抗氧化反滲透膜家用水淨化處理方法及系統的製作方法
2023-09-13 20:50:45
專利名稱：抗氧化反滲透膜家用水淨化處理方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及水處理淨化領域，具體涉及一種採用抗氧化反滲透膜進行家用水淨化之處理方法及應用該方法所設計的系統。
背景技術：
現有技術的家用純淨水處理系統，主要由水的預處理部份、反滲透過濾部份及純淨水存儲三部份組成。反滲透膜是整個純水過濾系統的核心，一般地，反滲透膜的膜孔徑非常細小，其可將水中的鹽類及其它一切有害物質濾除，但這種過濾需要一定的動能，故在自來水壓不夠的前題下，反滲透膜前需配備一個壓力源-微型隔膜水泵，隔膜泵與反滲透膜組成反滲透過濾系統，才能完成過濾功能。如果選用較小流量的反滲透過濾系統，在流量上不能滿足使用者的需求，則需要配備一個壓力桶，用於儲存純淨水。但是，由於壓力桶的材質有異味，故還需要後置一個活性炭桶，活性炭桶內裝填活性炭吸附異味，用於調節口感。由於反滲透膜非常嬌嫩，對水中的氧化劑如次氯酸根、氯氣及細菌非常敏感，故首先需要對水質進行預處理，現有技術中一般選用三級預處理方式，即第一級用pp棉濾除水中機械雜質，第二級第三級濾除及吸附水中細菌及次氯酸根、氯氣等，由於活性炭極易飽和及滋生細菌，故需要經常更換，十分麻煩。而且預處理後的水只有10％～30％可以透過反滲透膜成為純淨水，70％～90％的水成為礦物質略高些的濃水，在這種系統中，濃水沒有辦法利用，只有作為廢水排掉，十分浪費資源。同時，整個系統與自來水連接，受水壓波動影響，經常會發生漏水事故，且由於廢水比問題，系統中的反滲透膜容易結垢堵阻，使用時具有俱多的缺陷。
發明內容本發明旨在克服現有技術中上述水預處理麻煩、水資源浪費、反滲透膜易堵、高壓漏水的問題，提供一種水預處理簡單、濃水可循環利用、反滲透膜結垢少、不漏水、系統使用壽命長之抗氧化反滲透膜家用水淨化處理方法及由該方法所設計的系統。
為實現上述目的，本發明所提出的技術方案是一種抗氧化反滲透膜家用水淨化處理方法，其特徵在於其是在進入家用水之管路上依序設置由各管路及控制閥連通之限壓閥、超濾淨水器和抗氧化反滲透單元，通過採用限壓閥限定其進入超濾淨水器水壓，由超濾淨水器先對水進行預處理，使得一部分水成為衛生用水，另一部分進入抗氧化反滲透單元透過反滲透膜而成為純淨水，同時從反滲透膜側端流出的濃水通過連通管路重新回流到限壓閥後、衛生水龍頭前的水路中，完成水的循環淨化過程。
其中所述限壓閥的限定水壓低於或等於抗氧化反滲透單元濃水出水口水壓；所述的限壓閥是帶斷水保護功能的限壓閥。
本發明根據上述方法設計了一種抗氧化反滲透膜家用水淨化處理系統，其特徵在於其包括由各管路及控制閥連通之限壓閥、超濾淨水器和抗氧化反滲透單元，所述限壓閥設置於進水管路上，其與超濾淨水器入水口相連，超濾淨水器之出水口分別接衛生水龍頭和抗氧化反滲透單元，所述抗氧化反滲透單元內設有抗氧化反滲透膜，其出水口連通純淨水龍頭，濃水出水口通過連通管接於限壓閥後、衛生水龍頭前的水管路上；所述限壓閥是帶斷水保護功能的限壓閥；所述限壓閥與超濾淨水器連通的管路、抗氧化反滲透單元濃水出水管路及純淨水出水管路上均設有止回閥；所述超濾淨水器出水口與抗氧化反滲透單元進水口連通的管路上設有水泵或雙頭雙用泵；所述抗氧化反滲透單元與純淨水出水口連通的管路上依序裝有壓力桶和後置炭桶或無菌水箱，所述無菌水箱上裝有液位開關；所述超濾淨水器出水口與抗氧化反滲透單元進水口連通的管路上設有可由離子濃度控制器控制的電磁閥；
