一种纳米级碳化硅陶瓷膜净化器的制作方法

本实用新型属于净化设备技术领域，具体涉及一种纳米级碳化硅陶瓷膜净化器。

背景技术：

自来水即由天然水源的原水加工处理之后达到国家规定的《生活饮用水卫生标准》要求的水。在我国绝大部分城市的生活用水和饮用水是同一水质——自来水。虽然自来水是由原水经过净化和消毒处理得来，是相对安全的，但仍没有达到直饮水的要求，并且在输水过程中会出现二次污染问题。

随着社会的发展，对饮用水的标准也越来越高，因此出现了各种饮用水净化器。目前饮用水净化器主要采用以下几种方式净水：

1、活性炭直接吸附

活性炭是一种多孔性物质，内部具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积。活性炭的空隙分为大孔、过渡孔和微孔，其中微孔构成的比表面积占总面积的95%。对色、嗅、味、消毒副产品、微量有机污染物等都有一定的吸附能力。但当进水浊度较高时，活性炭微孔极易被阻塞，导致其吸附性能下降。而且活性炭对分子量在500—3000的有机物有较明显的去除效果，去除率在70%—87%；但当分子量大于3000时，其去除效果极差。

2、生物预处理法

生物预处理主要以生物膜为主，包括生物滤池法、生物接触氧化法和生物流化床法，能有效去除水中的氨氯，同时还可以去除一些有机物和铁、锰等。但此方法对优先污染物的去除效果不佳，对氯仿等降解缓慢的化合物去除效果也较差。

3、臭氧—生物活性炭技术

臭氧是一种很强的氧化剂和消毒剂，可以使水中大分子的有机物分解为小分子状态。但其与有机物反应具有较强的选择性，可导致水中生物降解物质增多，使出厂水的生物稳定性降低，容易引起细菌繁殖。

因此，我们迫切需要一种能提高出水质量的净化器。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，能提高出水质量的纳米级碳化硅陶瓷膜净化器。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种纳米级碳化硅陶瓷膜净化器，包括过滤系统、储水及末端净化系统、反冲洗自清洁系统；

所述过滤系统包括纳米级碳化硅陶瓷膜，纳米级碳化硅陶瓷膜的自来水进水口通过低压开关与自来水进水管连接；纳米级碳化硅陶瓷膜的出水口、第一电磁阀、储水桶、进水电磁阀、高压泵、第二电磁阀、RO膜的进水口、RO膜的废水出水口、废水比例器、污水管依次连接，RO膜的出水口与储水及末端净化系统连接；

所述反冲洗自清洁系统包括依次连接的纳米级碳化硅陶瓷膜的出水口、第一电磁阀、储水桶、进水电磁阀、高压泵、反冲洗电磁阀、纳米级碳化硅陶瓷膜的反冲洗进水口、纳米级碳化硅陶瓷膜的的反冲洗出水口、第三电磁阀、污水管；

反冲洗自清洁系统与过滤系统共用纳米级碳化硅陶瓷膜、第一电磁阀、储水桶、进水电磁阀、高压泵。

按上述方案，所述储水桶为类似塑料袋装密封储水装置（外壳形状固定，内膜壳变形），当正常工作时，第一电磁阀、第二电磁阀打开，净化后的水可流入储水桶内，此时，储水桶内膜全展开并充满水；当进行反冲洗时，第一电磁阀、第二电磁阀关闭，反冲洗电磁阀、第三电磁阀打开，在高压泵的作用下，储水桶发生变形，其中的水可沿管道经过反冲洗电磁阀流向碳化硅陶瓷膜中进行反冲洗，污水经过第三电磁阀流进污水管。

按上述方案，储水及末端净化系统包括依次连接的高压开关、高压储水桶、活性炭、放水球阀、出水管；其中，高压储水桶上有高压储水桶球阀，当高压桶内压力高于某一设定值之后，高压开关关闭，此时过滤之后的水无法进入到高压储水桶内，反之，当高压储水桶内压力低于某一值后，已净化的水会持续不断的进入到高压储水桶内进行储存；高压储水桶球阀为常开状态。

