专利名称：抗氧化反渗透膜家用水净化处理方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及水处理净化领域，具体涉及一种采用抗氧化反渗透膜进行家用水净化之处理方法及应用该方法所设计的系统。
背景技术：
现有技术的家用纯净水处理系统，主要由水的预处理部份、反渗透过滤部份及纯净水存储三部份组成。反渗透膜是整个纯水过滤系统的核心，一般地，反渗透膜的膜孔径非常细小，其可将水中的盐类及其它一切有害物质滤除，但这种过滤需要一定的动能，故在自来水压不够的前题下，反渗透膜前需配备一个压力源-微型隔膜水泵，隔膜泵与反渗透膜组成反渗透过滤系统，才能完成过滤功能。如果选用较小流量的反渗透过滤系统，在流量上不能满足使用者的需求，则需要配备一个压力桶，用于储存纯净水。但是，由于压力桶的材质有异味，故还需要后置一个活性炭桶，活性炭桶内装填活性炭吸附异味，用于调节口感。由于反渗透膜非常娇嫩，对水中的氧化剂如次氯酸根、氯气及细菌非常敏感，故首先需要对水质进行预处理，现有技术中一般选用三级预处理方式，即第一级用pp棉滤除水中机械杂质，第二级第三级滤除及吸附水中细菌及次氯酸根、氯气等，由于活性炭极易饱和及滋生细菌，故需要经常更换，十分麻烦。而且预处理后的水只有10％～30％可以透过反渗透膜成为纯净水，70％～90％的水成为矿物质略高些的浓水，在这种系统中，浓水没有办法利用，只有作为废水排掉，十分浪费资源。同时，整个系统与自来水连接，受水压波动影响，经常会发生漏水事故，且由于废水比问题，系统中的反渗透膜容易结垢堵阻，使用时具有俱多的缺陷。
发明内容本发明旨在克服现有技术中上述水预处理麻烦、水资源浪费、反渗透膜易堵、高压漏水的问题，提供一种水预处理简单、浓水可循环利用、反渗透膜结垢少、不漏水、系统使用寿命长之抗氧化反渗透膜家用水净化处理方法及由该方法所设计的系统。
为实现上述目的，本发明所提出的技术方案是一种抗氧化反渗透膜家用水净化处理方法，其特征在于其是在进入家用水之管路上依序设置由各管路及控制阀连通之限压阀、超滤净水器和抗氧化反渗透单元，通过采用限压阀限定其进入超滤净水器水压，由超滤净水器先对水进行预处理，使得一部分水成为卫生用水，另一部分进入抗氧化反渗透单元透过反渗透膜而成为纯净水，同时从反渗透膜侧端流出的浓水通过连通管路重新回流到限压阀后、卫生水龙头前的水路中，完成水的循环净化过程。
其中所述限压阀的限定水压低于或等于抗氧化反渗透单元浓水出水口水压；所述的限压阀是带断水保护功能的限压阀。
本发明根据上述方法设计了一种抗氧化反渗透膜家用水净化处理系统，其特征在于其包括由各管路及控制阀连通之限压阀、超滤净水器和抗氧化反渗透单元，所述限压阀设置于进水管路上，其与超滤净水器入水口相连，超滤净水器之出水口分别接卫生水龙头和抗氧化反渗透单元，所述抗氧化反渗透单元内设有抗氧化反渗透膜，其出水口连通纯净水龙头，浓水出水口通过连通管接于限压阀后、卫生水龙头前的水管路上；所述限压阀是带断水保护功能的限压阀；所述限压阀与超滤净水器连通的管路、抗氧化反渗透单元浓水出水管路及纯净水出水管路上均设有止回阀；所述超滤净水器出水口与抗氧化反渗透单元进水口连通的管路上设有水泵或双头双用泵；所述抗氧化反渗透单元与纯净水出水口连通的管路上依序装有压力桶和后置炭桶或无菌水箱，所述无菌水箱上装有液位开关；所述超滤净水器出水口与抗氧化反渗透单元进水口连通的管路上设有可由离子浓度控制器控制的电磁阀；
所述超滤净水器上还接有冲洗阀和排水阀。
本发明具有下列技术效果(1)本发明提供了一种新的家用纯净水处理方法和系统，其是由限压阀、超滤净水器和抗氧化反渗透单元有机组合而成，由于系统中设有抗氧化反渗膜，使得超滤净水器替代传统的水预处理系统成为可能，处理过程非常简单，同时，限压阀的应用可以使系统在低水压下工作，使得系统漏水的危险大大降低；(2)由于浓水从反渗透膜侧端流出，带有一定的水压，本发明在进水管路上设置限压阀，其限压值设定为小于浓水的水压，则浓水可回流到水路中，解决了浓水回流压力难题；(3)在传统的反渗透滤水系统中，由于浓水无法利用成为废水，必须尽量降低反渗透系统的废水比，而废水比太低时，极易使反渗透膜结垢而大大降低使用寿命。