 8.根據申請專利範圍第17項之淨水系統，其中該系統另外 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) !239863 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 包含： 加壓水液以供輸送之裝置。 19.根據中請專利範圍第16項之淨水系統，其中該系統另外 包含： 以糸外光照射存於辟槽内淨水之裳置。 2〇·根據申請專利範圍第i項之淨水系統 該系 包含： 監測製成水品質之裝置。 &根據申請專利範圍第20項之淨水系統，其中該系統另外 包含： 當製成水監測裝置偵得含污水時，防止污染存貯中製 成水之裝置。 22. —種水處理系統，其包含： 接收生水之水過漉部門，用以經由_過㈣ ’同時輸出滲透液及濃縮液； 用以接收及再循環濃縮液至過濾部門之再循環部門 ，同時偵測在再循環部門内之污染物水平；以及 用以接收及貯存滲透液之滲透液貯存及流出部門，其 自系統中流出滲透液，同時回流滲透液至過濾部門，過 濾部門及再循環部門可用以當濃縮液在再循環部門中 到達一預定污染物水平時，清淨過濾器。 2 3 · —種水處理系統，其包含： 接收生水（水過濾部門，用以經由一過濾器過濾生水 ，同時輸出滲透液及濃縮液； -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公董)

用以接收及具J 、、 衣/辰、、、宿液至過遽部門之再循環部門 ’同時偵測在再循環部門内之污染物水平； π =將製程辅助劑與再循環部門内之 製程辅助部門；以及 〈 用以接收及貯存渗透液之滲透液野存及流出部門，其 系充中/瓜出滲透液，㈤日寺回流參透液至過滤部門，浓 透部門及再循環部門可用以當濃縮液在再循環部門中 到達一預足3染物水平時，清淨過濾器。 24·一種水處理系統，其包含： 、用以經由一過濾器過濾生水，同時輸出滲透液及濃縮 液之接收生水之水過濾部門； 用以接收及再循環濃縮液至過濾部門之再循環部門 ’同時偵測在再循環部門内之污染物水平； 用乂接收及4存渗透液之滲透液貯存及流出部門，其 自系統中流出滲透液，同時回流滲透液至過濾部門；以及 其至少與過濾部門及再循環部門連接之控制電路，該 控制電路經配置而用以當濃縮液在再循環部門中到達 預定之污染物水平時，控制過濾部門及再循環部門以清 淨過濾器。 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐)