一种无前置滤芯式净水装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种无前置滤芯式净水装置，包括箱式壳体，壳体的底板上设有进水管、超滤出水管、纯水出水管，壳体内沿水流动的方向依次设有膜腔、紫外线消毒器和反渗透过滤系统，膜腔内设有对进入其内的水进行超滤处理的旋转式超滤膜转盘，进水管通过带阀门的管路连接膜腔，膜腔的出水口通过出流导管连接紫外线消毒器，紫外线消毒器的出水口连接三通管，三通管的第一出口端通过管路连接反渗透过滤系统，其第二出口端通过带第一出水阀的管路与超滤出水管连接，反渗透过滤系统的出水口通过带第二出水阀的管路与纯水出水管连接。本实用新型将旋转错流式膜技术?紫外消毒技术?反渗透技术相结合，无需前置滤芯、滤柱等即可对高浊度水源水进行净化处理。
【专利说明】
一种无前置滤芯式净水装置
技术领域
[0001 ]本实用新型属于水净化技术领域，具体涉及一种无前置滤芯式净水装置。
【背景技术】
[0002]我国农村人饮水水质安全问题长期存在，特别是在一些偏远的山区、老区、少数民族聚居地的农村地区，由于供水量小、用户分散、地形等因素无法实施集中式供水。此外，在城市远郊的别墅区、疗养区、高速公路服务区以及野外勘探、考察、施工、野营、救灾等远离城市供水系统的情况下，生活饮用水安全很难保障。对于上述无法实现集中供水的地区，需要对河湖库塘、地下水、积雨水等进行净化处理，以达到饮用水标准，但是这些水源水中悬浮物、胶体、微生物等杂质较多，急需一种简单、实用、安全、可靠的净水设备。
[0003]另外，自来水厂通过供水管网长距离向生活社区输送自来水过程中，地埋管线因泄露、腐蚀等问题，对自来水水质生产影响，三年期以上的管线足以造成可怕的自来水二次污染，加之高楼二次供水的广泛使用，致使自来水中出现红虫、藻类、病原体、卤化物、悬浮物等污染物。受此影响，近年来市场上出现了大量家用小型净水器，并被消费者所接受。但是这些净水器大都采用多介质滤芯、滤柱与反渗透等膜分离工艺相结合，从而达到水质净化的目的。该类型净水器需要频繁更换滤芯，更换滤芯时拆卸繁琐、复杂、费时、并且更换周期很难控制，滤芯吸附饱和穿透和微生物滋生所造成的污染问题尤其突出，极大限制了其应用。另外，由于滤芯式净水器极易被悬浮物等杂质堵塞，很难适用于对天然水源水的直接净化处理，基本上只能用于家庭自来水的再净化。在广大的偏远地区农村、城镇远郊等用水点，对地表水、地下水以及苦咸水、高砷高氟水等饮用水源水，目前市场上的滤芯式净水器无法长期稳定使用。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种无前置滤芯式净水装置，以旋转错流式膜过滤系统取代前置滤芯、滤柱过滤等，无需频繁更换滤芯等过滤材料，使用和维护成本低廉;本实用新型将旋转错流式膜技术、紫外线消毒以及反渗透膜技术三种水净化技术相结合，实现对饮用水的高效净化处理，拥有纯水输出和含矿物质洁净水输出的双重功能，可根据需要进行功能切换。
[0005]为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下:一种无前置滤芯式净水装置，包括箱式壳体，所述壳体的底板上设有进水管、超滤出水管、纯水出水管，其特征在于:所述壳体内沿水流动的方向依次设有膜腔、紫外线消毒器和反渗透过滤系统，所述膜腔内设有对进入其内的水进行超滤处理的旋转式超滤膜转盘，所述进水管通过带阀门的管路连接至膜腔，膜腔的出水口通过出流导管连接至紫外线消毒器，所述出流导管上设有抽水栗，紫外线消毒器的出水口连接压力开关后连接一个三通管，三通管的第一出口端通过管路连接至反渗透过滤系统，其第二出口端通过带第一出水阀的管路与所述超滤出水管连接，所述反渗透过滤系统的出水口通过带第二出水阀的管路与所述纯水出水管连接。
[0006]本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括所述旋转式超滤膜转盘包括内部形成水流通道的中空转轴、固定在中空转轴上的中空腔式支撑组件、由所述中空腔式支撑组件支撑固定的若干个超滤膜片、以及驱动所述中空转轴转动的驱动电机，所述中空转轴一端封堵固定，其另一端形成出水口与所述出流导管连接，所述中空转轴的轴壁上设有若干个与其内所述水流通道连通的进液孔，穿过所述超滤膜片的水自进液孔进入中空转轴内的水流通道。
[0007]本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括所述中空腔式支撑组件包括若干个镂空的支撑架，若干个所述支撑架沿所述中空转轴的轴延伸方向依次排开设置，且两两所述支撑架之间能够拆卸的固定在一起，每个所述支撑架的两侧均设置有一超滤膜片。
[0008]本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括所述超滤膜片的孔径为0.01?0.1μmD
[0009]本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括所述进水管连通至膜腔的管路上设有电磁阀和限压阀，所述膜腔内设有液位计。
[0010]本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括所述反渗透过滤系统的浓水通过浓水管回流至所述膜腔，所述膜腔底部设有排污口。
[0011]本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括所述壳体上还设有电控装置，所述电控装置控制连接电磁阀、液位计、驱动电机、抽水栗、紫外线消毒器，所述电控装置根据液位计反馈的膜腔水位值控制电磁阀，实现自动进水、停水，以确保膜腔中的水位淹没所述旋转式超滤膜转盘，限压阀控制进水压力在0.1MPa以下，所述电控装置控制紫外线消毒器工作以对水质进行紫外消毒处理。
[0012]本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括所述紫外线消毒器的紫外线波长为200?275nm0
[0013]本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括所述反渗透过滤系统的膜过滤孔径为0.0001 ?Ο.ΟΟΙμ??ο
[0014]本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括所述壳体上还设有中部带透明罩的密封舱门。
[0015]本实用新型的有益效果在于:
[0016]1、以旋转错流式超滤膜过滤取代传统的滤芯、滤柱过滤，无需频繁更换滤芯等过滤材料，使用和维护成本低廉；
[0017]2、优化结构设计的旋转式超滤膜转盘，一方面超滤膜对水质进行高效过滤，另一方面电机带动超滤膜转动，错流操作和湍动水流能够冲刷清洗膜表面，防止膜堵塞和膜污染，极大延长超滤膜的清洗周期和使用寿命；
[0018]3、旋转式超滤膜转盘采用集成式拼装结构，构造简单、拆装方便、牢固可靠，易清洗易维护，更换方便；
[0019]4、可根据不同出水水质要求实现不同的运行方式且能够做到清污完全分离:水源水经旋转式超滤-紫外线消毒处理后，输出能够达到饮用水标准的洁净水;水源水经旋转式超滤-紫外线消毒-反渗透处理后，输出可以直接饮用的纯净水，可以满足不同使用需要；
[0020]5、反渗透生产的大量高压浓水能够回流至膜腔，避免直接排放造成的水浪费，实现水资源的重复利用。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要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。
[0022]图1是本实用新型第一实施例的剖面示意图；
[0023]图2是本实用新型第二实施例的剖面示意图；
[0024]图3是本实用新型第一实施例的正面结构示意图；
[0025]图4是本实用新型第一实施例的侧面结构示意图；
[0026]图5是本实用新型第一实施例的背面结构示意图；
[0027]图6是本实用新型第一实施例的旋转式超滤膜转盘的结构示意图；
[0028]图7是本实用新型的单个固定有超滤膜片的单个支撑架的结构示意图。
[0029]其中，1-壳体，2-进水管，4-超滤出水管，6-纯水出水管，8-膜腔，10-紫外线消毒器，12-反渗透过滤系统，14-旋转式超滤膜转盘，15-出流导管，16-压力开关，18-抽水栗，20-第一出水阀，22-第二出水阀，24-中空转轴，26-超滤膜片，28-驱动电机，30-进液孔，32-支撑架，34-电磁阀，36-限压阀，38-液位计，40-排污口，42-电控装置，44-舱门。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031 ] 实施例一