所述超濾淨水器上還接有衝洗閥和排水閥。
本發明具有下列技術效果(1)本發明提供了一種新的家用純淨水處理方法和系統，其是由限壓閥、超濾淨水器和抗氧化反滲透單元有機組合而成，由於系統中設有抗氧化反滲膜，使得超濾淨水器替代傳統的水預處理系統成為可能，處理過程非常簡單，同時，限壓閥的應用可以使系統在低水壓下工作，使得系統漏水的危險大大降低；(2)由於濃水從反滲透膜側端流出，帶有一定的水壓，本發明在進水管路上設置限壓閥，其限壓值設定為小於濃水的水壓，則濃水可回流到水路中，解決了濃水回流壓力難題；(3)在傳統的反滲透濾水系統中，由於濃水無法利用成為廢水，必須儘量降低反滲透系統的廢水比，而廢水比太低時，極易使反滲透膜結垢而大大降低使用壽命。本發明由於濃水可以循環利用，故可以大大提高廢水比，使反滲透膜的結垢問題迎刃而解；(4)由於超濾淨水器可以濾除水中機械雜質和細菌，超濾水可用於廚房衛生用水或生活衛生用水，其過濾後之水合乎國家標準，故而解決了濃水的出處。另外，有了限壓閥的保護，低強度大容量的超濾淨水器便成為可能，在低成本下，解決了廚房整體用水或家庭整體用水問題，意義十分重大；(5)由於超濾淨水器可以反覆衝洗，使用壽命也大大提高，使更換濾材的時間大大延長，系統的使用成本大大降低；(6)本發明整個系統無廢水排放，徹底解決了家用反滲透系統的廢水問題，社會效益、資源效益十分巨大。
圖1為本發明實施例一系統結構示意圖；圖2為本發明實施例二系統結構示意圖；圖3為本發明實施例三系統結構示意圖；圖4為本發明實施例四系統結構示意圖。
圖中1-限壓閥； 2-水管A；3-第一三通； 4-超濾淨水器；4.1-衝洗閥； 4.2-放水閥；5-水管B；6-第二三通；7-衛生水龍頭； 8-水泵；9-水管C；10-抗氧化反滲透單元；11-水管D； 12-第一止回閥；13-壓力桶； 14-水管E；15-後置炭桶；16-水管F；17-純淨水龍頭； 18-無菌水管；19-水管G； 20-雙頭雙用泵；20.1-濾水泵頭； 20.2-輸水泵頭；20.3-洩壓閥；20.4-循環水路；21-第三三通；22-第一壓力開關；23-第二止回閥； 30-連通管；31-第三止回閥； 32-第二壓力開關；34-離子濃度控制器； 35-電磁閥；37-單刀雙制壓力開關；38-單刀雙制液位開關；39-液位開關；40-進水管。
具體實施方式本發明主要針對現有技術所存在的缺陷而進行的改進。以下通過本發明的具體實施例及附圖詳細介紹本發明方法和系統結構特點和優點。
實施例一如圖1所示，本發明主要包括限壓閥1、超濾淨水器4、抗氧化反滲透單元10，所述限壓閥1具有斷水功能，裝於本系統的最前端，與進水管40連接，其出水端為水管A2。在該水管A2上，還依序串接有第一壓力開關22和第二止回閥23，第二止回閥23出口端還安裝有第一三通3，該第一三通3之一出口與超濾淨水器4連通，另一出口通過連通管30與抗氧化反滲透單元10濃水口相接。超濾淨水器4分別與衝洗閥4.1和排水閥4.2連接，可根據需要控制其啟閉，出水端連接水管B5，水管B5之管路上接有第二三通6，該第二三通6之一出口連通有衛生水龍頭7，另一出口連通泵8入口，泵8之出水端連接水管C9，水管C9之管路上裝有離子濃度控制器34，還裝有第三三通21，該第三三通21之一出口接電磁閥35，另一出口連接抗氧化反滲透單元10。