一种废水复用余能利用的节水型反渗透净水机制造技术

一种废水复用余能利用的节水型反渗透净水机。水源球阀、进水电磁阀、颗粒活性炭滤瓶、压缩活性炭滤瓶、精细纤维棉滤瓶、增压泵相互串联，增压泵与低压开关并联，反渗透装置进口与增压泵出口连接、净水出口与水箱连接，水箱里装有浮球水位开关、紫外线灯，反渗透装置浓水出口分成两路：一路经助力节流器与增压泵进水口连接；另一路经排污电磁阀将带有浓水浮球开关的水管插入回收桶内；制水时，浓水全部回流，周期性排污，水满停机后，利用虹吸及自然渗透原理清洗反渗透膜。抗污防堵，节水节电，按水效标准试验条件达到一级水效标准，实现了饮用水源国家标准极限指标全覆盖。

【技术实现步骤摘要】
一种废水复用余能利用的节水型反渗透净水机
一种饮用水水质处理器，特别是涉及一种废水复用余能利用的节水型反渗透净水机。
技术介绍
饮用水深度净化技术中以反渗透净化精度最高，可除去0.0001微米的杂质，高效去除无机物、有机物、微生物，具有独特的脱盐功能，感官舒适性好，是硬水、苦咸水的克星。但是传统家用反渗透净水机由于结构的局限性存在水耗高、结垢堵塞、二次污染等不足。反渗透膜属于无孔半透膜，制水过程中极易被悬浮物、胶体、生物粘泥、难溶盐及金属氧化物等成垢物质的污染而堵塞。其结构特征与筛分膜不同，除了原水进口和产水出口外还有一个浓水出口。制水时产水从膜的垂直方向流出，大量浓水不间断地从膜的表面横向流过，将截留在膜面上的杂质冲刷掉从浓水口排放，以保证产水质量和设备正常运行。《产品技术手册》规定，单支家用反渗透膜(简称：膜)产水(净水)回收率为15％，如果贸然提高回收率必然导致给水(浓水侧)的浓缩度增高、水通量减少、结垢倾向加大，膜堵塞。家用反渗透净水机(简称：净水机)基本上为单膜配置。据全国节水标准化技术委员会信息“目前市场上近40％的家用反渗透净水机的净水产水率不足20％”大量浓水被作为废水排放掉。回收率与给水浓缩度成线性关系，回收率越高，浓缩系数越高，结垢倾向越大；反之，回收率越低，浓缩系数越低，结垢倾向越小。结垢污堵是制约反渗透净水机提高回收率、降低水耗、拓展适用面的症结所在。针对反渗透净水机水耗高浪费水资源的突出问题，2018年我国净水业首个强制性国家标准GB34914《反渗透净水机水效限定值及水效等级》发布(简称：水效标准)。表1表1净水机水效等级标准及单膜净水机浓水浓缩系数净水机水效等级传统净水机1级2级3级4级5级领跑者净水产水率/％15≥60≥55≥50≥45≥35≥75脱盐率/％95～99≥85≥85≥85≥85≥85≥85硬度去除率/％≥90≥90≥90≥90≥90≥90浓缩系数/倍1.172.502.222.001.821.544.00注：(1)水效等级2级为节水评价值，5级为合格，(2)净水盐含量对浓缩系数影响忽略不计。随着国家标准对净水产品水效限定值和节水评价值要求的大幅提高，解决高硬、高盐、高浓缩问题，增强抗污防堵功能，扩大水源适用面是贯彻落实国家资源环保政策促进反渗透净水机创新升级的主攻方向。水垢通常分三类：盐垢(scale)由钙镁离子与碳酸钙等难溶盐所形成；污垢(fouling)由泥沙、腐殖质、金属氧化物等悬浮物、胶体所形成；粘垢(slime)由杂菌、藻类等形成的生物粘泥。目前解决净水机反渗透膜污堵问题有以下技术措施。污垢、粘垢。可以用纤维棉(PP)、微滤(MF)、超滤(UF)、活性碳，预处理抑菌等方法解决。盐垢。可以用软化、阻垢等化学和物理方法解决：树脂软化工艺再生频繁、操作麻烦、水耗高，难以在家庭使用，再生后钠含量增高长期饮用对人体健康有负面影响；目前净水机以“硅磷精”阻垢剂居多，用量过少效果不好，用量过度会造成管路堵塞，磷酸盐超标，不宜长期饮用。抗污染反渗透膜。通过改进膜表面粗糙度、电中性、高亲水性、宽给水流道，抑制微生物、有机物在膜表面的吸附，减少污染物沉积效果好，对盐垢作用欠佳。近年来超声波、电磁、电场、电吸附、电气石等理物性防垢除垢已成为国际绿色环保水处理技术的发展方向。由于技术、成本等原因迄今尚未发现在净水机上应用。多膜串联、部分浓水循环、纯水置换与浸泡、脉冲冲洗等是抗污防堵提高回收率行之有效的方法。应用较多，但对基础理论与创新实践相结合的研究缺乏深度和广度，抗污防堵仍然不足，目前还做不到按水效标准对GB5749《生活饮用水卫生标准》极限指标的全覆盖。
