[发明专利]节水型RO机

说明书

技术领域

本发明涉及节水型RO机。

背景技术

家用和类似用途的反渗透净水机，通常包括预处理滤芯、增压泵、反渗透处理器、冲洗阀和节流阀，系统管路的联接方式为：预处理滤芯的进口接水源，预处理滤芯的出口连通反渗透处理器的进口；冲洗阀和节流阀的进口连通反渗透处理器的浓水出口，其出口放空；增压泵设置在反渗透处理器的进水管路中；从反渗透处理器的出口流出的是净化过的纯水。这是传统家用和类似用途的反渗透净水机的管路联接方式，它对水源的适应性比较强。例如：对于硬度值较高的原水，可用较大流量的节流阀与之适应，以便防止反渗透膜快速堵塞，保证反渗透膜有足够长的使用寿命；对于硬度值较低的原水，可用较小流量的节流阀与之适应，以便在保证反渗透膜有足够长的使用寿命的前提下，减少废水排放，节约水资源。但是，对于家用产品，如果要先测定水的硬度后再根据情况调整节流阀的出水流量就太麻烦了，硬度值通常是要在实验室才能测定，所以综合考虑，净水机生产企业通常将纯水和浓缩水的比例定为1：3，水资源浪费很大。

为了减少浓缩水排放，节约水资源，有人设计出了节水型RO机，具体做法是：在传统设计的基础上，从反渗透处理器的浓缩水出口引一根回流管到增压泵的进口管路中，将一部分浓缩水回流再利用，另一部分浓缩水经小流量节流阀放空排放或经冲洗阀放空排放，回流管上设有能够调节回水流量和膜前压力的大流量节流阀，大流量节流阀的流量和小流量节流阀的流量之和为反渗透处理器制水时产生的浓缩水流量，该流量比传统方案中的节流阀流量更大一些。具体地说，对于采用50GPD卷式反渗透膜组件的RO机，传统方案中的节流阀的流量为300～360mL/min，而该膜组件的纯水流量大致是130mL/min；节水型RO机中的大流量节流阀的流量大致为500mL/min，小流量节流阀的流量大致是65mL/min，两者之和大于传统方案中的节流阀的流量，而浓缩水排放显著地减小了，达到了节约水资源的目的。

膜组件的水回收率是指流出膜组件的纯水流量与流入膜组件的原水流量之比，以传统RO机为例，其纯水和浓缩水的比例是1：3，经过简单计算就可得到该系统中膜组件的水回收率是25%。对于上述节水型RO机，系统中膜组件的水回收率为：水回收率=纯水出水流量/（大节流阀流量+小节流阀流量+纯水出水流量）=130/（500+65+130）=18.7%。

卷式膜组件的生产企业一般建议水回收率为15%，所提供的膜组件其他参数通常也是在15%水回收率的条件下测得的。我们从中可以看出：传统的反渗透净水机和节水型反渗透净水机中的膜组件水回收率都高于卷式膜组件生产企业的建议值15%，这就是说这种设计方案膜的堵塞倾向是比较明显的，膜组件运行一端时间后，水中的颗粒物和易结垢物质不可避免地在膜的原水侧表面沉积或结垢，逐渐堵塞反渗透膜。为了消除这一不利影响，传统的RO机和节水型RO机都在反渗透处理器的浓水出口管路中设置了冲洗阀，该冲洗阀在家用和类似用途的反渗透净水机系统中已经成为标准配制的阀门，即无一例外地在反渗透处理器的浓水出口管路中设置冲洗阀，所述冲洗阀可以是手动启闭的阀门，也可是自动启闭的电磁阀或电动阀。机器运行一段时间后，反渗透膜原水侧表面就会沉积少量固态物或结垢物质。这时，开启该冲洗阀和增压泵。冲洗阀开启后，增压泵的出水管路中几乎没有阻力，水流十分顺畅，所以，对于采用50GPD卷式膜组件的家用RO机，流经冲洗阀的水流量通常将超过2000mL/min。这样大的流量对反渗透膜原水侧表面形成了很大的冲刷力，能够将沉积在膜表面的固态物质或结垢物质从膜表面剥离下来，于是反渗透膜的透水性能得到一定程度的恢复。

从上述分析可知，冲洗阀是目前传统RO机和节水型RO机防止反渗透膜快速堵塞不可或缺的部件。但是，冲洗时从冲洗阀流走的冲洗水量是很可观的，冲洗水往往也成了废水，所以，设有冲洗阀的RO机废水排量较大，这是目前这类有冲洗阀的RO机废水排放量大的另一个原因。