一种稳压式反渗透水质处理装置的制作方法

一种反渗透水质处理装置，其特征是反渗透膜废水侧并联安装稳压阀和脉冲排废水电磁阀，稳压阀出水回流到增压泵进水，脉冲排废水电磁阀脉冲方式排出废水。

背景技术：

反渗透膜通过压力驱动浓度高向浓度低逆向产水后，反渗透膜表面产生浓差极化现象，形成浓差极化层，由于较淡的原水比浓差极化层的浓水有更大的化学势，化学势动力，原水的中的水分子会源源不断的补充至浓差极化层，此时浓差极化层变成有趋向的、水分子置换的交换层，交换层交换过程动力由浓度差自然形成的化学势驱动；一边，反渗透膜不断的产水，一边，水分子不断的补充进来，只要产水速度小于水分子补充进来的速度，那么产水过程就持续永久的进行，形成超级反渗透现象。压力是控制反渗透产水速度的关键要素，目前已经有的反渗透水质处理工艺流程结构均不是按照超级反渗透现象要求的准确、精确控制反渗透产水压力和产水流程设计。

反渗透膜衰退主要由胶体，细菌膜，盐类结晶，在低压低产水速度条件下，一定份量下疏松的盐类结晶并不会造成反渗透膜严重衰退，胶体是造成反渗透膜衰退的主要原因

反渗透膜能透过相对分子量150以下的可溶性物质。分子量150以下的可溶性物质中多为人体所需要的矿物质，如碳酸钙(100.12)、氢氧化镁(58.32)、硅酸钙(116)、硅酸镁(100.39)、硅酸镁(100.39)、碳酸氢镁(95.33)、二氧化硅(60.08)等。一般民用反渗透膜脱盐率为92％-97％，只要提高了反渗透膜原水侧可溶性矿物盐含量，那么纯水侧的可溶性矿物盐含量就比例提高。

调节饮用水可溶性矿物质含量，目前没有简便、可靠、安全的物理或化学方法。

水分子透过反渗透膜从原水侧到达纯水侧是纳米级微孔渗透过程，过程极其缓慢，目前已经有的反渗透水质处理装置、或方法、或工艺流程多采取增压泵直接加压，废水比泄压的方式，过程无法精确控制；增压泵直接加压方式使反渗透膜工作压力无法精确控制，废水比直接泄压方式也使反渗透膜工作压力无法精确控制；同时，该方式使产水过程无法精确控制，如原水与反渗透膜接触时间无法控制，特别是接触时间过短导致产水接近纯水，无矿物质；持续的泄压排废水浪费水；反渗透膜产水速度受温度影响，持续的、固定速度排废水导致产水率受温度影响等弊端。

技术实现要素：

本发明的目的在于通过稳压阀控压的方式控制反渗透膜产水压力，使交换层产水过程符合超级反渗透现象；反渗透前设置超滤膜过滤原水中的胶体，延长反渗透膜的寿命；脉冲方式排出废水，以带走浓缩后的废水，使产水持续进行；

本发明达到其技术要求的技术方案是：

装置设置常规进水阀(1)PP滤芯(2)进水电磁阀(3)活性炭滤芯(4)烧结活性炭滤芯(5)增压泵(6)超滤膜(7)反渗透膜(8)单向阀(9)水龙头(10)低压开关(11)储水罐(15)部件高压开关(13)通过三通连接于单向阀(9)与储水罐(15)之间，用于水满水时停机，缺水运行；

