過濾系統的製作方法

2023-09-16 00:51:50 1

過濾系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種過濾系統，包括預處理濾芯、水源管、過濾器、水泵、衝洗閥、回流管和節流裝置；過濾器設有進口、出口和濃縮水口，過濾器內設有過濾元件；回流管的進水端連通過濾器的濃縮水口，其出水端連通過濾器的進口；回流管上設有水泵、預處理濾芯和衝洗閥，水泵的出水口連通過濾器的進口，衝洗閥的進水口和出水口分別連通過濾器的濃縮水口和預處理濾芯的進水口；節流裝置的進水口連通過濾器的濃縮水口，其出水口放空；聯接水源的水源管連通到過濾器的進水管上。本發明過濾系統中沒有設置出水口放空的衝洗閥，系統衝洗時，從過濾器濃縮水口排出的衝洗水幾乎全部回收再經預處理濾芯處理後重複利用，故節水效果顯著。
【專利說明】過濾系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種過濾系統。
【背景技術】
[0002]隨著人們飲水健康意識的不斷增強，家用反滲透淨水機的使用日趨普遍，原因是，越來越多的人認識到，這種淨水機能夠徹底去除水中所有對人體有毒有害的無機汙染物、有機汙染物、致病菌和病毒。
[0003]但是，傳統的家用反滲透淨水機的用水效率很低，其原因分述如下:
[0004]1.通常在制水時，佔總進水量3 / 4的是濃縮水，並且作為廢水排放，只有佔總進水量I / 4的水製成純淨水。換句話說，傳統的反滲透淨水機在制水時，原水利用率只有四分之一。具體的做法是:設置節流裝置，該節流裝置在業內也稱為廢水比，節流裝置的進水口連通反滲透處理器的濃縮水口，節流裝置的出水口放空；制水時節流裝置始終以大致恆定的流量將濃縮水排出反滲透處理器。之所以要大流量地排放濃縮水，其目的之一是在制水時流經反滲透膜原水側的水流要維持較大速度，以便水中可能堵塞反滲透膜的物質不易在反滲透膜表面沉積，延長反滲透膜的使用壽命；目的之二是及時將濃縮水排出反滲透處理器，防止反滲透膜原水側的水出現濃度太高現象，延長反滲透膜的使用壽命。
[0005]2.要使反滲透膜的使用壽命較長，如果僅採取上述措施，則反滲透膜的使用壽命在許多情況下還是不理想。原因是機器在制水一段時間後，反滲透膜的原水側表面還是或多或少地會沉積一些汙染物，這些汙染物在初期的沉積量不多並且沒有與反滲透膜原水側表面結合牢固，但是，如果不及時清理，這些汙染物會越積越多並與反滲透膜表面結合得越來越牢固，最後將反滲透膜堵塞，導致反滲透膜報廢。為了及時將沉積在反滲透膜表面的汙染物清理下來，反滲透淨水機在每制水一段時間後，要進行大流量、高強度地對反滲透膜表面進行衝洗。通常的做法 是:設置衝洗閥，衝洗閥的進水口連通反滲透處理器的濃縮水口，衝洗閥的出水口放空；需要衝洗時，開啟衝洗閥和水泵，使水流快速地、大流量地流過反滲透膜的原水側，再經衝洗閥排放。這樣，剛沉積在反滲透膜表面不久的汙染物就基本上全部被衝洗下來，起到了延長反滲透膜使用壽命的效果。但是，衝洗所需的水量較大，使得反滲透淨水機浪費水的情況更嚴重。
[0006]試驗表明，傳統的反滲透淨水機在純水出口無背壓的情況下，總的原水利用率大致只有I / 6，就是每製取I份純淨水要消耗7份原水，排放的廢水中包括制水時排放的濃縮水和衝洗時排放的衝洗水兩部分。
[0007]為了提高傳統反滲透淨水機的原水利用率，有人從反滲透處理器的濃縮水口引一根回流管到反滲透處理器的進水管上，在該回流管上設置節流裝置用以控制機器制水時的回水流量，保留傳統技術方案設置的其出水口均放空的廢水比和衝洗閥，並將其中的廢水比的排放流量降低。機器制水時，從反滲透處理器的濃縮水口流出的濃縮水大部分回流再利用，只有少量的濃縮水排放，從而達到節水的目的。例如:申請號為200720009125.6名稱為「一種低廢水排放的淨水機」所公開的專利文獻；又如:申請號為201120467674.4名稱為「一種微廢水反滲透淨水器」所公開的專利文獻，都公開了這種改進過的技術方案。