所述抗氧化反滲透單元10之濃水出水口與連通管30連接，純淨水出水口與水管D11連接，連通管30之管路上裝有第三止回閥31，水管D11上設有止回閥12，與壓力桶13連通，壓力桶13之出水端連接水管E14，水管E14連接後置炭桶15，後置炭桶15的出水端連接水管F16，水管F16的末端連接有純淨水水龍頭17，形成一完整的淨化水鏈。
上述各構件中，帶斷水功能的限壓閥1可以使從進水管40進入的高壓水通過後，低於或等於它預先設定的限定值，系統前安裝一個限壓閥，可使整個後續淨化過程中，系統始終處於一限定的壓力內，系統漏水的可能性大大降低。帶斷水保護功能的限壓閥1，是目前普通限壓閥的改進產品(產品生產廠家深圳市好雨淨水設備製造有限公司)，它可以在現有限壓閥的限壓功能失效後立急切斷水路，保護系統並給出維修信號，使系統的潛在風險大為降低，故本系統選用帶斷水功能的限壓閥更為穩妥。
超濾淨化器4為通用產品，其是在一般的濾桶內裝置超濾膜。它可以濾除水中的機械雜質和微生物。但不能濾除水中的氧化物如次氯酸根，氯氣等。一般使用一段時間後，其表面會被汙物阻堵，需要經常清洗，故配有衝洗閥4.1和排汙閥4.2。自來水流過超濾淨化器4後，成為超濾水，水中不含機械雜質和細菌，可以作為衛生用水使用，因此，超濾淨化器4設有一與衛生水龍頭7相連的埠，而且，衛生水龍頭7可以根據需要設置一個或是一組。同時，超濾水也可作為進入後一程序一抗氧化反滲透膜的預處理水，通過水管B5及水泵8進入抗氧化反滲透單元10。
水泵8及抗氧化反滲透單元10組成了本發明之反滲透系統，其抗氧化反滲透單元10中設有抗氧化反滲透膜，由於抗氧化反滲透膜不怕超濾淨水器預處理水時難以排除的氧化物，如次氯酸根，氯氣等，使超濾淨化器4作為反滲透系統的預處理成為可能。超濾淨化水由水泵8輸入到抗氧化反滲透單元10後，約有10～30％透過滲透膜而成為純淨水，然後通過水管D11流入壓力桶13，其餘約70～90％的水將從滲透膜的側壁流出，成為濃水，此時流出的濃水具有較高的壓力，但由於在本系統中的限壓閥1的限定壓力值遠低於濃水水壓，故濃水可以通過與抗氧化反滲透單元10相接的連通管30流入水管A2內。同時，由於在連通管30上，設有第三止回閥31，可防止水的倒流對滲透膜造成損壞。另外，考慮到在極端的情形下，用戶只使用純淨水而不使用衛生水，濃水在系統中被無限濃縮，水中的礦物質濃度越來越高，故在反滲透膜前，還設有離子濃度控制器34並聯動電磁閥35對濃水進行排放。反滲透膜過濾出來的純淨水也有較高的壓力，可以通過水管D11壓入壓力桶13內。在水管D11上，還設有第一止回閥12，可防止水倒流對反滲透膜造成損壞。壓力桶13與水管F16之間，設有壓力開關32，用戶用水時，打開純淨水龍頭17後，水壓下降，壓力開關32可給出信號，啟動水泵8；用戶關閉純淨水龍頭17後，水管F16的水壓升高，壓力開關32發出控制信號，水泵8關閉。
所述壓力桶13也為通用產品，它可以存儲純淨水，並利用自身的預壓張力，實現純淨水的輸送。由於壓力桶13的材質有異味，為調節口感，還需要配置一個後置活性炭桶15，其內置活性炭，可去除水中異味。
水泵8還由壓力開關22電控制，壓力開關22設於進水的水管A5管路上，可防止水泵8在無水狀態下啟動。第二止回閥23亦設於進水的水管A5管路上，可防止系統中的水倒流。
