[发明专利]反渗透制水设备以及制水方法和清洗、维护反渗透制水设备的方法

摘要

本发明是反渗透制水设备以及制水方法和清洗、维护反渗透制水设备的方法，是由预处理系统、反渗透过滤系统、勾兑系统、清洗系统、浸泡维护系统和成品蓄积系统组成，预处理系统是由引水泵、预处理进水管路、反冲洗管路和预处理过滤设施组成，反渗透过滤系统包括高压水泵、反渗透膜过滤器、产水管路和排泄管路，勾兑系统包括缓冲蓄水罐、增压泵和勾兑管路，清洗系统包括清洗罐、清洗管路和循环泵，浸泡维护系统包括浸泡维护罐、浸泡保维管路和压差检测管路，缓冲蓄水罐的罐体容积大于清洗罐的罐体容积，清洗罐的罐体容积大于浸泡维护罐的罐体容积。本发明设计合理，结构科学，布局紧凑，技术集成，水质优良，维护方便有效，价格低廉，安全方便。

主权项

1、一种反渗透制水设备，其特征是由预处理系统(21)、反渗透过滤系统(22)、勾兑系统(23)、清洗系统(24)、浸泡维护系统(25)和成品蓄积系统(26)组成，预处理系统(21)是由引水泵(33)、预处理进水管路(50)、反冲洗管路(48)、预处理出水管路(51)和预处理过滤设施(27)组成；引水泵(33)的输入口与原水水体相连接，由引水泵(33)引入原水水体，引水泵(33)的输出口与预处理进水管路(50)和反冲洗管路(48)相连接；引水泵(33)引入的原水水体直接用于过滤制水或者用于反冲洗预处理过滤设施(27)，在预处理进水管路(50)、预处理出水管路(51)和反冲洗管路(48)上串联设置预处理过滤设施(27)，预处理过滤设施(27)包括介质过滤器(56)、活性碳过滤器(57)及离子交换树脂罐(53)，介质过滤器(56)至少并联设置2个；预处理进水管路(50)上设置球阀BV-1、球阀BV-3、球阀BV-39和球阀BV-40，反冲洗管路(48)上设置球阀BV-2、球阀BV-36、球阀BV-30、球阀BV-4和预处理排空管路(61)，预处理排空管路(61)上设置球阀BV-5；介质过滤器(56)上部入水口与设置球阀BV-29的管路相连接，设置球阀BV-29的管路与预处理进水管路(50)相连接，介质过滤器(56)下部出水口与设置球阀BV-33的管路相连接，设置球阀BV-33的管路与反冲洗管路(48)相连接，构成介质过滤管路；活性碳过滤器(57)的上部入水口与设置球阀BV-31的管路和设置球阀BV-35的管路相连接，设置球阀BV-31的管路与预处理进水管路(50)相连接，设置球阀BV-35的管路与反冲洗管路(48)相连接，活性碳过滤器(57)的下部出水口与设置球阀BV-37的管路相连接，设置球阀BV-37的管路与反冲洗管路(48)相连接，构成活性碳过滤管路；离子交换树脂罐(53)的上部入水口与设置球阀BV-32的管路和设置球阀BV-38的管路相连接，设置球阀BV-32管路与预处理进水管路(50)相连接，设置球阀BV-38的管路与反冲洗管路(48)相连接，离子交换树脂罐(53)的下部出水口与设置球阀BV-34的管路相连接，设置球阀BV-34的管路与反冲洗管路(48)相连接，构成离子交换树脂过滤管路；关闭球阀BV-4和球阀BV-5，打开球阀BV-3、球阀BV-36、球阀BV-30、球阀BV-39和球阀BV-40，通过组合球阀BV-1、球阀BV-2、球阀BV-36、球阀BV-30、球阀BV-39、球阀BV-40、球阀BV-35和球阀BV-38的开启与关闭状态构成反冲洗管路(48)，用原水依次反冲洗介质过滤器(56)、活性碳过滤器(57)及离子交换树脂罐(53)，反冲洗的水体从球阀BV-3排出管路外；关闭球阀BV-2、球阀BV-3、球阀BV-5、球阀BV-36、球阀BV-30、球阀BV-31、球阀BV-32、球阀BV-39和球阀BV-40构成预处理出水管路(51)过滤处理原水水体，关闭球阀BV-4，打开预处理排空管路(61)上的球阀BV-5排空预处理过滤设施(27)中的水体；氧化剂储罐(55)与预处理进水管路(50)相连接，氧化剂储罐(55)上设置计量泵，通过计量泵按比例向预处理进水管路(50)中投放氧化剂，氧化水体中有害的还原性离子，氧化剂用来氧化水中的亚铁离子Fa2+、2价锰离子Mn2+或硫化物，使它们生成