反渗透膜(8)废水侧并联脉冲废水电磁阀(14)和稳压阀(12)，稳压阀(12)泄压口连接增压泵(6)进水；

脉冲废水电磁阀(14)以脉冲形式排出废水，脉冲频率可调；典型值为截止30秒，排2秒；

稳压阀(12)稳定反渗透膜(8)工作压力，典型值3.5kg/cm2，多余的压力通过泄压的方式泄到增压泵(6)前。

连接后构成装置反渗透膜(8)工作压力稳压控制系统(请参阅图1)。

脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)连接电源地极负极；

低压开关(11)高压开关(13)串联连接电源正极，尾端并联连接脉冲废水电磁阀(14)、进水电磁阀 (3)和增压泵(6)电源输入；

设备连接后构成装置的电路控制系统(请参阅图2)。

装接通水源电源，开启进水阀(1)，低压开关(11)电路导通，脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)得电开始工作，反渗透膜(8)内水压开始升高；反渗透膜(8)工作压力超过3.5kg/cm2时，稳压阀(12)泄压，多余压力通过管路泄到增压泵(6)进水口，使反渗透膜(8)工作压力稳定在3.5kg/cm2范围；

装置持续运行，当储水罐(15)水满，高压开关(13)断开，脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)失电，装置进入待机状态；

当用户开启水龙头(10)放水，储水罐(15)缺水，高压开关(13)导通，脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)得电再开始工作，循环这个过程。

本发明装置稳压阀(12)泄压稳定反渗透膜(8)工作压力，使反渗透膜(8)工作压力稳定在一定范围；

脉冲废水电磁阀(14)脉冲频率方式排出废水，通过非持续的排废水使反渗透膜工作压力稳定；脉冲频率可调，以通过改变频率方式改变废水排出速度，以改变废水排出速度使废水率，产水率可调，原水与反渗透膜(8)的接触时间可调，通过改变接触时间长短方式改变原水的可溶性矿物盐含量，以提高纯水侧矿物盐含量。

超滤膜(7)过滤容易造成反渗透膜(8)膜堵的胶体和细菌膜，在本发明装置的高废水比例中有重大意义。

有益效果

1、产水率高

产水率主要受脉冲废水电磁阀排废水的脉冲频率控制；根据水质，可以在30％-99％之间选择；产水率由人工或程序自动设定脉冲废水电磁阀(14)，消除季节温度对产水率的影响。

2、滤芯寿命长

产水率高，自然滤芯负荷就小，滤芯寿命相对更长。在装置前置微堵情况下并不影响用户使用。

3、反渗透膜工作压力具有一致性

压力主要受控制稳压阀，压力不随不同原水水压，不同增压泵性能，不同排废水泄压孔径大小影响。一般反渗透设水质处理装置采取废水比直接泄压方式，废水比直接泄压方式要通过内部控制的方式很难得到精确的反渗透膜工作压力。

4、纯物理方法精确设定的产水可溶解性矿物质含量

分子量150以下的可溶解性物质除少数挥发性有害物质外，多数为人体有益处的矿物盐。反渗透脱盐率为92％-97％，提高了原水的矿物质浓度产水的矿物质浓度跟着提高，本装置以调节间歇脉冲频率控制的排废水的方式，延长了原水与反渗透膜的接触时间和流程，产水的不断进行，原水侧矿物质不断的提高，纯水侧可溶性矿物盐浓度按照比例跟随提高，本发明装置及方法可以通过电子程序控制脉冲频率方法方式，在一定范围内精确设定产水的矿物质含量，改变频率方式控制极其简单，效果精确，调节为纯粹物理方式，安全可靠。

附图说明

图1本发明装置稳压控制系统原理图

图2本发明装置装置的电路控制系统连接图

其中，1、进水阀，2、PP滤芯，3、进水电磁阀，4、活性炭滤芯，5、烧结活性炭滤芯，6、增压泵，7、超滤膜，8、反渗透膜，9、单向阀，10、水龙头，11、低压开关，12、稳压阀，13、高压开关，14、脉冲废水电磁阀，15、储水罐。

具体实施方式

实施例1

图1，进水阀(1)PP滤芯(2)进水电磁阀(3)活性炭滤芯(4)烧结活性炭滤芯(5)增压泵(6)超滤膜(7)反渗透膜(8)单向阀(9)水龙头(10)依次首位相连；