技术实现思路
针对现有反渗透净水机的缺陷或不足，进一步提高抗污防堵功效，实现反渗透净水机对饮用水源极限指标全覆盖，解决我国不同地区、不同水源，特别是那些少雨干旱，高硬、高盐、高碱劣质水源地区饮水需要是本专利技术的宗旨。为实现上述目的，本专利技术运用能量守恒、自然渗透与反渗透、水化学，水力学等基础理论与实践相结合，废水复用，余能利用，减阻增流，强化冲洗，淘汰一批阻力大、能耗高、存在二次污的常规标配，构建新的电路、水路系统，开发一种用物理方法解决抗污防堵的高水效反渗透净水机。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是。(1)产品整体结构由预处理系统、反渗透装置、制水与浓水循环冲洗系统、排污冲洗系统、产水渗透清洗系统、水位控制系统、水箱及灭菌系统、浓水回收系统、电路控制系统构成。(2)由进水电磁阀、颗粒活性炭滤瓶、压缩活性炭滤瓶、精细纤维棉滤瓶、增压泵构成预处理系统；反渗透装置净水和浓水的进、出水口均用大通量小阻力管件连接，精简水路，淘汰压力储水罐、后置活性炭、高压开关、单向阀、废水比、直角弯头、管塞接头等阻力大、能耗高、存在二次污染隐患的常规标配。(3)反渗透装置浓水出口分成两路：一路经助力节流器用管道与增压泵吸程进水口连接，构成排污冲洗系统；制水时浓水循环与浓水排污交替进行，构成制水与浓水回流循环冲洗系统；另一路经排污电磁阀将带有浓水浮球开关的水管插入回收桶内，构成浓水回收系统。(4)所述制水与浓水循环冲洗及排污冲洗系统。将浓水全部外排或者部分回流常规工艺改为全部回流加周期性排污，使占总水量2/3的浓水(废水)循环复用，将占总能耗1/2的无用功转换为有用功；制水时排污电磁阀关闭，浓水通过助力节流器的高速水流进入增压泵，与隔膜式增压泵特有的脉冲功能叠加共振，产生具有更大扰动力、冲击力的脉动紊流对反渗透膜循环冲洗，有效抑制膜面污物沉积附着，防止节流器射流孔堵塞；排污时排污电磁阀打开，增压泵继续运转，水压突变形成水锤冲刷膜的表面。(5)所述制水与浓水循环冲洗及排污冲洗系统。通过废水复用余能利用的协同效应增大水泵出力。例如：400G净水机额定总水量2700ml/min/0.5Mpa，通过废水复用和余能利总水量增加到3000～3500ml/min/0.7Mpa，后者比前者负荷重但水泵出力增加了11％～29.6％。(6)所述制水与浓水循环冲洗及排污冲洗系统。冲洗水量大，强度高，例如：400G净水机废水比标准流量1100ml/min，浓水循环冲洗水流量2000～2500ml/min，后者比前者流量增加82％～127％。(7)所述制水与浓水循环冲洗及排污冲洗系统。通过循环时间继电器两组定时模块分别控制制水、排污，两组交替循环。每个循环周期制水30～90秒、排污3～15秒，制水与排污时间比1∶0.05～1∶0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废水复用余能利用的节水型反渗透净水机，其特征是：产品整体结构由预处理系统、反渗透装置、制水与浓水循环冲洗系统、排污冲洗系统、产水渗透清洗系统、水位控制系统、水箱及灭菌系统、浓水回收系统、电路系统构成：水源球阀(1)、进水电磁阀(2)、颗粒活性炭滤瓶(3)、压缩活性炭滤瓶(4)、精细纤维棉滤瓶(5)、增压泵(7