不溶于水的悬浮物并能够被介质过滤器滤除；介质过滤器(56)的进水口通过设置球阀BV-29的管路与预处理进水管路(50)相连接，预处理进水管路(50)中的水体进入介质过滤器(56)滤除水体中不溶性的杂质，介质过滤器(56)的出水口通过设置球阀BV-33的管路与预处理出水管路(51)相连接，把过滤后的水体送入预处理出水管路(51)，介质过滤器(56-1)的进水口通过设置球阀BV-29′的管路与预处理进水管路(50)相连接，预处理进水管路(50)中的水体进入介质过滤器(56-1)滤除水体中的杂质，介质过滤器(56-1)的出水口通过设置球阀BV-33′的管路与预处理出水管路(51)相连接，把过滤后的水体送入预处理出水管路(51)；活性碳过滤器(57)的进水口通过设置球阀BV-31的管路和设置球阀BV-35的管路分别与预处理进水管路(50)和预处理出水管路(51)相连接，把预处理出水管路(51)中经过介质过滤器(56)过滤的水体通过设置球阀BV-35的管路进入活性碳过滤器(57)内，滤除水体中的余氯和异味，活性碳过滤器(57)的出水口通过设置球阀BV-37的管路与预处理出水管路(51)相连接，把过滤后的水体送入预处理出水管路(51)；还原剂储罐(19)与预处理出水管路(51)相连接，还原剂储罐(19)上设置计量泵，通过计量泵按比例向预处理出水管路(51)中投放还原剂以去除水体中的余氯；离子交换树脂罐(53)的进水口通过设置球阀BV-32的管路和设置球阀BV-38的管路分别与预处理进水管路(50)和预处理出水管路(51)相连接，把预处理出水管路(51)中经活性碳过滤器(57)过滤后的水体通过设置球阀BV-38的管路进入离子交换树脂罐(53)内降低水体的硬度，离子交换树脂罐(53)的出水口通过设置球阀BV-34的管路与预处理出水管路(51)相连接，把过滤后的水体送入预处理出水管路(51)；再生剂储罐(20)与预处理循环泵(60)的输入口相连接，预处理循环泵(60)的输出口通过设置球阀BV-34的管路与离子交换树脂罐(53)的出水口相连接，离子交换树脂罐(53)的树脂交换能力过期时，关闭球阀BV-4、球阀BV-5、球阀BV-30、球阀BV-38和球阀BV-40，通过预处理循环泵(60)把再生剂储罐(20)的再生药剂送入离子交换树脂罐(53)内再生处理；阻垢剂储罐(47)与预处理出水管路(51)相连接，阻垢剂储罐(47)上设置计量泵，通过计量泵按比例向预处理出水管路(51)中添加阻垢剂，防止水体硬度过高导致在反渗透膜表面形成不溶的水垢；分配转换管路(45)的一端部与预处理出水管路(51)的球阀BV-4相连接，分配转换管路(45)的另一端部分别与反渗透过滤系统(22)、勾兑系统(23)、清洗系统(24)和浸泡维护系统(25)相连接，分配转换管路(45)的另一端部与反渗透过滤系统(22)的高压水泵(34)相连接，分配转换管路(45)上设置球阀BV-18、保安过滤器C-1、球阀BV-6和单向阀CV-1、球阀BV-14和球阀BV-15，在保安过滤器C-1前设置球阀BV-18分为两路，一路由设置球阀BV-18的管路与清洗勾兑系统(23)的缓冲蓄水罐(30)的缓冲蓄水罐入水口(8)相联接，并通过设置单向阀CV-5和球阀BV-19的管路与清洗系统(24)的管路相连接，另一路由设置保安过滤器C-1、球阀BV-6和单向阀CV-1的管路分别与清洗系统(24)、浸泡维护系统(25)和反渗透过滤系统(22)相连接；通过设置球阀BV-14的管路与清洗系统(24)的清洗管路(42)相连接，通过设置球阀BV-15的管路与浸泡维护系统(25)的浸泡维护管路(43)相连接，通过管路与反渗透过滤系统(22)的高压水泵(34)相连接构成预处理后的水体单流向进入反渗透过滤系统(22)，在高压水泵(34)的进水口前和出水口后分别设置低压保护开关(12)和高压保护开关(17)；反渗透过滤系统(22)包括高压水泵(34)、入水过滤管路(58)、反渗透膜过滤器(49)、产水管路(40)和排泄管路(39)，高压水泵(34)的输出端与设置针阀NV-1的入水过滤管路(58)相连接，入水过滤管路(58)与反渗透膜过滤器(49)的反渗透入水口(63)