低压开关(11)通过三通连接于进水阀(1)之后，用于自来停水时停机；

储水罐(15)通过三通连接于单向阀(9)与水龙头(10)，用于储存反渗透膜(8)产水；

高压开关(13)通过三通连接于单向阀(9)与储水罐(15)之间，用于水满水时停机，缺水运行；

反渗透膜(8)废水侧并联脉冲废水电磁阀(14)和稳压阀(12)，稳压阀(12)泄压口连接增压泵(6)进水；

脉冲废水电磁阀(14)以脉冲形式排出废水，脉冲频率可调；

稳压阀(12)稳定反渗透膜(8)工作压力，典型值3.5kg/cm2，多余的压力通过泄压的方式泄到增压泵(6)的入水口。

设备按照图1连接后构成装置反渗透膜(8)工作压力稳压控制系统。

图2

脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)连接电源地极负极；

低压开关(11)高压开关(13)串联连接电源正极，尾端并联连接脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)电源输入；

设备按照图2连接后构成装置的电路控制系统。

装置按照图1，图2连接后，接通水源电源，开启进水阀(1)，低压开关(11)电路导通，脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)得电开始工作，反渗透膜(8)内水压开始升高；反渗透膜(8)工作压力超过3.5kg/cm2时，稳压阀(12)泄压，多余压力通过管路泄到增压泵(6)进水口，使反渗透膜(8)工作压力稳定在3.5kg/cm2范围；

脉冲废水电磁阀(14)以时间间歇方式不断的排出废水，典型值为截止30秒，排2秒；

装置持续运行，当储水罐(15)水满，高压开关(13)断开，脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)失电，装置进入待机状态；

当用户开启水龙头(10)放水，储水罐(15)缺水，高压开关(13)导通，脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)得电再开始工作，循环这个过程。

本发明装置反渗透膜(8)工作压力依膜材料不同可在1-8kg/cm2范围，最优值为3.5±0.5kg/cm2.

实施例2

进水阀(1)PP滤芯(2)进水电磁阀(3)活性炭滤芯(4)烧结活性炭滤芯(5)增压泵(6)反渗透膜(8)单向阀(9)水龙头(10)依次首位相连；

低压开关(11)通过三通连接于进水阀(1)之后；

储水罐(15)通过三通连接于单向阀(9)与水龙头(10)之间；

高压开关(13)通过三通连接于单向阀(9)与储水罐(15)之间；

反渗透膜(8)废水侧并联脉冲废水电磁阀(14)和稳压阀(12)，稳压阀(12)泄压口连接增压泵(6)进水；

脉冲废水电磁阀(14)以脉冲形式排出废水；

稳压阀(12)稳定反渗透膜(8)工作压力，典型值3.5kg/cm2，多余的压力通过泄压的方式泄到增压泵(6)的入水口。

超滤膜(7)安置于进水阀(1)与反渗透膜(8)之间任意位置。

设备连接后构成装置反渗透膜(8)工作压力稳压控制系统。

脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)连接电源地极负极；

低压开关(11)高压开关(13)串联连接电源正极，尾端并联连接脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3) 增压泵(6)电源输入；

连接后构成装置的电路控制系统。

装置连接后，接通水源电源，开启进水阀(1)，低压开关(11)电路导通，脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)得电开始工作，反渗透膜(8)内水压开始升高；反渗透膜(8)工作压力超过3.5kg/cm2时，稳压阀(12)泄压，多余压力通过管路泄到增压泵(6)进水口，使反渗透膜(8)工作压力稳定在3.5kg/cm2范围；

脉冲废水电磁阀(14)以时间间歇方式不断的排出废水；

装置持续运行，当储水罐(15)水满，高压开关(13)断开，脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)失电，装置进入待机状态；

当用户开启水龙头(10)放水，储水罐(15)缺水，高压开关(13)导通，脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)得电再开始工作，循环这个过程。