按上述方案，所述出水管包括并列设置的冷水管和热水管，所述冷水管与放水球阀连接；所述热水管通过热水加热装置与放水球阀连接。当要使用饮用水时，打开放水球阀，在高压的作用下水被压出高压储水桶并通过活性炭进入到出水口；当要使用冷水时，把放水球阀转向一边，当要使用热水时将放水球阀转向另一边，此时热水加热装置可快速加热冷水，实现即开即用无需等待，使用非常方便。

按上述方案，所述废水比例器与冲洗电磁阀并列连接，当冲洗电磁阀未通电时其初始状态是半闭，水流仍然能够通过，但是水流量被控制，通过控制水流量来维持反渗透膜压力；当冲洗电磁阀通电时，其状态为全开，水流便能通过冲洗电磁阀，高压泵增压的水便能高速冲洗反渗透膜（RO膜）表面（顺冲）；高压泵为RO膜提供反渗透压力，两者配合使用， 在高于溶液渗透压的作用下，其他物质不能透过反渗透膜而将这些物质和水分离开；可去除水中的溶解盐类、微生物、有机物等。

按上述方案，纳米级碳化硅陶瓷膜包括支撑壳，支撑壳的开口处设有密封盖，支撑壳内设有过滤机构，过滤机构包括过滤膜和由过滤膜围成的过滤腔，所述过滤膜为碳化硅陶瓷膜；在过滤膜与支撑壳之间形成放置自来水的自来水腔；所述纳米级碳化硅陶瓷膜的自来水进水口、所述纳米级碳化硅陶瓷膜的反冲洗出水口与自来水腔相连通；所述纳米级碳化硅陶瓷膜的反冲洗进水口、所述纳米级碳化硅陶瓷膜的出水口与过滤腔相连通。

按上述方案，所述过滤膜由多层碳化硅陶瓷膜组成（优选为六层），由内往外的孔径逐渐变小，以实现良好的自来水净化效果。

按上述方案，所述过滤膜的最内层的孔径为3μm，所述过滤膜的最外层的孔径为0.04μm；且所述过滤膜的孔隙率>45%；上述结构可分离泥沙、铁锈、悬浮物、大分子物质、胶体、细菌、部分病毒，过滤质量极高。当水压高于某一设定压力值时，低压开关打开，在压力驱动下陶瓷膜内含小分子组分的澄清渗透液沿着与壁面垂直方向向内透过过滤膜，含大分子组分的混浊浓缩液被膜截留，从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的。

按上述方案，所述支撑壳、过滤膜均呈杯状结构，且同轴设置；过滤膜的杯底置于支撑壳的杯底上，以便于制作和自来水的净化。

所述活性炭为活性炭T33，其主要目的是能够更好的改善水的口感，使净化后的水更加甘甜可口。

按上述方案，所述反冲洗自清洁系统还包括控制器和置于低压开关前端的水表；所述控制器包括控制单元、报警单元和电磁阀控制按钮，所述控制单元与水表、报警单元连接，所述电磁阀控制按钮控制第一电磁阀、第二电磁阀、反冲洗电磁阀、第三电磁阀的启闭。控制单元将水表数据和净水器的工作状态显示在控制面板。控制单元采集水表的数据，当达到某个阈值时，控制单元使报警单元报警，按下电磁阀控制按钮以控制第一电磁阀、第二电磁阀、反冲洗电磁阀、第三电磁阀的启闭，以进行反冲洗工作。当电磁阀控制按钮被按下时，第一电磁阀和第二电磁阀由正常工作状态下的打开转换成关闭状态，相反的，反冲洗电磁阀和第三电磁阀由之前的关闭状态转换成打开状态；此功能可实现在不更换、不拆卸的情况下实现滤芯的清洗。

本实用新型的有益效果在于：

采用纳米级碳化硅陶瓷膜对自来水进行净化，提高出水质量；

设有反冲洗自清洁系统，无需更换滤芯就能实现清洁，提高了净水效率；

结构简单，使用方便。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是纳米级碳化硅陶瓷膜净化器的结构示意图；

