循环利用原水净水机的制作方法

文档序号:11900165阅读:354来源:国知局

本实用新型涉及水处理装置技术领域,尤其是涉及一种循环利用原水净水机。



背景技术:

随着工业现代化进程的迅猛发展,我国的饮用水污染已从生物污染为主变成了化学污染为主。大量农药、化肥、洗涤剂等通过排放进入江河,使得城市中的自来水中含有不下100种的有害的可溶性化学物和重金属离子。

而反渗透作为主要的饮用水处理技术,其主要的优点恰好是对于以上有害物质的去除率,超于其他的饮用水处理技术(如微滤、超滤、吸附等)。RO反渗透技术过滤精度最高(过滤精度在0.0001微米),由于反渗透膜的孔径只有头发丝直径的十万分之一,只允许水分子和溶解氧通过,原水经过RO膜后对水中所有含的杂质如农药、化肥、细菌、病毒、重金属等有害物质的去除率在93%-99%之间。所以,在水污染严重的地区,尤其面对城市的学校、机关、工厂的群体用户,通常使用的商用饮水机都会采取反渗透技术以确保饮用水安全。

反渗透技术最大的缺点是需要大量排放浓缩水,这是其生产过程中必须的。一般反渗透膜的额定回收率仅为15%,但使用者为减少排放,通常会设置回收率为50%左右,将部分(1/2~1/3)废水接回自来水管重复使用。这种做法必须以降低产品水质和缩短昂贵的反渗透膜寿命作为代价。

其实,被排放的浓缩水是经过预处理的原水(一般为自来水),其中的固体污染及溶于水中的有害气体已经被排除。所以,除了电介质浓度相对比原水大,其他指标优于反渗透主机使用的原水。实际上,在多级反渗透水处理设备中,前级RO膜产生的浓水被用来作为后一级RO膜的原水。只不过这些未经处理的浓缩水电导率较大,对产水质量和RO膜多少会有些不利的影响。基于此,本实用新型提供了一种循环利用原水净水机以解决上述的技术问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种循环利用原水净水机,以解决现有技术中存在的RO膜使用寿命较短、浓缩废水排放量大技术问题,本实用新型的系统基本不排放浓缩水,而是将原来被排放的浓缩水加以适当的处理后,作为原水加以循环利用,尤其在单膜的系统中,可以大大地减少了浓缩水的排放量,在保证产水水质的前提下达到了大量地节约水的目的。

本实用新型提供的循环利用原水净水机,包括PP棉过滤器、多介质浓缩水处理单元、沙缸过滤器、碳缸过滤器、精密过滤器、RO膜和后置活性炭滤芯;

所述PP棉过滤器的出水口与所述多介质浓缩水处理单元的进水口连通;所述多介质浓缩水处理单元的出水口与所述沙缸过滤器的进水口连通;所述沙缸过滤器的出水口与所述碳缸过滤器的进水口连通,所述沙缸过滤器与所述碳缸过滤器的连接管路上设置有水泵;所述碳缸过滤器的出水口与所述RO膜的进水口连通;所述RO膜的浓缩水出水口与所述多介质浓缩水处理单元的进水口连通,所述RO膜纯水出水口后安装有纯水出水管;

所述RO膜进水口处安装有电导率表;所述RO膜与所述多介质浓缩水处理单元的连接管路包括第一支路和第二支路;所述连接管道上设有三通电磁阀;所述第二支路上设置有电解器;所述电导率表的输入端分别用于测量所述RO膜的进水电导率、浓缩水出水电导率和纯水出水电导率,所述电导率表的信号输出端分别与所述出水电磁阀和所述电解器电连接。需要说明的是,上述电导率表可以共用一个电导率表,可以设置三个电导率表分别用于各处测量。

可选的,还包括余氯处理器,所述余氯处理器的进水口与所述第一支路以及所述第二支路连通,所述余氯处理器的出水口与所述多介质浓缩水处理单元连通。

可选的,所述多介质处理器与所述余氯处理器之间的管路上还设置有电导率计算表。

可选的,所述多介质浓缩水处理单元的底部安装有排水管,所述排水管上设置有排水电磁阀,所述电导率表的信号输出端所述排水电磁阀的信号输入端电连接。

可选的,所述沙缸过滤器、所述碳缸过滤器和精密过滤器的底部均安装有排水管,所述排水管上均设置有排水电磁阀,所述电导率表的信号输出端分别与三个所述排水电磁阀的信号输入端电连接。

可选的,所述多介质浓缩水处理单元包括中空密闭容器,所述容器的顶部分别设置有浓缩水进水口和自来水进水口;所述容器的底部设置有过滤水出水口和废水出水口;

