反渗透净化单元以及反渗透净化系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开的一种反渗透净化单元包括多个反渗透滤芯，至少一个所述反渗透滤芯的浓缩液出口与另一所述反渗透滤芯的原液进口相连。该反渗透净化单元工作时，至少一个反渗透滤芯排出的浓缩液将作为原液进入另一反渗透滤芯中，进行进一步的分离。显然，上述反渗透净化单元中，原液经过分离后直接排放的浓缩液有所减少，进而提高了原液的利用率。因此，该反渗透净化单元的回收率较高。另外，在上述反渗透净化单元包括定量的反渗透滤芯的情况下，同等流量的原液的分流支数将减少，每个反渗透滤芯的反渗透膜上的单位时间液体流量随之增大，进而延长反渗透滤芯的使用寿命。本实用新型还公开了一种包括上述反渗透净化单元的反渗透净化系统。
【专利说明】反渗透净化单元以及反渗透净化系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及净化装置【技术领域】，尤其涉及一种反渗透净化单元。本实用新型还涉及一种包括上述反渗透净化单元的反渗透净化系统。
【背景技术】
[0002]反渗透净化技术是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作，该技术对反渗透膜一侧的原液施加压力，当压力超过其渗透压时，原液中的溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透，从而在反渗透膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液，高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。此技术的核心工作部件为反渗透净化单元。
[0003]如图1所示，上述反渗透净化单元主要包括增压泵11、反渗透滤芯12和流量调节阀13，该反渗透滤芯12上具有原液入口、浓缩液出口和渗透液出口。目前普遍使用的反渗透净化单元通常包括多个反渗透滤芯12，多个反渗透滤芯12采用并联的连接方式，S卩，所有反渗透滤芯12的原液入口与同一个原液供给管道相连，渗透液出口与同一个渗透液输出管道相连，浓缩液出口与同一个废液收集管道相连。由此，原液供给管道中的原液经过分流，进入每个反渗透滤芯12中，经过处理后同时进入渗透液输出管道，而每个反渗透滤芯12中的浓缩液均同时排放至废液收集管道中，进而完成反渗透进化操作。
[0004]然而，当多个反渗透滤芯12采用并联的连接方式时，每个反渗透滤芯12均会排出较多的浓缩液，致使原液的利用率较低，即反渗透净化单元的回收率较低。另外，同等流量的原液分流给每个反渗透滤芯12,每个反渗透滤芯12的反渗透膜上的单位时间液体流量较小，致使反渗透滤芯12的使用寿命较短。
[0005]综上所述，如何解决反渗透净化单元的回收率较低的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是提供一种反渗透净化单元，以解决反渗透净化单元的回收率较低的问题。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述反渗透净化单元的反渗透净化系统。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0008]一种反渗透净化单元，包括多个反渗透滤芯，至少一个所述反渗透滤芯的浓缩液出口与另一所述反渗透滤芯的原液进口相连。
[0009]优选地，在上述反渗透净化单元中，该反渗透净化单元具有至少一个混联滤芯组，所述混联滤芯组中的多个所述反渗透滤芯连接形成至少一个并联滤芯组以及至少一个与所述并联滤芯组相连接的后续滤芯，所述并联滤芯组包括至少两个所述反渗透滤芯，至少两个所述反渗透滤芯的原液进口均连通于同一进液管道，且至少两个所述反渗透滤芯的浓缩液出口均连通于同一所述浓缩液出口管道，所述后续滤芯的原液进口与所述并联滤芯组的浓缩液出口管道相连通。[0010]优选地，在上述反渗透净化单元中，所述后续滤芯的所述原液进口与所述并联滤芯组的所述进液管道之间无连接点。
[0011]优选地，在上述反渗透净化单元中，所述并联滤芯组为两个或两个以上，相邻两个所述并联滤芯组中，一者的所述浓缩液出口管道与另一者的进液通道相连通。
[0012]优选地，在上述反渗透净化单元中，所述并联滤芯组包括两个所述反渗透滤芯。
[0013]优选地，在上述反渗透净化单元中，所述混联滤芯组为两个，两个所述混联滤芯组的所述进液通道上均设置增压泵。