本发明由于浓水可以循环利用，故可以大大提高废水比，使反渗透膜的结垢问题迎刃而解；(4)由于超滤净水器可以滤除水中机械杂质和细菌，超滤水可用于厨房卫生用水或生活卫生用水，其过滤后之水合乎国家标准，故而解决了浓水的出处。另外，有了限压阀的保护，低强度大容量的超滤净水器便成为可能，在低成本下，解决了厨房整体用水或家庭整体用水问题，意义十分重大；(5)由于超滤净水器可以反复冲洗，使用寿命也大大提高，使更换滤材的时间大大延长，系统的使用成本大大降低；(6)本发明整个系统无废水排放，彻底解决了家用反渗透系统的废水问题，社会效益、资源效益十分巨大。
图1为本发明实施例一系统结构示意图；图2为本发明实施例二系统结构示意图；图3为本发明实施例三系统结构示意图；图4为本发明实施例四系统结构示意图。
图中1-限压阀； 2-水管A；3-第一三通； 4-超滤净水器；4.1-冲洗阀； 4.2-放水阀；5-水管B；6-第二三通；7-卫生水龙头； 8-水泵；9-水管C；10-抗氧化反渗透单元；11-水管D； 12-第一止回阀；13-压力桶； 14-水管E；15-后置炭桶；16-水管F；17-纯净水龙头； 18-无菌水管；19-水管G； 20-双头双用泵；20.1-滤水泵头； 20.2-输水泵头；20.3-泄压阀；20.4-循环水路；21-第三三通；22-第一压力开关；23-第二止回阀； 30-连通管；31-第三止回阀； 32-第二压力开关；34-离子浓度控制器； 35-电磁阀；37-单刀双制压力开关；38-单刀双制液位开关；39-液位开关；40-进水管。
具体实施方式本发明主要针对现有技术所存在的缺陷而进行的改进。以下通过本发明的具体实施例及附图详细介绍本发明方法和系统结构特点和优点。
实施例一如图1所示，本发明主要包括限压阀1、超滤净水器4、抗氧化反渗透单元10，所述限压阀1具有断水功能，装于本系统的最前端，与进水管40连接，其出水端为水管A2。在该水管A2上，还依序串接有第一压力开关22和第二止回阀23，第二止回阀23出口端还安装有第一三通3，该第一三通3之一出口与超滤净水器4连通，另一出口通过连通管30与抗氧化反渗透单元10浓水口相接。超滤净水器4分别与冲洗阀4.1和排水阀4.2连接，可根据需要控制其启闭，出水端连接水管B5，水管B5之管路上接有第二三通6，该第二三通6之一出口连通有卫生水龙头7，另一出口连通泵8入口，泵8之出水端连接水管C9，水管C9之管路上装有离子浓度控制器34，还装有第三三通21，该第三三通21之一出口接电磁阀35，另一出口连接抗氧化反渗透单元10。所述抗氧化反渗透单元10之浓水出水口与连通管30连接，纯净水出水口与水管D11连接，连通管30之管路上装有第三止回阀31，水管D11上设有止回阀12，与压力桶13连通，压力桶13之出水端连接水管E14，水管E14连接后置炭桶15，后置炭桶15的出水端连接水管F16，水管F16的末端连接有纯净水水龙头17，形成一完整的净化水链。
上述各构件中，带断水功能的限压阀1可以使从进水管40进入的高压水通过后，低于或等于它预先设定的限定值，系统前安装一个限压阀，可使整个后续净化过程中，系统始终处于一限定的压力内，系统漏水的可能性大大降低。带断水保护功能的限压阀1，是目前普通限压阀的改进产品(产品生产厂家深圳市好雨净水设备制造有限公司)，它可以在现有限压阀的限压功能失效后立急切断水路，保护系统并给出维修信号，使系统的潜在风险大为降低，故本系统选用带断水功能的限压阀更为稳妥。
超滤净化器4为通用产品，其是在一般的滤桶内装置超滤膜。它可以滤除水中的机械杂质和微生物。但不能滤除水中的氧化物如次氯酸根，氯气等。一般使用一段时间后，其表面会被污物阻堵，需要经常清洗，故配有冲洗阀4.1和排污阀4.2。自来水流过超滤净化器4后，成为超滤水，水中不含机械杂质和细菌，可以作为卫生用水使用，因此，超滤净化器4设有一与卫生水龙头7相连的端口，而且，卫生水龙头7可以根据需要设置一个或是一组。同时，超滤水也可作为进入后一程序一抗氧化反渗透膜的预处理水，通过水管B5及水泵8进入抗氧化反渗透单元10。