[0008]還有人從卷式反滲透膜組件入手，通過合理地設置水流流道，延長原水在卷式反滲透膜組件內的流道長度，提高水流速度，來達到機器制水時減少濃縮水排放量同時又不會顯著影響反滲透膜使用壽命的目的，例如，申請號為201210285137.7名稱為「一種反滲透膜元件」所公開的專利文獻就公開了這一技術方案，該反滲透膜組件可稱為節水型反滲透組件。
[0009]但是，上述兩個方案只能減少機器制水時的廢水排放量，卻不能減少衝洗時的廢水排放量，所以，還不是很理想的技術方案，水的利用率還是偏低，還有待進一步改進。

【發明內容】

[0010]本發明所要解決的技術問題是針對【背景技術】中所述的問題提供一種過濾系統，此過濾系統中採用的過濾元件是反滲透膜，或者是納濾膜，或者是超濾膜。當所過濾的介質為水時，本發明過濾系統就是水的淨化系統，所以也可以稱為淨水機；當系統中採用的過濾元件是反滲透膜，過濾介質為水時，本發明過濾系統就是反滲透淨水機。所述過濾系統主要適用於家庭水質淨化，將過濾系統的水源管聯接到有壓力的自來水管上，對有壓力的自來水進行淨化，本系統也適用於類似的場合用於對有壓力的水進行淨化。
[0011]為了解決上述技術問題，本發明所提供的技術方案是:一種過濾系統，包括預處理濾芯、水源管、過濾器、水泵、衝洗閥、回流管和節流裝置；過濾器設有進口、出口和濃縮水口，過濾器內設有高精度過濾元件；回流管的進水端連通過濾器的濃縮水口，其出水端連通過濾器的進口 ；回流管上設有水泵、預處理濾芯和衝洗閥，水泵的出水口連通過濾器的進口，衝洗閥的進水口和出水口分別連通過濾器的濃縮水口和預處理濾芯的進水口 ；節流裝置的進水口連通過濾器的濃縮水口，其出水口放空；聯接水源的水源管連通到過濾器的進水管路上；其中沒有設置出水口放空的衝洗閥，系統衝洗時，從過濾器濃縮水口排出的衝洗水，除微量的從節流裝置排出外，其餘全部回收再利用，故節水效果顯著。
[0012]所述高精度過濾元件是反滲透膜,或者是納濾膜,或者是超濾膜。
[0013]所述節流裝置是這樣一種裝置:裝置內部具有能夠使水流的流態(指水的流速、壓力、流向等)產生顯著變化的結構，即能夠使流體的橫斷面在流動方向上突然變小的結構，例如小孔結構、細管結構，或者能夠使流體的流向突然改變，例如急彎流道結構、折彎流道結構，等等。節流裝置的作用是系統運行時使流經節流裝置的流體的流量被限制在一定範圍內，但不會變為零，即絕不會出現斷流現象，同時在節流裝置的進、出水口兩端形成較大壓差。出水口放空的節流裝置在業內也稱為廢水比。
[0014]進一步的技術措施是:所述預處理濾芯內設有纖維過濾材料和/或活性炭和/或固態緩釋劑。
[0015]更詳細地，所述固態緩釋劑包括溶解在水中後能與水中鈣鎂離子形成絡合物的化合物，所述固態緩釋劑中的化合物為無機聚合磷酸鹽。
[0016]進一步的技術措施是:還包括進水閥，進水閥設置在水源管上。
[0017]進一步的技術措施是:所述卷式反滲透膜組件是節水型反滲透組件，過濾時其濃縮水口的出水流量小於其出口 的出水流量。
[0018]本發明過濾系統 在過濾時，所述進水閥、水泵開啟運行，而衝洗閥則處於關閉狀態。
[0019]本發明過濾系統在衝洗時，所述進水閥、水泵和衝洗閥均處於開啟狀態。
[0020]採用了上述技術方案後，本發明具有以下的有益效果:
[0021]1.過濾元件不易堵塞、不易損壞