)，按先后顺序用大通径、小阻力管件相互连接，增压泵与低压开关(6)并联，构成预处理系统；反渗透装置(9)进水口用管道与增压泵出口连接、净水出口用管道与水箱(15)进水口连接并延伸至水箱底部，水箱里装有上水位浮球开关(12)、下水位浮球开关(13)，紫外线灯(14)安装在水箱的中轴线上，水箱安装位置其下部应与反渗透装置在一条水平线上，净水倒流至反渗透装置对膜造成的背压应小于300毫米/水柱，为允许背压的3％，构成水箱及灭菌系统；/n反渗透装置浓水出口分成两路，一路经助力节流器(8)用管道与增压泵吸程进水口连接，制水时排污电磁阀关闭，浓水通过助力节流器与增压泵吸程进口汇合，与隔膜增压泵脉冲水流叠加共振形成脉动紊流，对反渗透膜循环冲洗；排污时排污电磁阀开启，增压泵继续运转，水压突变形成水锤冲刷膜的表面，制水与排污交替进行构成制水与浓水循环冲洗系统；另一路经排污电磁阀(10)将带有浓水浮球开关(17)的水管插入回收桶内(18)，构成排污冲洗系统及浓水回收系统；水满停机后，进水电磁阀关闭、浓水电磁阀开启，利用虹吸及自然渗透作用净水从水箱通过管道向膜的出水侧倒流，再由出水侧向进水侧渗透，经排污电磁阀排放，构成产水渗透清洗系统。/n...

【技术特征摘要】
1.一种废水复用余能利用的节水型反渗透净水机，其特征是：产品整体结构由预处理系统、反渗透装置、制水与浓水循环冲洗系统、排污冲洗系统、产水渗透清洗系统、水位控制系统、水箱及灭菌系统、浓水回收系统、电路系统构成：水源球阀(1)、进水电磁阀(2)、颗粒活性炭滤瓶(3)、压缩活性炭滤瓶(4)、精细纤维棉滤瓶(5)、增压泵(7)，按先后顺序用大通径、小阻力管件相互连接，增压泵与低压开关(6)并联，构成预处理系统；反渗透装置(9)进水口用管道与增压泵出口连接、净水出口用管道与水箱(15)进水口连接并延伸至水箱底部，水箱里装有上水位浮球开关(12)、下水位浮球开关(13)，紫外线灯(14)安装在水箱的中轴线上，水箱安装位置其下部应与反渗透装置在一条水平线上，净水倒流至反渗透装置对膜造成的背压应小于300毫米/水柱，为允许背压的3％，构成水箱及灭菌系统；
反渗透装置浓水出口分成两路，一路经助力节流器(8)用管道与增压泵吸程进水口连接，制水时排污电磁阀关闭，浓水通过助力节流器与增压泵吸程进口汇合，与隔膜增压泵脉冲水流叠加共振形成脉动紊流，对反渗透膜循环冲洗；排污时排污电磁阀开启，增压泵继续运转，水压突变形成水锤冲刷膜的表面，制水与排污交替进行构成制水与浓水循环冲洗系统；另一路经排污电磁阀(10)将带有浓水浮球开关(17)的水管插入回收桶内(18)，构成排污冲洗系统及浓水回收系统；水满停机后，进水电磁阀关闭、浓水电磁阀开启，利用虹吸及自然渗透作用净水从水箱通过管道向膜的出水侧倒流，再由出水侧向进水侧渗透，经排污电磁阀排放，构成产水渗透清洗系统。


2.根据权利要求1所述的废水复用余能利用的节水型反渗透净水机，其特征是：AC220V电源接变压器TC电源线，变压器DC24V正极通向3路：1路至启动按钮SB，2路至启动继电器KA1中线与电源指示灯LED1并联，3路至水位继电器CL线圈端子；DC24V负极与启动继电器、电源指示灯、累计时继电器SL、水位继电器、中间继电器KA2、循环时间继电器DH、主控继电器KA4线圈及进水电磁阀Y1、排污电磁阀Y2、电源指示灯LED1、排污指示灯LED2负极端子并联；变压器DC24V正极输出端子至启动按钮、经第一二极管D1与启动继电器线圈端子连接，其常开触头KA1.2经浓水浮球开关常闭触头SQ1与启动继电器线圈端子连接，构成启动继电器自锁电路；
启动...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玲先，
申请(专利权)人：王玲先，
类型：新型
国别省市：四川;51