水泵8及抗氧化反渗透单元10组成了本发明之反渗透系统，其抗氧化反渗透单元10中设有抗氧化反渗透膜，由于抗氧化反渗透膜不怕超滤净水器预处理水时难以排除的氧化物，如次氯酸根，氯气等，使超滤净化器4作为反渗透系统的预处理成为可能。超滤净化水由水泵8输入到抗氧化反渗透单元10后，约有10～30％透过渗透膜而成为纯净水，然后通过水管D11流入压力桶13，其余约70～90％的水将从渗透膜的侧壁流出，成为浓水，此时流出的浓水具有较高的压力，但由于在本系统中的限压阀1的限定压力值远低于浓水水压，故浓水可以通过与抗氧化反渗透单元10相接的连通管30流入水管A2内。同时，由于在连通管30上，设有第三止回阀31，可防止水的倒流对渗透膜造成损坏。另外，考虑到在极端的情形下，用户只使用纯净水而不使用卫生水，浓水在系统中被无限浓缩，水中的矿物质浓度越来越高，故在反渗透膜前，还设有离子浓度控制器34并联动电磁阀35对浓水进行排放。反渗透膜过滤出来的纯净水也有较高的压力，可以通过水管D11压入压力桶13内。在水管D11上，还设有第一止回阀12，可防止水倒流对反渗透膜造成损坏。压力桶13与水管F16之间，设有压力开关32，用户用水时，打开纯净水龙头17后，水压下降，压力开关32可给出信号，启动水泵8；用户关闭纯净水龙头17后，水管F16的水压升高，压力开关32发出控制信号，水泵8关闭。
所述压力桶13也为通用产品，它可以存储纯净水，并利用自身的预压张力，实现纯净水的输送。由于压力桶13的材质有异味，为调节口感，还需要配置一个后置活性炭桶15，其内置活性炭，可去除水中异味。
水泵8还由压力开关22电控制，压力开关22设于进水的水管A5管路上，可防止水泵8在无水状态下启动。第二止回阀23亦设于进水的水管A5管路上，可防止系统中的水倒流。
故而，本发明可以对水质进行净化，自来水经过超滤净水器4后可以去除掉水中的杂质及细菌，其超滤净水可以成为家庭的卫生用水，同时也可成为抗氧化反渗透单元10之预处理水，超滤水经过反渗透处理后，一部份成为可以直接饮用的纯净水，一部份成为浓水，由于进水管路设置限压阀1，其限压值低于反渗透处理后浓水之水压，因此，浓水可以回流入水系中，使浓水成为可利用之水。同时，由于限压阀1之设置，本系统可在低压下工作，使漏水可能性大大降低。本系统管路简单，维护也非常方便。
实施例二如图2所示，本实施例与实施例一基本相同，所不同的是选用大通水量的抗氧化反渗透单元10，以满足用户即时使用的要求，故可以不配备储水系统，抗氧化反渗透单元10出口端经水管D11、第一止回阀12、水管F16第二压力开关32连接纯净水龙头17。用户用水时，打开纯净水龙头17后，水管F16的水压下降，压力开关32给出信号，启动水泵8；用户关闭纯净水龙头17后，水管F16的水压升高，压力开关32给出信号，关闭水泵。
实施例三如图3所示，本实施例与实施例一基本相同，所不同的是采用无菌水箱18替代实施例一中的压力桶13及后置炭桶15。所述无菌水箱18是压力桶13的改进替代产品，其特点是无需配置后置活性炭，若安装于纯净水龙头17的上方，可自流出水；若安装于纯净水龙头17下方，则需要用水泵提供动力源。如图所示，本实施例无菌水箱18位于纯净水龙头17的下方，向外输水时需要有动力源，因此，本实施例用双头双用泵20替代实施例一中的水泵8。该双头双用泵20设于与第二三通6相连通的水管C9管路上，该泵滤水泵头20.1出水口置于水管C9管上，其输水泵头20.2之一出口通过水管G19连通纯净水龙头17，其连通的管路上装有单刀双制压力开关37，而入水口连通无菌水箱18，无菌水箱18上装有单刀双制液位开关38。在输水泵头20.2两出口管路之间，还接有循环水路20.4，其水路上装有泄压阀20.3。
由于在水管G19管路上设有单刀双制压力开关37，用户用水时，打开纯净水龙头17后，水管G19的水压下降，单刀双制压力开关37给出信号，启动双头双用泵20，双头双用泵20之输水泵头20.2可以快速把无菌水箱18中的纯净水送出，而双头双用泵20的滤水泵头20.1的水通量较小，无菌水箱18的液位逐渐下降。用户关闭纯净水龙头17后，双头双用泵20继续运转，滤水泵头20.1继续向无菌水箱18供水，此时，输水泵头20.2也继续运转，水管G19的水压升高，压力高过第刀双制压力开关37的感压值并高过泄压阀20.3的泄压额定值后，泄压阀20.3开启，水沿循环水路20.4空转。无菌水箱18中的水位慢慢升高，水满时，单刀双制液位开关38给出信号，双头双用泵20关闭。