[0022]其一，預處理濾芯的設置，其中的纖維過濾材料能夠對原水和濃縮後的回水進行預處理，有效降低水中的顆粒物濃度，減少過濾元件堵塞的可能性，其中的活性炭能夠去除水中的餘氯，有效防止水中餘氯可能對過濾元件造成的傷害，其中的固態緩釋劑能夠有效抑制水中的鈣鎂離子在過濾元件上的結垢傾向，進而防止因結垢而造成的堵塞；其二，節流裝置的設置，使得過濾元件原水側的水的溶解性總固體、硬度、顆粒物等的濃度被限定在不超過一定範圍之內，因為過濾過程中始終有一流量基本不變的濃縮水在通過節流裝置不斷排放，不斷排放的濃縮水還能夠保持流經過濾元件原水側的水的流速不會太小，以便使水中容易堵塞過濾元件的顆粒物不易在過濾元件的原水側沉積，從而使得過濾元件不易堵塞；其三，每過濾一段時間後，可以開啟衝洗閥，大幅提升流經過濾元件原水側的水的流速，以便能夠提供足夠大的衝刷強度將剛沉積在過濾元件表面不久的物質衝刷下來。本發明由於同時具備上述三個特點，所以過濾元件不易堵塞、不易損壞。
[0023]2.節水效果顯著
[0024]本發明過濾系統衝洗時，從濃縮水口流出的水幾乎全部經衝洗閥、回流管和預處理濾芯流回過濾器的進口進行往復循環，在循環流動的過程中對過濾元件進行衝洗，衝洗下來的堵塞物質又經過預處理濾芯進行過濾而去除，於是水質得以再淨化，然後用之對過濾元件再衝洗。由於衝洗時循環管路中的水流阻力較小，因而在水泵的作用下循環流量大，流經過濾元件原水側的水的流速也大，衝刷強度大，衝洗效果好；同時，更由於水流阻力小，水流速度大，因而在過濾器的濃縮水口處的水壓較低，所以，這時從節流裝置排放的廢水流量顯著小於制水時從中排出的廢水流量；而對於【背景技術】中的各技術方案，淨水機在衝洗時從衝洗閥排出的廢水的 流量卻是比淨水機制水時從節流裝置排出的廢水的流量要大得多，所以，本發明過濾系統節水效果顯著。
[0025]3.製造成本基本上不增加
[0026]相對於【背景技術】中改進的技術方案，本發明過濾系統只是將衝洗閥的出水口連通到第二節流裝置的出水口，沒有增加額外的元器件，所以製造成本基本上不增加。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例並結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中
[0028]圖1為本發明實施例一的管路原理示意圖。
[0029]圖2為本發明實施例二的管路原理示意圖。
[0030]圖3為本發明實施例三的管路原理示意圖。
[0031]圖4為本發明實施例四的管路原理示意圖。
[0032]附圖中的標號為:
[0033]預處理濾芯1，水源管2，水泵3，過濾器4，節流裝置5，衝洗閥7，回流管8，固態緩蝕劑9，進水閥10。【具體實施方式】
[0034]實施例一
[0035]見圖1，本實施例過濾系統，包括預處理濾芯1、水源管2、過濾器4、水泵3、衝洗閥7、回流管8、節流裝置5 ;過濾器4設有進口、出口和濃縮水口，過濾器4內設有過濾元件，過濾元件為反滲透膜，或者納濾膜，或者超濾膜，所以過濾器4也可稱為反滲透處理器，或者納濾處理器，或者超濾處理器；回流管8的進水端連通過濾器4的濃縮水口，其出水端連通過濾器4的進口 ；回流管8上設有水泵3、預處理濾芯I和衝洗閥7，水泵3的出水口連通過濾器4的進口，衝洗閥7的進水口和出水口分別連通過濾器4的濃縮水口預處理濾芯I的進水口 ；節流裝置5的進水口連通過濾器4的濃縮水口，其出水口放空；過濾系統的壓力水源通過水源管2連通到預處理濾芯I的進水管路上；預處理濾芯I內設有纖維過濾材料和/或活性炭；其中沒有設置出水口放空的衝洗閥。