[0014]一种反渗透净化系统，包括前置滤芯、后置滤芯以及设置于所述前置滤芯和所述后置滤芯之间的反渗透净化单元，所述反渗透净化单元为上述任一项所述的反渗透净化单
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[0015]优选地，在上述反渗透净化系统中，所述前置滤芯包括依次连接的PP棉滤芯、颗粒活性炭滤芯和压缩活性炭滤芯。
[0016]优选地，在上述反渗透净化系统中，所述后置滤芯为活性炭滤芯。
[0017]在上述技术方案中，本实用新型提供的反渗透净化单元包括多个反渗透滤芯，至少一个反渗透滤芯的浓缩液出口与另一反渗透滤芯的原液进口相连。该反渗透净化单元工作时，至少一个反渗透滤芯排出的浓缩液将作为原液进入另一反渗透滤芯中，进行进一步的分离。显然，相比于【背景技术】中所介绍的内容，本实用新型提供的反渗透净化单元中，原液经过分离后直接排放的浓缩液有所减少，进而提高了原液的利用率。因此，该反渗透净化单元的回收率较高。
[0018]另外,在上述反渗透净化单元包括定量的反渗透滤芯的情况下，同等流量的原液的分流支数将减少，每个反渗透滤芯的反渗透膜上的单位时间液体流量随之增大，进而延长反渗透滤芯的使用寿命。
[0019]由于上述反渗透净化单元具有上述技术效果,包括该反渗透净化单元的反渗透净化系统也应具有相应的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有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。
[0021]图1为传统的反渗透净化单元的结构示意图；
[0022]图2为本实用新型实施例提供的反渗透净化单元的结构示意图；
[0023]图3为采用本实用新型实施例提供的反渗透净化单元进行水净化时的实验曲线图；
[0024]图4为本实用新型实施例提供的另一种反渗透净化单元的结构示意图；
[0025]图5为本实用新型实施例提供的一种反渗透净化单元在反渗透净化系统中的连接图；
[0026]图6为本实用新型实施例提供的又一种反渗透净化单元在反渗透净化系统中的连接图。[0027]上图1-6 中:
[0028]虚线为浓缩液流动管道，粗实线为渗透液流动管道；
[0029]增压泵11、反渗透滤芯12、流量调节阀13 ；
[0030]增压泵21、反渗透滤芯22、流量调节阀23 ；
[0031]自来水管道31、PP棉滤芯32、低压开关33、颗粒活性炭滤芯34、压缩活性炭滤芯35、进水电磁阀36、流量计37、冲洗电磁阀38、高压开关39、活性炭滤芯40、鹅颈龙头41、压力桶42。
【具体实施方式】
[0032]本实用新型的核心是提供一种反渗透净化单元，以解决反渗透净化单元的回收率较低的问题。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述反渗透净化单元的反渗透净化系统。
[0033]为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0034]如图2-6所示，本实用新型实施例提供的反渗透净化单元包括增压泵21、多个反渗透滤芯22以及连接多个反渗透滤芯22的管路，其中，每个反渗透滤芯22均包含一个原液进口、一个浓缩液出口和一个渗透液出口，渗透液出口与逆止阀连通，该逆止阀用于防止渗透液回流至反渗透滤芯22中。上述原液进口用于与原液供给管道相连，浓缩液出口用于排出分离后的浓缩液，渗透液出口用于与渗透液输出管道相连通，以此将渗透液输送至指定位置处。本实用新型实施例的关键改建点在于，至少一个反渗透滤芯22的浓缩液出口与另一反渗透滤芯22的原液进口相连。具体地，可以采用所有反渗透滤芯22依次串联的方式，即相邻两个反渗透滤芯22中，一者的浓缩液出口与另一者的原液进口连通；也可采用一部分反渗透滤芯22依次串联形成串联滤芯组，另一部分反渗透滤芯22并联于上述串联滤芯组两端的方式，即这部分反渗透滤芯22的原液进口与串联滤芯组的原液进口连通于同一原液供给管道，且其浓缩液出口与串联滤芯组的浓缩液出口连通于同一浓缩液收集管道。当然，多个反渗透滤芯22之间还可采用其他连接方式，并不局限与上述两种方式。
[0035]该反渗透净化单元工作时，至少一个反渗透滤芯22排出的浓缩液将作为原液进入另一反渗透滤芯22中，进行进一步的分离。显然，相比于【背景技术】中所介绍的内容，本实用新型实施例提供的反渗透净化单元中，原液经过分离后直接排放的浓缩液有所减少，进而提高了原液的利用率。因此，该反渗透净化单元的回收率较高。