[0032]如图1，3_5所示，本实施例中公开了一种无前置滤芯式净水装置，包括箱式结构的壳体1，壳体I内设有电控装置42，壳体I的底板上设有进水管2、超滤出水管4、纯水出水管6，所述壳体I内沿水流动的方向依次设有膜腔8、紫外线消毒器10和反渗透过滤系统12，所述膜腔8内设有对进入其内的水进行超滤处理的旋转式超滤膜转盘14，所述进水管2通过带阀门的管路连接至膜腔8，膜腔8的出水口通过出流导管15连接至紫外线消毒器10，所述出流导管15上设有抽水栗18，紫外线消毒器10的出水口连接压力开关16后连接一个三通管，三通管的第一出口端通过管路连接至反渗透过滤系统12，其第二出口端通过带第一出水阀20的管路与所述超滤出水管4连接，所述反渗透过滤系统12的出水口通过带第二出水阀22的管路与所述纯水出水管6连接。
[0033]实施例二
[0034]如图2-5所示，本实施例中公开了一种无前置滤芯式净水装置，包括箱式结构的壳体I，所述壳体I的底板上设有进水管2、超滤出水管4，所述壳体I内沿水流动的方向依次设有膜腔8和紫外线消毒器10，所述膜腔8内设有对进入其内的水进行超滤处理的旋转式超滤膜转盘14，所述进水管2通过带阀门的管路连接至膜腔8，膜腔8的出水口通过出流导管15连接至紫外线消毒器10，所述出流导管15上设有抽水栗18，紫外线消毒器10的出水口连接压力开关后通过带第一出水阀20的管路与超滤出水管4连接。
[0035]实施例三
[0036]本实施例中公开了一种无前置滤芯式净水装置，包括箱式结构的壳体I，所述壳体I的底板上设有进水管2、纯水出水管6，所述壳体I内沿水流动的方向依次设有膜腔8、紫外线消毒器10和反渗透过滤系统12，所述膜腔8内设有对进入其内的水进行超滤处理的旋转式超滤膜转盘14，所述进水管2通过带阀门的管路连接至膜腔8，膜腔8的出水口通过出流导管15连接至紫外线消毒器10，所述出流导管15上设有抽水栗18，紫外线消毒器10的出水口连接压力开关16后通过管路连接至反渗透过滤系统12，反渗透过滤系统12的出水口通过带第二出水阀22的管路与所述纯水出水管6连接。
[0037]实施例一中:在膜腔8内对通过进水管2进入的水源水进行旋转式超滤处理，高效去除水源水中的悬浮与胶体颗粒、生物大分子、红虫、鞭毛虫、隐孢子虫、剑水蚤、蓝绿藻等有害生物，超滤处理后的出水进入紫外线消毒器10，进行紫外线消毒处理，进一步去除水中的细菌和病毒，随后通过一个三通管将出水分两路分别引出至反渗透过滤系统12和超滤出水管4，经反渗透过滤进一步去除水中重金属、蛋白质和有机物等杂物，获得仅含有微量可溶性离子的纯净水，打开第二出水阀22从纯水出水管6中流出的水能够达到直接饮用的纯水标准;打开第一出水阀20，经旋转式超滤-紫外消毒处理后从超滤出水管4引出的水能够达到饮用水标准。通过操作第一出水阀20和第二出水阀22能够切换输出净化水的标准:打开第一出水阀20、关闭第二出水阀22时，第一出水阀20阀门打开整体管路泄压使得安装在设备内部的压力开关16启动，致使设备通电运行，由于第二出水阀22关闭，唯一泄压出水点为超滤管路，通过超滤出水管4输出能够达到饮用水标准的洁净水;反之，打开第二出水阀22、关闭第一出水阀20时，第二出水阀22阀门打开整体管路泄压使得安装在设备内部的压力开关16启动，致使设备通电运行，由于第一出水阀20关闭，唯一泄压出水点为反渗透出水管路，水流动经过反渗透过滤系统的反渗透膜，经反渗透过滤处理后输出能够直接饮用的纯净水。
[0038]实施例二中:在膜腔8内对通过进水管2进入的水源水进行旋转式超滤处理，高效去除水源水中的悬浮物质、胶体颗粒、生物大分子、红虫、鞭毛虫、隐孢子虫、剑水蚤、蓝绿藻等有害生物，以及铁锈、泥沙等，超滤处理后进入紫外线消毒器，对水质进行紫外线消毒处理，进一步杀灭水中的细菌和病毒，控制紫外线的波长为200?275nm，能够获得含有人体所需要的矿物质成分的洁净水，打开第一出水阀20从超滤出水管4中流出的水能够达到饮用水标准。