所述自来水进水口与所述PP棉过滤器连通;

所述浓缩水进水口与所述第一支路和所述第二支路连通;

所述过滤水出水口与所述沙缸过滤器连通;

所述废水出水口处安装有排水管。

可选的,所述容器内设置有隔板及滤材;所述滤材和所述隔板由左到右依次放置;所述隔板与所述容器侧壁连接,所述隔板位于所述过滤水出水口和所述废水出水口上方。

可选的,所述滤材包括由左到右依次设置的KDF树脂滤层、活性炭滤层、ATS滤层和锰砂滤层。需要说明的是,上述滤材层为优选的组合方式,但不仅限于这样的组合方式。

可选的,所述多介质浓缩水处理单元上安装有液位控制器,所述PP棉过滤器的进水口出安装有进水管,在所述进水管上安装有进水电磁阀,所述液位控制器的信号输出端与所述进水电磁阀的信号输入端电连接。

可选的,所述RO膜前面装有精密过滤器。

本实用新型提供的所述循环利用原水净水机工作过程如下:流量与纯水产量相等的自来水流量经PP棉过滤器过滤后进入装有专门滤材多介质浓缩水处理单元与进入的浓缩水混合,混合水经过多介质浓缩水处理单元对被浓缩的电介质进行处理后依次经过沙缸过滤器、碳缸过滤器、精密过滤器过滤,然后进入RO膜过滤,经RO膜过滤后产生的纯水经纯水出水管流出收集。而经过滤后遗留的浓水,则回流输送至多介质浓缩水处理单元。进行循环利用。

由于在产水过程中是没有浓缩水排放的,理论上将其中浓缩了的电介质进行吸附后就可以达到原水水质的要求而重复使用,然而当滤材的能力不足以吸附所有在生产过程中增加的电介质时,循环使用的原水的电导率不可避免地会越来越大,对RO膜造成的损害越来越大。为保证产水质量和避免对RO膜的较大损害。本系统采用电导率表对电导率进行在线监测,当所述RO膜的进水电导率μ1或浓缩水出水电导率μ3太大达到设定的上限值,或纯水产水电导率μ2达到设定的上限值时,将自动进行降低电导率的逆过程处理。

逆过程处理采取的方法为,电导率表的输出信号传递给出水电磁阀,出水电磁阀关闭。同时,电导率表的信号传递给电解器,起动电解器对浓水进行电解处理,其中由电解阳极生产的约三分之一废水将被排放,而阴极产生约三分之二的碱性水将流进多介质浓缩水处理单元回用。大大减少了废水排放,节约了水资源,还不会因浓度过高而影响RO的使用寿命。

碱性水的ORP指数一般为0,甚至是负数,意味着其氧化反应程度极低,对改善水质、防止氧化、延长反渗透膜寿命很有意义。当多电解器工作期间,电导率μ1、μ2、μ3将会呈下降趋势,当电导率降回到设定的正常值时,电解器停止工作以节约水电,而系统恢复到常态而持续进行生产。

本实用新型提供的所述循环利用原水净水机,虽然以上的逆处理过程中会排放一定量的浓缩水,不过相对于纯水所生产量来说比例很小。根据我们的数据,在保证反透膜额定的生产量和正常的产水电导率(不超过30)的前提下,本系统每工作8小时,电解器的工作时间约为三次,每次0.5小时,共1.5小时,多介质浓缩水处理单元换水一次,回收率轻易超过80%以上。

由于在生产过程中,浓缩水基本上不排放或少排放,而是会流到多介质浓缩水处理单元,所以,在工艺可以把流进RO膜的水设计成大流量,使得在生产纯水的同时,有大量的水冲刷膜的表面,大大地减少了污垢的形成。通过水泵提升水压和流量。

本申请通过将浓缩水回收,利用各种现有的滤料对RO膜产生的浓水进行二次处理,将其中的电解质浓度通过电解及过滤减至最低水平,然后再进行回用,这样大大减小了对RO膜的损害。同时,在工艺处理上也作了相应的调整,因为浓水量循环使用而不是直接排放。所以,可以适当加大浓水的流量和速度使得进入R0膜的进水大部分用于冲洗膜面,污染难以在R0膜表面停留,这样大大地延长了R0膜的使用寿命,同时,也因为浓水占比例大而改善了R0膜产水的品质。既利用本应排放的浓水,又保护了RO膜免受过快污染,达到了合理有效利用浓水的目的,又达到纯水改善的目的。节约了水资源的同时,延长了RO膜的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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。