故而，本發明可以對水質進行淨化，自來水經過超濾淨水器4後可以去除掉水中的雜質及細菌，其超濾淨水可以成為家庭的衛生用水，同時也可成為抗氧化反滲透單元10之預處理水，超濾水經過反滲透處理後，一部份成為可以直接飲用的純淨水，一部份成為濃水，由於進水管路設置限壓閥1，其限壓值低於反滲透處理後濃水之水壓，因此，濃水可以回流入水系中，使濃水成為可利用之水。同時，由於限壓閥1之設置，本系統可在低壓下工作，使漏水可能性大大降低。本系統管路簡單，維護也非常方便。
實施例二如圖2所示，本實施例與實施例一基本相同，所不同的是選用大通水量的抗氧化反滲透單元10，以滿足用戶即時使用的要求，故可以不配備儲水系統，抗氧化反滲透單元10出口端經水管D11、第一止回閥12、水管F16第二壓力開關32連接純淨水龍頭17。用戶用水時，打開純淨水龍頭17後，水管F16的水壓下降，壓力開關32給出信號，啟動水泵8；用戶關閉純淨水龍頭17後，水管F16的水壓升高，壓力開關32給出信號，關閉水泵。
實施例三如圖3所示，本實施例與實施例一基本相同，所不同的是採用無菌水箱18替代實施例一中的壓力桶13及後置炭桶15。所述無菌水箱18是壓力桶13的改進替代產品，其特點是無需配置後置活性炭，若安裝於純淨水龍頭17的上方，可自流出水；若安裝於純淨水龍頭17下方，則需要用水泵提供動力源。如圖所示，本實施例無菌水箱18位於純淨水龍頭17的下方，向外輸水時需要有動力源，因此，本實施例用雙頭雙用泵20替代實施例一中的水泵8。該雙頭雙用泵20設於與第二三通6相連通的水管C9管路上，該泵濾水泵頭20.1出水口置於水管C9管上，其輸水泵頭20.2之一出口通過水管G19連通純淨水龍頭17，其連通的管路上裝有單刀雙制壓力開關37，而入水口連通無菌水箱18，無菌水箱18上裝有單刀雙制液位開關38。在輸水泵頭20.2兩齣口管路之間，還接有循環水路20.4，其水路上裝有洩壓閥20.3。
由於在水管G19管路上設有單刀雙制壓力開關37，用戶用水時，打開純淨水龍頭17後，水管G19的水壓下降，單刀雙制壓力開關37給出信號，啟動雙頭雙用泵20，雙頭雙用泵20之輸水泵頭20.2可以快速把無菌水箱18中的純淨水送出，而雙頭雙用泵20的濾水泵頭20.1的水通量較小，無菌水箱18的液位逐漸下降。用戶關閉純淨水龍頭17後，雙頭雙用泵20繼續運轉，濾水泵頭20.1繼續向無菌水箱18供水，此時，輸水泵頭20.2也繼續運轉，水管G19的水壓升高，壓力高過第刀雙制壓力開關37的感壓值並高過洩壓閥20.3的洩壓額定值後，洩壓閥20.3開啟，水沿循環水路20.4空轉。無菌水箱18中的水位慢慢升高，水滿時，單刀雙制液位開關38給出信號，雙頭雙用泵20關閉。
實施例四如圖4所示，本實施例與實施例一基本相同，所不同的是用無菌水箱18替代了實施例一中的壓力桶13及後置炭桶15，本實施例無菌水箱18位於純淨水龍頭17之上方，向外輸水時不需要有動力源，靠重力落差實現。在本實施例中，無菌水箱18裝有液位開關39。用戶用水時，打開純淨水龍頭17後，無菌水箱18的液位下降，液位開關39給出信號，水泵8啟動，開始濾水。用戶關閉純淨水龍頭17後，無菌水箱18的液位上升，水滿時液位開關39給出信號，水泵8關閉。