[0039]实施例三中:在膜腔8内对通过进水管2进入的水源水进行旋转式超滤处理，高效去除水源水中的悬浮与胶体颗粒、生物大分子、红虫、鞭毛虫、隐孢子虫、剑水蚤、蓝绿藻等有害生物，超滤处理后出水进入紫外线消毒器10，对水进行紫外线消毒处理，进一步杀灭水中的细菌和病毒，随后进入反渗透过滤系统12进行反渗透过滤处理，进一步去除水质中重金属、蛋白质和有机物等杂物，获得仅含有微量可溶性离子的纯净水，打开第二出水阀22从纯水出水管6中流出的水能够达到直接饮用的纯水标准。控制紫外线的波长为200?275nm，反渗透膜过滤孔径为0.0001?0.0Olym，平均脱盐率能够达到95 %以上。
[0040]本实用新型实现旋转错流式超滤操作的旋转式超滤膜转盘结构如下:其包括内部形成水流通道的中空转轴24、固定在中空转轴24上的中空腔式支撑组件、由所述中空腔式支撑组件支撑固定的若干个超滤膜片26、以及驱动所述中空转轴24转动的驱动电机28，所述中空转轴24—端封堵固定，其另一端形成出水口与所述出流导管15连接，所述中空转轴24的轴壁上设有若干个与其内所述水流通道连通的进液孔30，穿过所述超滤膜片26的水自进液孔30进入中空转轴24内的水流通道。驱动电机28带动中空转轴24旋转，一方面带动固定在中空转轴24上的支撑组件搅动膜腔8内的水源水，搅动水源水减少固物沉积，水源水搅动后在抽水栗18的抽吸力作用下透过超滤膜片26进入出流导管15，超滤膜片26对水源水进行超滤处理，控制超滤膜片26的孔径在0.01?0.Ιμπι范围内，尤其是优选0.04μπι超滤效果最佳;另一方面，支撑组件转动后带动固定在其上的超滤膜片26旋转，旋转产生的离心力、水力剪切力及滤液的强烈湍流，能够高效消除超滤膜片26表面浓度极化，防止膜堵塞和膜污染，极大延长超滤膜的清洗周期和使用寿命。
[0041]如图6、7所示，本实用新型的中空腔式支撑组件采用集成式拼装结构，集成式拼装结构构造简单、拆装方便、牢固可靠，易清洗易维护，更换方便。具体结构如下:所述中空腔式支撑组件包括若干个镂空的支撑架32，若干个支撑架32沿所述中空转轴24的轴延伸方向依次排开设置，且两两所述支撑架32之间能够拆卸的固定在一起，每个所述支撑架32的两侧均设置有一超滤膜片26。支撑架32采用塑料板焊接而成，塑料材质的支撑架能够杜绝使用过程中被锈蚀，两两支撑架32之间优选采用套接或者卡接的方式固定，端头的第一个支撑架32固定在中空转轴24—端的封堵头上，其它的支撑架32依次排开固定，镂空的支撑架32依次排开固定使得形成的支撑组件为中空腔式结构，穿过超滤膜片26的滤水从镂空支撑架32进入经进液孔30进入中空转轴24内的水流通道内。本实施例选用由^^一个支撑架32加载PES超滤膜片，其超滤净化水的产水量能够达到120L/h以上。
[0042]所述进水管2连通至膜腔8的管路上设有电磁阀34和限压阀36，所述膜腔8内设有液位计38，电控装置42控制连接电磁阀34、液位计38，通过限压阀36控制进水压力在0.1MPa以下，电控装置42根据液位计38反馈的膜腔8水位值控制电磁阀34，实现自动进水、停水，以确保膜腔8中的水位淹没旋转式超滤膜转盘14。
[0043]另，上述电控装置42还控制连接驱动电机28、紫外线消毒器10，电控装置42控制驱动电机28的启、停和转速，电控装置42控制紫外线消毒器10工作以便对水进行紫外消毒处理，做到全自动控制。
[0044]所述反渗透过滤系统12的浓水通过浓水管回流至所述膜腔8，所述膜腔8底部设有排污口 40 ο反渗透产生的高压浓水回流至膜腔8，避免直接排放而浪费水资源;底部设置排污孔40对膜腔8内进行排污。
[0045]本实用新型的净水装置组装成型后可以通过壁挂式或者坐式安装固定，壳体I的正面设有带透明罩的密封舱门44，旋转舱门44可以对净水装置内部的旋转式超滤膜转盘14、紫外线消毒器10以及反渗透过滤系统12进行维修、清污或者置换，透过透明罩能够清楚观察到旋转式超滤膜转盘14在膜腔8内的超滤处理过程以及所截留下来的杂质等污染物。
[0046]基于上述结构，本实用新型的净水装置处理过程如下:水源水由进水管2进入装有旋转式超滤膜转盘14的膜腔8内，通过液位计38控制膜腔8中的水位以确保淹没膜转盘14，限压阀36控制进水压力在0.1MPa以下，电控装置42根据液位计38反馈的膜腔8水位值控制电磁阀34，实现自动进水、停水，水源水在膜腔8内通过超滤膜片26进入到中空腔式支撑组件的腔式内，通过各个进液孔30流进中空转轴24内的水流通道，在抽水栗18的抽吸力作用下从出流导管15流出，随后进入紫外线消毒器10进行消毒处理，高效去除水中的悬浮物、胶体颗粒、生物大分子、红虫、鞭毛虫、隐孢子虫、剑水蚤、蓝绿藻等有害生物。根据不同使用需求可对紫外线消毒处理后的水质进行出水调节，产生两种净化工艺:
[0047]第一:当关闭第二出水阀22、打开第一出水阀20时，紫外线消毒器10出水直接进入超滤出水管4，输出能够达到饮用水标准的洁净水；
[0048]第二:当关闭第一出水阀20、打开第二出水阀22时，紫外线消毒器10出水进入反渗透过滤系统12，反渗透过滤系统的出口与纯水出水管6连接，输出可以直接饮用的纯净水。
[0049]本实用新型将旋转错流式膜技术-紫外消毒技术-反渗透技术相结合，无需前置滤芯、滤柱等即可对高浊度水源水进行净化处理，适用的水源类型包括市政自来水、高楼二次供水、江河湖塘水、地下水、积雨水以及我国沿海和西部地区广泛存在的苦咸水、高砷高氟水等，并且能够根据实际需要进行超滤优质洁净水与反渗透纯净水的切换，目前市场上无同类产品，因此具有广阔的应用前景。
[0050]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。
【主权项】
1.一种无前置滤芯式净水装置，包括箱式壳体，所述壳体的底板上设有进水管、超滤出水管、纯水出水管，其特征在于:所述壳体内沿水流动的方向依次设有膜腔、紫外线消毒器和反渗透过滤系统，所述膜腔内设有对进入其内的水进行超滤处理的旋转式超滤膜转盘，所述进水管通过带阀门的管路连接至膜腔，膜腔的出水口通过出流导管连接至紫外线消毒器，所述出流导管上设有抽水栗，紫外线消毒器的出水口连接压力开关后连接一个三通管，三通管的第一出口端通过管路连接至反渗透过滤系统，其第二出口端通过带第一出水阀的管路与所述超滤出水管连接，所述反渗透过滤系统的出水口通过带第二出水阀的管路与所述纯水出水管连接。2.根据权利要求1所述的一种无前置滤芯式净水装置，其特征在于:所述旋转式超滤膜转盘包括内部形成水流通道的中空转轴、固定在中空转轴上的中空腔式支撑组件、由所述中空腔式支撑组件支撑固定的若干个超滤膜片、以及驱动所述中空转轴转动的驱动电机，所述中空转轴一端封堵固定，其另一端形成出水口与所述出流导管连接，所述中空转轴的轴壁上设有若干个与其内所述水流通道连通的进液孔，穿过所述超滤膜片的水自进液孔进入中空转轴内的水流通道。3.根据权利要求2所述的一种无前置滤芯式净水装置，其特征在于:所述中空腔式支撑组件包括若干个镂空的支撑架，若干个支撑架沿所述中空转轴的轴延伸方向依次排开设置，且两两所述支撑架之间能够拆卸的固定在一起，每个所述支撑架的两侧均设置有一超滤膜片。4.根据权利要求3所述的一种无前置滤芯式净水装置，其特征在于:所述超滤膜片的孔径为0.01?0.1卩111。5.根据权利要求2所述的一种无前置滤芯式净水装置，其特征在于:所述进水管连通至膜腔的管路上设有电磁阀和限压阀，所述膜腔内设有液位计。6.根据权利要求1所述的一种无前置滤芯式净水装置，其特征在于:所述反渗透过滤系统的浓水通过浓水管回流至所述膜腔，所述膜腔底部设有排污口。7.根据权利要求5所述的一种无前置滤芯式净水装置，其特征在于:所述壳体上还设有电控装置，所述电控装置控制连接电磁阀、液位计、驱动电机、抽水栗、紫外线消毒器，所述电控装置根据液位计反馈的膜腔水位值控制电磁阀，实现自动进水、停水，以确保膜腔中的水位淹没所述旋转式超滤膜转盘，限压阀控制进水压力在0.1MPa以下，所述电控装置控制紫外线消毒器工作以对水质进行紫外消毒处理。8.根据权利要求7所述的一种无前置滤芯式净水装置，其特征在于:所述紫外线消毒器的紫外线波长为200?275nm。9.根据权利要求7所述的一种无前置滤芯式净水装置，其特征在于:所述反渗透过滤系统的膜过滤孔径为0.0001?0.ΟΟΙμπι。10.根据权利要求1-8任一项所述的一种无前置滤芯式净水装置，其特征在于:所述壳体上还设有中部带透明罩的密封舱门。
【文档编号】C02F9/08GK205473126SQ201620237956
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】耿策, 闫九球, 印盛骏, 王昆, 李清, 耿安朝
【申请人】苏州膜海分离技术有限公司