图1为本实用新型实施例提供的循环利用原水净水机的结构示意图。

附图标记:

1-PP棉过滤器; 2-多介质浓缩水处理单元; 3-沙缸过滤器;

4-碳缸过滤器; 5-精密过滤器; 6-RO膜;

7-水泵; 8-电导率表; 9-三通电磁阀;

10-电解器; 11-余氯处理器; 12-电导率表计算表;

13-排水电磁阀; 14-容器; 15-隔板;

16-滤材; 17-液位控制器; 18-进水电磁阀;

19-后置活性炭滤芯。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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做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。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

图1为本实用新型实施例提供的循环利用原水净水机的结构示意图;如图1所示,在本实施例中提供了一种循环利用原水净水机,所述循环利用原水净水机,包括PP棉过滤器1、多介质浓缩水处理单元2、沙缸过滤器3、碳缸过滤器4、精密过滤器5、RO膜6和后置活性炭滤芯19;

所述PP棉过滤器1的出水口与所述多介质浓缩水处理单元2的进水口连通;所述多介质浓缩水处理单元2的出水口与所述沙缸过滤器3的进水口连通;所述沙缸过滤器3的出水口与所述碳缸过滤器4的进水口连通,所述沙缸过滤器3与所述碳缸过滤器4的连接管路上设置有水泵7;所述碳缸过滤器4的出水口与所述RO膜6的进水口连通;所述RO膜6的浓缩水出水口与所述多介质浓缩水处理单元2的进水口连通,所述RO膜6纯水出水口后安装有纯水出水管;

所述RO膜6进水口处安装有电导率表8;所述RO膜6与所述多介质浓缩水处理单元2的连接管路包括第一支路和第二支路;所述连接管道上设有三通电磁阀9;所述第二支路上设置有电解器10;所述电导率表8的三个信号输入端分别用于测量所述RO膜6的进水电导率、浓缩水出水电导率和纯水出水电导率,所述电导率表8的信号输出端分别与所述出水电磁阀9和所述电解器10电连接。

本实用新型提供的所述循环利用原水净水机工作过程如下:流量与纯水产量相等的自来水流量经PP棉过滤器1过滤后进入装有专门滤材多介质浓缩水处理单元2与进入的浓缩水混合,混合水经过多介质浓缩水处理单元2对被浓缩的电介质进行处理后依次经过沙缸过滤器3、碳缸过滤器4、精密过滤器5过滤,然后进入RO膜6过滤,经RO膜6过滤后产生的纯水经纯水出水管流出收集。而经过滤后遗留的浓水,则回流输送至多介质浓缩水处理单元2进行循环利用。

由于在产水过程中是没有浓缩水排放的,理论上将其中浓缩了的电介质进行吸附后就可以达到原水水质的要求而重复使用,然而当滤材的能力不足以吸附所有在生产过程中增加的电介质时,循环使用的原水的电导率不可避免地会越来越大,对RO膜6造成的损害越来越大。为保证产水质量和避免对RO膜6的较大损害。本系统采用电导率表8对电导率进行在线监测,当所述RO膜6的进水电导率μ1或浓缩水出水电导率μ3太大达到设定的上限值,或纯水产水电导率μ2达到设定的上限值时,将自动进行降低电导率的逆过程处理。

逆过程处理采取的方法为,电导率表8的输出信号传递给出水电磁阀9,出水电磁阀9关闭。同时,电导率表8的信号传递给电解器10,起动电解器10对浓水进行电解处理,其中由电解阳极生产的约三分之一废水将被排放,而阴极产生约三分之二的碱性水将流进多介质浓缩水处理单元2回用。大大减少了废水排放,节约了水资源,还不会因浓度过高而影响RO的使用寿命。

碱性水的ORP指数一般为0,甚至是负数,意味着其氧化反应程度极低,对改善水质、防止氧化、延长反渗透膜寿命很有意义。当多电解器10工作期间,电导率μ1、μ2、μ3将会呈下降趋势,当电导率降回到设定的正常值时,电解器10停止工作以节约水电,而系统恢复到常态而持续进行生产。

本实用新型提供的所述循环利用原水净水机,虽然以上的逆处理过程中会排放一定量的浓缩水,不过相对于纯水所生产量来说比例很小。根据我们的数据,在保证反透膜额定的生产量和正常的产水电导率(不超过30)的前提下,本系统每工作8小时,电解器10的工作时间约为三次,每次0.5小时,共1.5小时,多介质浓缩水处理单元2换水一次,回收率轻易超过80%以上。