[0036]另外，在上述反渗透净化单元包括定量的反渗透滤芯22的情况下，同等流量的原液的分流支数将减少，每个反渗透滤芯22的反渗透膜上的单位时间液体流量随之增大,进而延长反渗透滤芯22的使用寿命。
[0037]进一步的技术方案中，本实用新型实施例提供的反渗透净化单元具有至少一个混联滤芯组，该混联滤芯组中的多个反渗透滤芯22连接形成至少一个并联滤芯组以及至少一个与该并联滤芯组相连接的后续滤芯，该并联滤芯组包括至少两个反渗透滤芯22，其内的所有反渗透滤芯22的原液进口均连通于同一进液管道，且其内的所有反渗透滤芯22的浓缩液出口均连通于同一浓缩液出口管道，后续滤芯的原液进口与该并联滤芯组的浓缩液出口管道相连通。具体地，如图4所示，并联滤芯组中的一部分反渗透滤芯22的浓缩液出口与并联滤芯组中的另一部分反渗透滤芯22的原液进口相连，使得并联滤芯组中的一部分反渗透滤芯22具有两路输入。该结构中，混联滤芯组的每个分支上仅连接一个反渗透滤芯22，这些反渗透滤芯22排出的浓缩液汇集后进入其他反渗透滤芯22中，进而保证大部分被排出的浓缩液能够作为其他反渗透滤芯22的原液，以此强化上述技术效果。
[0038]更进一步地，上述后续滤芯的原液进口与并联滤芯组的进液管道之间无连接点，即，该后续滤芯的原液进口只有一路输入，该路输入为并联滤芯组的浓缩液出口管道。显然，此方案减少了后续滤芯的负担，使得后续滤芯的工作寿命有所延长。
[0039]为了尽量减少原液的分流支数，同时较大程度地利用排出的浓缩液，可将并联滤芯组设置为两个或两个以上，相邻两个并联滤芯组中，一者的浓缩液出口管道与另一者的进液管道相连通。如此设置后，在具有定量的反渗透滤芯22的情况下，随着并联滤芯组的数量增加，原液的分流支数明显减少；同时，每个并联滤芯组排出的浓缩液仍然进入与之相邻的并联滤芯组的原液进口内，进而达到上述目的。
[0040]根据反渗透净化单元的一般工作环境，考虑到生产成本，本实用新型实施例提供的并联滤芯组包括两个反渗透滤芯22，与该并联滤芯组串联的反渗透滤芯22设置为一个，该反渗透滤芯22的浓缩液出口与流量调节阀23相连。在一般净化需求下，采用两个反渗透滤芯22组成并联滤芯组，即可较大程度地保证每个反渗透滤芯22的单位时间液体流量，同时保证其他反渗透滤芯22的原液量，达到较高的回收率。
[0041]将图1所示的传统方案与图2所示的本实用新型实施例提供的一种方案相比，两方案所用元器件相同，且两者在相同工作压力下工作，假定单个反渗透滤芯22在上述工作压力下的回收率为30%，原液流量为a，那么本实用新型实施例提供的反渗透净化单元的回收率为:(0.3+0.7*0.3)*100% = 51%，而传统方案中的反渗透净化单元的回收率为30% ;本实用新型实施例提供的反渗透单元中，流过并联滤芯组中的每个反渗透滤芯22的原液流量为0.5a，则通过与该并联滤芯组串联的反渗透滤芯22的原液流量为0.7a，而传统方案中，通过每个反渗透滤芯22的原液流量均为0.33a。可见，本实用新型实施例中，每个反渗透滤芯22的原液流量均比传统方案中的大，且原液流速相对较大，进而对反渗透滤芯22进行充分的冲洗，有效延长反渗透滤芯22的使用寿命。
[0042]以采用上述反渗透净化单元进行水净化为例进行试验，得到的实验曲线如图3所示，分析该实验曲线可得出:原水流量一定的条件下，本实用新型实施例提供的方案的纯水流量始终高于传统方案，即排放的浓水比传统方案少，回收率较高，本实用新型方案中回收率实测数据为52%，传统方案中回收率实测数据为31% ;对于反渗透滤芯22，其寿命到期前后纯水水质差不多(TDS (Total Dissolved Solids，溶解于水中的总固体含量)值变化不大，均为10以下)，反渗透滤芯22的寿命通过产水总量与产水流量设定，当产水流量衰减到设定值时可判定反渗透滤芯22寿命到期，如图3所示，当反渗透滤芯22寿命到期时，本实用新型方案的产水总量明显大于传统方案。
[0043]由于反渗透净化单元是以压力差为动力工作的，因此，在净化要求较高的工况下，可将混联滤芯组设置为两个，且两个混联滤芯组的进液通道上均设置增压泵21。可见，该方案在每个混联滤芯组前端均设置增压泵21，以保证每个混联滤芯组内的压力差，进而提高反渗透净化单元的过滤精度。当然，上述混联滤芯组的数量还可为两个以上，对应地，增压泵21的数量亦可为两个以上。[0044]本实用新型实施例提供的反渗透净化系统包括前置滤芯、后置滤芯以及设置于前置滤芯和后置滤芯之间的反渗透净化单元，该反渗透净化单元为上述任一方案所描述的反渗透净化单元。由于上述反渗透净化单元具有上述技术效果，包括该反渗透净化单元的反渗透净化系统也应具有相应的技术效果，此处不再赘述。