[0036]本實施例過濾系統在過濾時，水泵開啟運行，而衝洗閥則處於關閉狀態，水源管2中的水流入回流管8，先經預處理濾芯I淨化，再經水泵3增壓後經過濾器4的進口流入過濾器4，從過濾器4的出口流出的是淨化過的水，從過濾器4的濃縮水口流出的是濃縮水。
[0037]本實施例過濾系統在衝洗時，水泵3和衝洗閥7均處於開啟狀態，水流在過濾器4內部的原水側、回流管8、衝洗閥7、預處理濾芯I和水泵3之間形成循環流動。因水流從過濾器4的進口流向過濾器4的濃縮水口這一流動過程中水流要克服的阻力很小，故所消耗的能量很少；另外，衝洗閥7開啟後本身的阻力也很小，並且預處理濾芯I中的纖維過濾材料的過濾精度要比過濾器4中的過濾元件的過濾精度要差得多，其過濾時所產生的水流阻力也很小，所以循環流動的流量和流速均顯著增大，對過濾器4內的過濾元件表面形成很強的衝刷作用，故對過濾元件的清洗效果很好，衝刷下來的微小顆粒能夠經預處理濾芯I以過濾的方式除去，於是衝洗水得到淨化，淨化過的水再用以衝洗過濾元件表面，並以此循環往復。由於循環流量很大，水泵3對水所提升的能量主要體現在水流的動能上，所以水泵3出水口處的水壓並不高，顯著低於過濾時的水壓，所以這時從節流裝置5流出的廢水的流量也會因之而顯著減小， 所以，此過程中的節水效果十分顯著。
[0038]本實施例可適用於原水渾濁度較高、顆粒物濃度指數SDI較大的原水。
[0039]實施例二
[0040]見圖2，本實施例與實施例一基本相同，不同之處在於:在水源管中增加了進水閥10，進水閥10為常閉閥，淨水機停機時進水閥10處於關閉狀態，能夠防止停機時節流裝置5發生洩漏。
[0041]實施例三
[0042]見圖3，本實施例與實施例二基本相同，不同之處在於:水源管2連通水泵3的進水管路，適用於水質較好且壓力較低的壓力水源。
[0043]實施例四
[0044]見圖4，本實施例與實施例三基本相同，不同之處在於:水源管2連通過濾器(4)的進口，適用於水質較好且壓力較高的壓力水源。
[0045]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的權利要求之 內。
【權利要求】
1.一種過濾系統，其特徵在於:包括預處理濾芯(I)、水源管(2)、過濾器(4)、水泵(3)、衝洗閥(7)、回流管⑶和節流裝置(5);過濾器(4)設有進口、出口和濃縮水口，過濾器(4)內設有高精度過濾元件；回流管(8)的進水端連通過濾器(4)的濃縮水口，其出水端連通過濾器(4)的進口 ；回流管(8)上設有水泵(3)、預處理濾芯(I)和衝洗閥(7)，水泵⑶的出水口連通過濾器⑷的進口，衝洗閥(7)的進水口和出水口分別連通過濾器(4)的濃縮水口和預處理濾芯(I)的進水口 ；節流裝置(5)的進水口連通過濾器(4)的濃縮水口，其出水口放空；聯接水源的水源管(2)連通到過濾器(4)的進水管路上；其中沒有設置出水口放空的衝洗閥。
2.根據權利要求1所述的過濾系統，其特徵在於:所述水源管(2)上設有進水閥(10)。
3.根據權利要求1所述的過濾系統，其特徵在於:所述高精度過濾元件是卷式反滲透膜組件，或者是卷式納濾膜組件，或者是超濾膜組件。
4.根據權利要求3所述的過濾系統，其特徵在於:所述卷式反滲透膜組件是節水型反滲透組件，過濾時其濃縮水口的出水流量小於其出口的出水流量。
5.根據權利要求1至4之一所述的過濾系統，其特徵在於:所述水源管(2)連通過濾器(4)的進口，或者連通水泵(3)的進水口，或者連通所述預處理濾 芯(I)的進水口。
【文檔編號】C02F9/02GK103435175SQ201310400108
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月29日 優先權日:2013年8月29日
【發明者】黃瑞中 申請人:黃瑞中