相连接，反渗透膜过滤器(49)的反渗透产水口(64)与产水管路(40)的一端部相连接，反渗透膜过滤器(49)的反渗透排水口(65)与排泄管路(39)相连接，产水管路(40)的另一端部与成品蓄积系统(26)的成品水存储罐(31)的进水口相连接；入水过滤管路(58)上设置低压保护开关(12)、高压水泵(34)、高压保护开关(17)、针阀NV-1、反渗透膜过滤器(49)，反渗透膜过滤器(49)系中空密封压力容器，压力容器内至少2个RO膜串联连接的卷式反渗透膜(62)，水体从反渗透入水口(63)进入反渗透膜过滤器(49)内通过卷式反渗透膜(62)过滤把水体分为产水和废水，产水和废水各自分别从反渗透产水口(64)和反渗透排水口(65)流经产水管路(40)和排泄管路(39)排出；产水管路(40)上设置电导率控制器(59)、pH值控制器(37)、排气阀RV-1、浮子流量计F-01、球阀BV-8、单向阀CV-6和球阀BV-9，产水管路(40)的另一端部与成品蓄积系统(26)的成品水存储罐(31)的进水口相连接，在产水管路(40)和排泄管路(39)上至少设置一个反渗透膜过滤器(49)，预处理后的水体经高压水泵(34)的增压后进入反渗透膜过滤器(49)过滤，增压的水体流经反渗透膜过滤器(49)后，部分水在压力作用下透过卷式反渗透膜(62)成为成品产水经产水管路(40)流入成品蓄积系统(26)的成品水存储罐(31)，另一部分水体和离子被卷式反渗透膜(62)截留，从反渗透排水口(65)通过排泄管路(39)排放；反渗透膜过滤器(49)与排泄管路(39)相连接，排泄管路(39)上设置针阀NV-2、浮子流量计F-02和球阀BV-7，针阀NV-2与电动阀MV-1并联构成缓冲减压管路(44)，在高压泵(34)启动之后调节电动阀MV-1缓慢关闭确保反渗透膜过滤器(49)承受的压力不会在瞬间突增，调节针阀NV-1和针阀NV-2是调整反渗透膜过滤器(49)内的工作压力和流量达到所需值；产水管路(40)和排泄管路(39)之间连接设置球阀BV-26的管路，连通产水管路(40)和排泄管路(39)，打开球阀BV-26从排泄管路(39)排出冲洗产水管路(40)的冲洗废液；勾兑系统(23)包括缓冲蓄水罐(30)、勾兑循环泵(36)和勾兑管路(41)，勾兑系统(23)的缓冲蓄水罐(30)的入水口(8)与分配转换管路(45)的球阀BV-18相连接，预处理后的水体分流进入缓冲蓄水罐(30)内，缓冲蓄水罐(30)整体为密闭中空桶状，上部设置缓冲蓄水罐入水口(8)，缓冲蓄水罐入水口(8)与球阀BV-18相连接，下部设置缓冲蓄水罐出水口(9)和缓冲蓄水罐排水口(10)，缓冲蓄水罐出水口(9)通过球阀BV-20与勾兑循环泵(36)输入端相连接，缓冲蓄水罐(30)的侧面设置缓冲蓄水罐液位控制器(11)，缓冲蓄水罐液位控制器(11)在缓冲蓄水罐(30)内设置上限水位开关和下限水位开关，监控缓冲蓄水罐(30)内的上限水位和下限水位，缓冲蓄水罐液位控制器(11)控制球阀BV-18的开启关闭；勾兑循环泵(36)输出端与勾兑管路(41)相连接，勾兑管路(41)的另一端与设置浮子流量计F-01、球阀BV-8和球阀BV-9的产水管路(40)相连接，勾兑管路(41)上设置球阀BV-21、保安过滤器C-3、膜过滤器(32)、球阀BV-23、球阀BV-25、紫外线消毒器(52)、球阀BV-24、浮子流量计F-03和单向阀CV-4构成水体单流向的勾兑管路(41)，膜过滤器(32)采用微滤膜或超滤膜或微滤膜/超滤膜，膜过滤器(32)自身带有反冲洗管路和排污管路，球阀BV-25的一端部与紫外线消毒器(52)的另一端部和球阀BV-23的另一端部相连接，球阀BV-25的另一端部构成勾兑管路(41)的排污口，勾兑管路(41)中的勾兑水按比例进入产水管路(40)，在产水管路(40)中与反渗透纯水混合勾兑，混合勾兑后的勾兑成品水通过球阀BV-9进入成品蓄积系统(26)的成品水存储罐(31)内；缓冲蓄水罐(30)的缓冲蓄水罐入水口(8)通过管道与清洗管路(42)相连接，管道上设置单向阀CV-5和球阀BV-19构成清洗液单流向进入缓冲蓄水罐(30)；清洗系统(24)包括清洗罐(28