[0045]如图4和5所示，以上述反渗透净化系统用于水净化为例，该反渗透净化系统包括自来水管道31、前置滤芯、低压开关33、进水电磁阀36、流量计37、冲洗电磁阀38、高压开关39、后置滤芯、鹅颈龙头41和压力桶42。自来水管道31与反渗透净化单元之间的管路为原液供给管道，前置滤芯、高压开关39、低压开关33、进水电磁阀36和流量计37均设置于该原液供给管道上；反渗透净化单元之后连接渗透液输出管道和浓缩液收集管道，后置滤芯、鹅颈龙头41和压力桶42均设置于渗透液输出管道上，流量调节阀23、冲洗电磁阀38和高压开关39均设置于浓缩液收集管道上。其中:低压开关33和高压开关39均用于检测反渗透净化系统的压力；进水电磁阀36用于控制原液供给管道的通断；冲洗电磁阀38用于实现系统的冲洗功能；流量调节阀23用于调节各管路的流量；流量计37用于统计管路上的流量大小；压力桶42用于储存输出的渗透液。
[0046]该反渗透净化系统工作时，当低压开关33检测到有水时，进水电磁阀36和增压泵21打开，自来水经过前置滤芯，并由增压泵21增压后进入反渗透净化单元；经过反渗透进化单元产出的纯水流过后置滤芯后经鹅颈龙头41供用户使用；当鹅颈龙头41关闭时，纯水流进压力桶42储存；当高压开关39检测到水满信号时，整机停机；当打开鹅颈龙头41时，压力桶42中的水流出，压力下降，高压开关39检测到启动压力时整机重新启动。
[0047]具体实施方案中，前置滤芯的数量和种类可灵活选择，本实用新型实施例提供一种优选的选择方式，具体地，该前置滤芯包括依次连接的PP棉滤芯32、颗粒活性炭滤芯34和压缩活性炭滤芯35，以得到过滤精度较高的前置滤芯。由于后置滤芯的工作负担相对较小，其过滤精度要求相对较低，因此本实用新型实施例提供的后置滤芯可选为活性炭滤芯40，以此在提高过滤精度的同时控制成本。
[0048]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0049]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的范围。
【权利要求】
1.一种反渗透净化单元，包括多个反渗透滤芯，其特征在于，至少一个所述反渗透滤芯的浓缩液出口与另一所述反渗透滤芯的原液进口相连。
2.根据权利要求1所述的反渗透净化单元，其特征在于，该反渗透净化单元具有至少一个混联滤芯组，所述混联滤芯组中的多个所述反渗透滤芯连接形成至少一个并联滤芯组以及至少一个与所述并联滤芯组相连接的后续滤芯，所述并联滤芯组包括至少两个所述反渗透滤芯，至少两个所述反渗透滤芯的原液进口均连通于同一进液管道，且至少两个所述反渗透滤芯的浓缩液出口均连通于同一所述浓缩液出口管道，所述后续滤芯的原液进口与所述并联滤芯组的浓缩液出口管道相连通。
3.根据权利要求2所述的反渗透净化单元，其特征在于，所述后续滤芯的所述原液进口与所述并联滤芯组的所述进液管道之间无连接点。
4.根据权利要求3所述的反渗透净化单元，其特征在于，所述并联滤芯组为两个或两个以上，相邻两个所述并联滤芯组中，一者的所述浓缩液出口管道与另一者的进液通道相连通。
5.根据权利要求3所述的反渗透净化单元，其特征在于，所述并联滤芯组包括两个所述反渗透滤芯。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的反渗透净化单元，其特征在于，所述混联滤芯组为两个，两个所述混联滤芯组的所述进液通道上均设置增压泵。
7.一种反渗透净化系统，包括前置滤芯、后置滤芯以及设置于所述前置滤芯和所述后置滤芯之间的反渗透净化单元，其特征在于，所述反渗透净化单元为如权利要求1-6中任一项所述的反渗透净 化单元。
8.根据权利要求7所述的反渗透净化系统，其特征在于，所述前置滤芯包括依次连接的PP棉滤芯、颗粒活性炭滤芯和压缩活性炭滤芯。
9.根据权利要求7或8所述的反渗透净化系统，其特征在于，所述后置滤芯为活性炭滤-!-HΛ ο
【文档编号】B01D61/08GK203469817SQ201320578044
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】范沐鑫, 高静远, 陈永华, 张弛, 何明, 向海涛 申请人:珠海格力电器股份有限公司