應當說明的是，上述針對各具體實施例的描述較為具體和詳細，並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制，本發明專利保護範圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種抗氧化反滲透膜家用水淨化處理方法，其特徵在於其是在進入家用水之管路上依序設置由各管路及控制閥連通之限壓閥、超濾淨水器和抗氧化反滲透單元，通過採用限壓閥限定其進入超濾淨水器水壓，由超濾淨水器先對水進行預處理，使得一部分水成為衛生用水，另一部分進入抗氧化反滲透單元透過反滲透膜而成為純淨水，同時從反滲透膜側端流出的濃水通過連通管路重新回流到限壓閥後、衛生水龍頭前的水路中，完成水的循環淨化過程。
2.根據權利要求1所述的抗氧化反滲透膜家用水淨化處理方法，其特徵在於所述限壓閥的限定水壓低於或等於抗氧化反滲透單元濃水出水口水壓。
3.根據權利要求1或2所述的抗氧化反滲透膜家用水淨化處理方法，其特徵在於所述的限壓閥是帶斷水保護功能的限壓閥。
4.一種抗氧化反滲透膜家用水淨化處理系統，其特徵在於其包括由各管路及控制閥連通之限壓閥、超濾淨水器和抗氧化反滲透單元，所述限壓閥設置於進水管路上，其與超濾淨水器入水口相連，超濾淨水器之出水口分別接衛生水龍頭和抗氧化反滲透單元，所述抗氧化反滲透單元內設有抗氧化反滲透膜，其出水口連通純淨水龍頭，濃水出水口通過連通管接於限壓閥後、衛生水龍頭前的水管路上。
5.根據權利要求4所述的抗氧化反滲透膜家用水淨化處理系統，其特徵在於所述限壓閥是帶斷水保護功能的限壓閥。
6.根據權利要求4所述的抗氧化反滲透膜家用水淨化處理系統，其特徵在於所述限壓閥與超濾淨水器連通的管路、抗氧化反滲透單元濃水出水管路及純淨水出水管路上均設有止回閥。
7.根據權利要求4所述的抗氧化反滲透膜家用水淨化處理系統，其特徵在於所述超濾淨水器出水口與抗氧化反滲透單元進水口連通的管路上設有水泵或雙頭雙用泵。
8.根據權利要求4或6所述的抗氧化反滲透膜家用水淨化處理系統，其特徵在於所述抗氧化反滲透單元與純淨水出水口連通的管路上依序裝有壓力桶和後置炭桶或無菌水箱，所述無菌水箱上裝有液位開關。
9.根據權利要求4或6或7所述的抗氧化反滲透膜家用水淨化處理系統，其特徵在於所述超濾淨水器出水口與抗氧化反滲透單元進水口連通的管路上設有可由離子濃度控制器控制的電磁閥。
10.根據權利要求4或6或7所述的抗氧化反滲透膜家用水淨化處理系統，其特徵在於所述超濾淨水器上還接有衝洗閥和排水閥。
全文摘要
一種抗氧化反滲透膜家用水淨化處理方法和系統，其是在進入家用水之管路上依序設置由各管路及控制閥連通之限壓閥、超濾淨水器和抗氧化反滲透單元，通過採用限壓閥限定其進入超濾淨水器水壓，由超濾淨水器先對水進行預處理，使得一部分水成為衛生用水，另一部分進入抗氧化反滲透單元透過反滲透膜而成為純淨水，同時從反滲透膜側端流出的濃水通過連通管路重新回流到限壓閥後、衛生水龍頭前的水路中，完成水的循環淨化過程。本發明預處理過程簡單，限壓閥可以使系統在低水壓下工作，降低了系統漏水的可能性，解決了濃水回流難及回收利用問題，反滲透膜結垢少，超濾淨水器可反覆衝洗，更換濾材的時間延長，系統的使用成本降低，使用壽命大大提高。
文檔編號B01D61/02GK1974422SQ20061006348
公開日2007年6月6日 申請日期2006年11月6日 優先權日2006年11月6日
發明者楊克慶 申請人:楊克慶