)、清洗管路(42)和循环泵(35)，清洗罐(28)整体呈密闭中空桶状，清洗罐(28)上部罐壁上设置清洗罐出水口(1)、清洗罐回水口(2)、清洗罐药液回水口(3)、清洗罐入水口(4)、清洗罐排水口(5)和清洗罐液位控制器(6)，清洗罐入水口(4)通过设置球阀BV-10的管路与产水管路(40)相连接，产水管路(40)的成品水进入清洗罐(28)，清洗罐药液回水口(3)通过设置球阀BV-11和球阀BV-17的管路与排泄管路(39)和浸泡维护罐(29)的浸泡维护罐入水口(14)相连接，清洗罐回水口(2)通过设置球阀BV-12的管路与清洗管路(42)相连接，清洗罐(28)的顶端部设置投药室(7)，投药室(7)内放置清洗药剂或浸泡维护药剂，清洗罐(28)的下部设置清洗罐出水口(1)和清洗罐排水口(5)，清洗罐出水口(1)与循环泵(35)的输入端相连接，清洗罐(28)的侧面设置清洗罐液位控制器(6)，清洗罐液位控制器(6)控制清洗罐(28)内的液位；启动循环泵(35)将清洗罐(28)内添加药剂的水体经清洗罐出水口(1)和清洗罐回水口(2)循环，溶解、混合药剂；循环泵(35)的输出端与清洗管路(42)相连接，清洗管路(42)的一端与设置球阀BV-14的分配转换管路(45)相连接，清洗管路(42)上设置保安过滤器C-2、浮子流量计F-04、单向阀CV-3和球阀BV-13；浸泡维护系统(25)包括浸泡维护罐(29)、浸泡保维管路(43)和压差检测管路(46)，浸泡维护罐(29)整体呈密闭中空桶状，浸泡维护罐(29)上部设置浸泡维护罐入水口(14)、浸泡维护罐液位开关(18)和排气阀RV-2，浸泡维护罐入水口(14)通过设置球阀BV-17的管路与排泄管路(39)相连接，并与清洗罐(28)的清洗罐药液回水口(3)连通，浸泡维护罐(29)的下部设置浸泡维护罐出水口(13)和浸泡维护罐排水口(15)，浸泡维护罐出水口(13)通过设置球阀BV-16的管路与浸泡维护管路(43)相连接，浸泡维护罐(29)的一侧设置浸泡维护罐液位管(16)，浸泡维护罐液位管(16)监控浸泡维护罐(29)内的维护药液的液位；设置单向阀CV-2和针阀NV-3的浸泡维护管路(43)的两端部分别与设置球阀BV-15的分配转换管路(45)的球阀BV-15和产水管路(40)相连接，浸泡维护管路(43)上设置针阀NV-3和单向阀CV-2，浸泡维护罐(29)内的维护药液从浸泡维护罐出水口(13)通过设置球阀BV-16的管路流经单向阀CV-2的浸泡维护管路(43)，经设置球阀BV-15的管路进入入水过滤管路(58)中从反渗透膜过滤器(49)的入水端浸泡维护卷式反渗透膜(62)的外表面，浸泡维护罐(29)内的维护药液从浸泡维护罐出水口(13)通过设置球阀BV-16的管路流经针阀NV-3的浸泡维护管路(43)进入产水管路(40)中，从反渗透膜过滤器(49)的产水段浸泡维护卷式反渗透膜(62)的内表面；在浸泡维护管路(43)并联设置压差检测管路(46)，压差检测管路(46)上设置压差控制器(38)构成压差检测管路(46)，压差检测管路(46)的一端部与设置单向阀CV-2的浸泡维护管路(43)相连接，压差检测管路(46)的另一端部与设置针阀NV-3的浸泡维护管路(43)相连接，压差检测管路(46)监测产水管路(40)上的反渗透膜过滤器(49)内卷式反渗透膜(62)内外表面的压力差；勾兑系统(23)的缓冲蓄水罐(30)、清洗系统(24)的清洗罐(28)以及浸泡维护系统(25)浸泡维护罐(29)依照实际需求设计罐体容积，缓冲蓄水罐(30)的罐体容积大于清洗罐(28)的罐体容积，清洗罐(28)的罐体容积大于浸泡维护罐(29)的罐体容积；成品蓄积系统(26)是由成品水存储罐(31)和臭氧反应器(54)组成，成品水存储罐(31)上部设置入水口，成品水存储罐(31)的入水口与产水管路(40)球阀BV-9相连接，臭氧反应器(54)与成品水存储罐(31)的下部相连接，臭氧反应器(54)向成品水存储罐(31)内的成品水排放臭氧，臭氧与成品水充分反应杀菌，成品水存储罐(31)的下部成品出水口与球阀BV-27相连接，成品水存储罐(31)的下部排污口与球阀BV-28相连接。