图2是纳米级碳化硅陶瓷膜的结构示意图；

其中：1.纳米级碳化硅陶瓷膜；2.低压开关；3.放水球阀；4.水表；5.进水电磁阀；6.高压泵；7.RO膜；8.热水加热装置；9.高压开关；10.高压储水桶；11.活性炭；12.废水比例器；13.冲洗电磁阀；14.控制器；15.储水桶；16.冷水管；17. 热水管；18.第一电磁阀；19.反冲洗电磁阀；20.第二电磁阀3；21.第三电磁阀；22.支撑壳；23.过滤膜；24.反冲洗出水口；25.密封盖；26.出水口；27.反冲洗进水口；28.自来水进水口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1-图2，一种纳米级碳化硅陶瓷膜净化器，包括依次连接的水表4、低压开关2、纳米级碳化硅陶瓷膜1的自来水进水口28、纳米级碳化硅陶瓷膜1的出水口26、第一电磁阀18、储水桶15、进水电磁阀5、高压泵6、第二电磁阀20、RO膜7的进水口、RO膜7的废水出水口、废水比例器12、污水管，废水比例器12与冲洗电磁阀并列连接；RO膜7的出水口、高压开关9、高压储水桶10、活性炭11、放水球阀3、出水管依次连接；高压泵6的出水管、反冲洗电磁阀19、纳米级碳化硅陶瓷膜1的反冲洗进水口27、纳米级碳化硅陶瓷膜1的反冲洗出水口24、第三电磁阀21、污水管依次连接。

参见图2，纳米级碳化硅陶瓷膜包括支撑壳22和过滤膜23，支撑壳22和过滤膜23均呈杯状结构，过滤膜23围成一个放置净化水的过滤腔，在过滤膜23与支撑壳22之间形成放置自来水的自来水腔，纳米级碳化硅陶瓷膜1的自来水进水口28、纳米级碳化硅陶瓷膜1的反冲洗出水口24与自来水腔相连通，纳米级碳化硅陶瓷膜1的反冲洗进水口27纳米级碳化硅陶瓷膜1的出水口26与过滤腔相连通。在支撑壳22的开口处设有密封盖25，支撑壳22和过滤膜23同轴设置。

本实施例中，过滤膜23由六层碳化硅陶瓷膜组成，由内往外的孔径逐渐变小，具体为：过滤膜23的最内层的孔径为3μm，最外层的孔径为0.04μm；过滤膜的孔隙率>45%。

本实施例中，纳米级碳化硅陶瓷膜净化器还包括控制器14，控制器14包括控制单元、报警单元和电磁阀控制按钮，控制单元与水表、报警单元连接，电磁阀控制按钮控制第一电磁阀、第二电磁阀、反冲洗电磁阀、第三电磁阀的启闭。控制单元将水表数据和净水器的工作状态显示在控制面板。控制单元采集水表的数据，当达到某个阈值时，控制单元使报警单元报警；当报警单元报警时，按下电磁阀控制按钮，第一电磁阀和第二电磁阀由正常工作状态下的打开转换成关闭状态，相反的，反冲洗电磁阀和第三电磁阀由之前的关闭状态转换成打开状态。

本实施例中，储水桶15为类似塑料袋装密封储水装置（外壳形状固定，内膜壳变形），当正常工作时，第一电磁阀18、第二电磁阀20打开，净化后的水可流入储水桶15内，此时，储水桶15内膜全展开并充满水；当进行反冲洗时，第一电磁阀18、第二电磁阀20关闭，反冲洗电磁阀19、第三电磁阀21打开，在高压泵6的作用下，储水桶15发生变形，其中的水可沿管道经过反冲洗电磁阀19流向碳化硅陶瓷膜中进行反冲洗，污水经过第三电磁阀21流进污水管。

本实施例中，高压储水桶10通过高压储水桶球阀与高压开关9相连；当高压储水桶10内压力高于某一设定值之后，高压开关9关闭，此时过滤之后的水无法进入到高压储水桶10内，反之，当高压储水桶10内压力低于某一值后，已净化的水会持续不断的进入到高压储水桶10内进行储存；高压储水桶球阀为常开状态，当要使用饮用水时，打开放水球阀3，此时在高压的作用下水被压出高压储水桶10并通过活性炭11到达防水球阀3处。当要使用冷水时，把放水球阀3转向一边；当要使用热水时，将放水球阀3转向另一边，此时热水加热装置8可快速加热冷水。

本实施例中，为了改善出水的口感，所述活性炭11为活性炭T33。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。