实施例3

进水阀(1)PP滤芯(2)进水电磁阀(3)活性炭滤芯(4)烧结活性炭滤芯(5)增压泵(6)超滤膜(7)反渗透膜(8)单向阀(9)水龙头(10)依次首位相连；

低压开关(11)通过三通连接于进水阀(1)之后，用于自来停水时停机；

储水罐(15)通过三通连接于单向阀(9)与水龙头(10)，用于储存反渗透膜(8)产水。

高压开关(13)通过三通连接于单向阀(9)与储水罐(15)之间，用于水满水时停机，缺水运行；

反渗透膜(8)废水侧并联脉冲废水电磁阀(14)和稳压阀(12)，稳压阀(12)泄压口连接增压泵(6)与进水阀(1)之间任意位置；

脉冲废水电磁阀(14)以脉冲形式排出废水；

稳压阀(12)稳定反渗透膜(8)工作压力，典型值3.5kg/cm2，多余的压力通过泄压的方式泄到增压泵(6)的入水口。

设备连接后构成装置反渗透膜(8)工作压力稳压控制系统。

脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)连接电源地极负极；

低压开关(11)高压开关(13)串联连接电源正极，尾端并联连接脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)电源输入；

设备连接后构成装置的电路控制系统。

连接后，接通水源电源，开启进水阀(1)，低压开关(11)电路导通，脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)得电开始工作，反渗透膜(8)内水压开始升高；反渗透膜(8)工作压力超过3.5kg/cm2时，稳压阀(12)泄压，多余压力通过管路泄到增压泵(6)进水口，使反渗透膜(8)工作压力稳定在3.5kg/cm2范围；

脉冲废水电磁阀(14)以时间间歇方式不断的排出废水；

装置持续运行，当储水罐(15)水满，高压开关(13)断开，脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)失电，装置进入待机状态；

当用户开启水龙头(10)放水，储水罐(15)缺水，高压开关(13)导通，脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)得电再开始工作，循环这个过程。

实施例4

进水阀(1)PP滤芯(2)进水电磁阀(3)活性炭滤芯(4)烧结活性炭滤芯(5)增压泵(6)超滤膜(7)反渗透膜(8)单向阀(9)水龙头(10)依次首位相连；

低压开关(11)通过三通连接于进水阀(1)之后，用于自来停水时停机；

储水罐(15)通过三通连接于单向阀(9)与水龙头(10)，用于储存反渗透膜(8)产水。

高压开关(13)通过三通连接于单向阀(9)与储水罐(15)之间，用于水满水时停机，缺水运行；

反渗透膜(8)废水侧连接脉冲废水电磁阀(14)；

稳压阀(12)进水口连接于反渗透膜(8)与增压泵(6)之间任意位置，稳压阀(12)泄压口连接增压泵(6)与进水阀(1)之间任意位置；

脉冲废水电磁阀(14)以脉冲形式排出废水；

稳压阀(12)稳定反渗透膜(8)工作压力，典型值3.5kg/cm2，多余的压力通过泄压的方式泄到增压泵(6)的入水口。

设备连接后构成装置反渗透膜(8)工作压力稳压控制系统。

脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)连接电源地极负极；

低压开关(11)高压开关(13)串联连接电源正极，尾端并联连接脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)电源输入；

设备连接后构成装置的电路控制系统。

装置按照图1，图2连接后，接通水源电源，开启进水阀(1)，低压开关(11)电路导通，脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)得电开始工作，反渗透膜(8)内水压开始升高；反渗透膜(8)工作压力超过3.5kg/cm2时，稳压阀(12)泄压，多余压力通过管路泄到增压泵(6)进水口，使反渗透膜(8)工作压力稳定在3.5kg/cm2范围；

装置持脉冲废水电磁阀(14)以时间间歇方式不断的排出废水续运行，当储水罐(15)水满，高压开关(13)断开，脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)失电，装置进入待机状态；

当用户开启水龙头(10)放水，储水罐(15)缺水，高压开关(13)导通，脉冲废水电磁阀(14)进水电磁阀(3)增压泵(6)得电再开始工作，循环这个过程。

本行业的技术人员应该了解，本发明装置不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，或简化，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。