实施例四如图4所示，本实施例与实施例一基本相同，所不同的是用无菌水箱18替代了实施例一中的压力桶13及后置炭桶15，本实施例无菌水箱18位于纯净水龙头17之上方，向外输水时不需要有动力源，靠重力落差实现。在本实施例中，无菌水箱18装有液位开关39。用户用水时，打开纯净水龙头17后，无菌水箱18的液位下降，液位开关39给出信号，水泵8启动，开始滤水。用户关闭纯净水龙头17后，无菌水箱18的液位上升，水满时液位开关39给出信号，水泵8关闭。
应当说明的是，上述针对各具体实施例的描述较为具体和详细，并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，本发明专利保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种抗氧化反渗透膜家用水净化处理方法，其特征在于其是在进入家用水之管路上依序设置由各管路及控制阀连通之限压阀、超滤净水器和抗氧化反渗透单元，通过采用限压阀限定其进入超滤净水器水压，由超滤净水器先对水进行预处理，使得一部分水成为卫生用水，另一部分进入抗氧化反渗透单元透过反渗透膜而成为纯净水，同时从反渗透膜侧端流出的浓水通过连通管路重新回流到限压阀后、卫生水龙头前的水路中，完成水的循环净化过程。
2.根据权利要求1所述的抗氧化反渗透膜家用水净化处理方法，其特征在于所述限压阀的限定水压低于或等于抗氧化反渗透单元浓水出水口水压。
3.根据权利要求1或2所述的抗氧化反渗透膜家用水净化处理方法，其特征在于所述的限压阀是带断水保护功能的限压阀。
4.一种抗氧化反渗透膜家用水净化处理系统，其特征在于其包括由各管路及控制阀连通之限压阀、超滤净水器和抗氧化反渗透单元，所述限压阀设置于进水管路上，其与超滤净水器入水口相连，超滤净水器之出水口分别接卫生水龙头和抗氧化反渗透单元，所述抗氧化反渗透单元内设有抗氧化反渗透膜，其出水口连通纯净水龙头，浓水出水口通过连通管接于限压阀后、卫生水龙头前的水管路上。
5.根据权利要求4所述的抗氧化反渗透膜家用水净化处理系统，其特征在于所述限压阀是带断水保护功能的限压阀。
6.根据权利要求4所述的抗氧化反渗透膜家用水净化处理系统，其特征在于所述限压阀与超滤净水器连通的管路、抗氧化反渗透单元浓水出水管路及纯净水出水管路上均设有止回阀。
7.根据权利要求4所述的抗氧化反渗透膜家用水净化处理系统，其特征在于所述超滤净水器出水口与抗氧化反渗透单元进水口连通的管路上设有水泵或双头双用泵。
8.根据权利要求4或6所述的抗氧化反渗透膜家用水净化处理系统，其特征在于所述抗氧化反渗透单元与纯净水出水口连通的管路上依序装有压力桶和后置炭桶或无菌水箱，所述无菌水箱上装有液位开关。
9.根据权利要求4或6或7所述的抗氧化反渗透膜家用水净化处理系统，其特征在于所述超滤净水器出水口与抗氧化反渗透单元进水口连通的管路上设有可由离子浓度控制器控制的电磁阀。
10.根据权利要求4或6或7所述的抗氧化反渗透膜家用水净化处理系统，其特征在于所述超滤净水器上还接有冲洗阀和排水阀。
全文摘要
一种抗氧化反渗透膜家用水净化处理方法和系统，其是在进入家用水之管路上依序设置由各管路及控制阀连通之限压阀、超滤净水器和抗氧化反渗透单元，通过采用限压阀限定其进入超滤净水器水压，由超滤净水器先对水进行预处理，使得一部分水成为卫生用水，另一部分进入抗氧化反渗透单元透过反渗透膜而成为纯净水，同时从反渗透膜侧端流出的浓水通过连通管路重新回流到限压阀后、卫生水龙头前的水路中，完成水的循环净化过程。本发明预处理过程简单，限压阀可以使系统在低水压下工作，降低了系统漏水的可能性，解决了浓水回流难及回收利用问题，反渗透膜结垢少，超滤净水器可反复冲洗，更换滤材的时间延长，系统的使用成本降低，使用寿命大大提高。
文档编号B01D61/02GK1974422SQ20061006348
公开日2007年6月6日 申请日期2006年11月6日 优先权日2006年11月6日
发明者杨克庆 申请人:杨克庆