由于在生产过程中,浓缩水基本上不排放或少排放,而是会流到多介质浓缩水处理单元2,所以,在工艺可以把流进RO膜6的水设计成大流量,使得在生产纯水的同时,有大量的水冲刷膜的表面,大大地减少了污垢的形成。通过水泵7提升水压和流量。

本申请通过将浓缩水回收,利用各种现有的滤料对RO膜6产生的浓水进行二次处理,将其中的电解质浓度通过电解及过滤减至最低水平,然后再进行回用,这样大大减小了对RO膜6的损害。同时,在工艺处理上也作了相应的调整,因为浓水量循环使用而不是直接排放。所以,可以适当加大浓水的流量和速度使得进入R0膜的进水大部分用于冲洗膜面,污染难以在R0膜表面停留,这样大大地延长了R0膜的使用寿命,同时,也因为浓水占比例大而改善了R0膜产水的品质。既利用本应排放的浓水,又保护了RO膜6免受过快污染,达到了合理有效利用浓水的目的,又达到纯水改善的目的。节约了水资源的同时,延长了RO膜6的使用寿命。

如图1,本实施例的可选方案中,还包括余氯处理器11,所述余氯处理器11的进水口与所述第一支路以及所述第二支路连通,所述余氯处理器11的出水口与所述多介质浓缩水处理单元2连通。

浓缩水在进入多介质浓缩水处理单元2前,有一个余氯处理器11,可以有效地去除水中的余氯,以保护RO膜6不被余氯氧化。

进一步的,所述多介质处理器与所述余氯处理器11之间的管路上还设置有电导率计算表12。

多介质浓缩水处理单元2的吸附效率可以通过电导率表8及电导率计算表12的度数进行计算得到,当结果显示滤材效率下降(通常滤材可用两年左右)时,进行滤材更换。

如图1,本实施例的可选方案中,所述多介质浓缩水处理单元2的底部安装有排水管,所述排水管上设置有排水电磁阀13,所述电导率表8的信号输出端所述排水电磁阀13的信号输入端电连接。

在运行过程中,电导率表8将连续的自动监测R0膜进水的电导率,当该值接近一个设定的不安全读数时,本系统会自动终止循环过程,并自动对多介质浓缩水处理单元2进行排水,清洗,更换电导率浓度转低的新鲜自来水,对多介质浓缩水处理单元2进行冲洗。

进一步的,所述沙缸过滤器3、所述碳缸过滤器4和精密过滤器5的底部均安装有排水管,所述排水管上均设置有排水电磁阀13,所述电导率表8的信号输出端分别与三个所述排水电磁阀13的信号输入端电连接。

相应的,当进水电导率过高,浓度过高,也可以打开所述沙缸过滤器3、所述碳缸过滤器4和精密过滤器5的底部的排水电磁阀13,对所述沙缸过滤器3、所述碳缸过滤器4和精密过滤器5进行冲洗。

进一步的,所述多介质浓缩水处理单元2包括中空密闭容器14,所述容器14的顶部分别设置有浓缩水进水口和自来水进水口;所述容器14的底部设置有过滤水出水口和废水出水口;

所述自来水进水口与所述PP棉过滤器1连通;

所述浓缩水进水口与所述第一支路和所述第二支路连通;

所述过滤水出水口与所述沙缸过滤器3连通;

所述废水出水口处安装有排水管。

不同的进水口和出水口对应不同的管路,互不干扰,便于使用。

进一步的,所述容器14内设置有隔板15、及滤材16;所述滤材16和所述隔板15由上到下依次放置;所述隔板15与所述容器14侧壁固接,所述隔板15位于所述过滤水出水口和所述废水出水口上方。

通过滤材16对浓水进行过滤,去除其中的杂志、细菌等等。

进一步的,所述滤材16包括由左到右依次设置的KDF树脂滤层、活性炭滤层、ATS滤层和锰砂滤层。

这些是优选的滤材,具有不同的过滤效果,实际过程中也可以根据需要选择不同滤材。

如图1,本实施例的可选方案中,所述多介质浓缩水处理单元2上安装有液位控制器17,所述PP棉过滤器1的进水口出安装有进水管,在所述进水管上安装有进水电磁阀18,所述液位控制器17的信号输出端与所述进水电磁阀18的信号输入端电连接。

这样可以自动根据液位控制器17反馈的液位信息控制进水电磁阀18进行自动进水,使流量达到动态平衡。

本实施例的可选方案中,所述精密过滤器5采用第二PP棉过滤器。在浓水进入RO膜6之前有第二PP棉过滤器作为精密过滤以保证R0膜之安全,

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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